Prinsip Kerja Mesin Tenaga Fluida

Mesin fluida adalah mesin yang berfungsi utuk merubah energi mekanik menjadi energi potensial dan sebaliknya, merubah energi mekanik dalam bentuk fluida, dimana fluida yang dimaksud adalah air, uap, dan gas. Berdasarkan pengertian diatas maka secara umum mesin – mesin fluida dapat digolongkan dalam dua golongan yaitu :
1.Golongan mesin – mesin kerja
yaitu berfungsi untuk merubah energi mekanis menjadi energi fluida, contohnya : pompa, blower, compressor, dll

2. Golongan mesin – mesin tenaga
yang berfungsi untuk merubah energi fluida menjadi energi mekanis seperti : turbin air, turbin uap, kincir angin, dan lain – lain.
Pompa
Pompa adalah jenis mesin fluida yang digunakan untuk memindahkan fluida melalui pipa dari satu tempat ke tempat lain. Dalam menjalankan fungsinya tersebut, pompa mengubah energi gerak poros untuk nggerakkan sudu-sudu menjadi energi tekanan pada fluida.

Kompresor
1). Fungsi
Kompresor adalah mesin untuk memampatkan udara atau gas. Kompresor dibutuhkan agar mendapatkan tekanan kerja yang diinginkan. Kompresor udara biasanya mengisap udara dari atmosfir . Namun ada pula yang mengisap udara atau gas yang bertekanan lebih tinggi dari tekanan atmosfir. Dalam hal ini kompresor bekerja sebagai penguat. Sebaliknya ada kompresor yang mengisap AIR
Gas yang bertekanan lebih rendah dari tekanan atmosfir. Dalam hal ini kompresor disebut pompa vakum.

2). Kriteria pemilihan kompresor
Karakteristik kompresor yang terpenting adalah volume gas yang dikeluarkan dengan satuan m3/min atau liter (l)/min dan tekanan kerja dengan satuan bar. Pemilihan kompresor tergantung tekanan kerja dan jumlah udara yang dibutuhkan.
Kriteria lain yang diperlukan untuk menentukan kompresor adalah :
• desain
• tipe penggerak
• kapasitas penyimpanan
• pendinginan
• kondisi dan lingkungan instalasi
• perawatan
• biaya
Tergantung jenis kompresor, kapasitas/volume yang dihasilkan bervariasi dari beberapa liter permenit sampai kira-kira 50.000 m3/min. Sedangkan tekanan yang dihasilkan berkisar antara beberapa milimeter udara sampai lebih 10 bar.

3). Macam-macam kompresor
Kompresor terdapat dalam berbagai jenis dan model tergantung pada volume dan tekanannya. Klasifikasi kompresor tergantung tekanannya adalah :
• kompresor (pemampat) dipakai untuk tekanan tinggi,
• blower (peniup) dipakai untuk tekanan agak rendah,
• fan (kipas) dipakai untuk tekanan sangat rendah.
Atas dasar cara pemampatannya, kompresor dibagi atas jenis :
• Jenis turbo (aliran)
Jenis ini menaikkan tekanan dan kecepatan gas dengan gaya sentrifugal yang ditimbulkan oleh kipas (impeler) atau dengan gaya angkat yang ditimbulkan oleh sudu-sudu.
• Jenis perpindahan (displacement)
Jenis ini menaikkan tekanan dengan memperkecil atau memampatkan volume gas yang diisap ke dalam silinder atau stator oleh sudu. Jenis perpindahan terdiri dari jenis putar (piston putar) dan jenis bolak balik (torak).

Gambar 2.3. Diagram Berbagai Jenis Kompresor

a). Kompresor piston
Piston menarik udara melalui katup isap pada langkah turun, memampatkannya pada langkah naik dan mendorong keluar melalui katup tekanan.

Gambar 2.4. Kompresor piston tunggal

Daerah tekanan :
• Satu tahap sampai 600 kPa ( 6 bar)
• Dua tahap sampai 1500 kPa (15 bar)

b). Kompresor sekerup
Udara dihisap melalui lubang hisap dan dipindahkan aksial melalui dua propeller dengan kecepatan tinggi untuk mendapatkan tekanan.

Gambar 2.5. Kompresor sekerup

Daerah tekanan:
• sampai 1000 kPa (10 bar)

c). Kompresor aliran radial

Gambar 2.6. Kompresor aliran radial

Melalui baling-baling putaran cepat, udara dipercepat secara radial. Energi kinetik dari udara diubah menjadi energi tekanan.
Daerah tekanan :
• Dengan langkah banyak sampai 1000 kPa (10 bar)

d). Kompresor sudu geser
Kompresor ini mempunyai rotor yang dipasang secara eksentrik di dalam
rumah yang berbentuk silinder. Pada rotor terdapat beberapa parit dalam arah
aksial dimana sudu-sudu dipasang.

Gambar 2.7. Kompresor sudu geser

Selama berputar ukuran sudu-sudu berubahubah, sehingga udara dimampat-kan. Daerah tekanan :
• Satu tahap sampai 400 kPa ( 4 bar)
• Dua tahap sampai 800 kPa ( 8 bar)

e). Kompresor aksial

Gambar 2.8. Kompresor aksial

Melalui baling-baling putaran cepat, udara dipercepat secara radial. Energi kinetik dari udara diubah menjadi energi tekanan.
Daerah tekanan :
• Dengan langkah

banyak sampai 600kPa (6bar)

Tangki
1). Fungsi Tangki
a). Untuk mendapatkan tekanan konstan pada sistem pneumatik, dengan tidak mengindahkan beban yang berfluktuasi.
b). Penyimpan/tandon udara sebagai “emergency suplay” bila sewaktuwaktu ada kegagalan kompresor, beban pemakaian yang tiba-tiba besar.
c). Ruangan yang luas dari tangki akan mendinginkan udara. Oleh karena itu, penting pada tangki bagian bawah dipasang kran untuk membuang air kondensasi.

2). Komponen-komponen Tangki
Komponen-komponen yang terdapat pada tangki adalah sebagai berikut: