Gambar 2.2 Diagram P-V dan diagram h,T-s
Untuk selanjutnya pembahasan dalam bagian ini lebih khusus tentang kompresor dalam sebuah sistem pembangkit tenaga listrik.
2.1 Kompresor dan Fungsinya dalam Sistem Turbin Gas
Kompresor adalah serangkaian alat yang berfungsi mengalirkan dan menaikkan tekanan udara pada sistem turbin gas, sampai sekurang-kurangnya
cukup tinggi untuk untuk membakar bahan bakar yang disemprotkan kedalam ruang bakar combustion chamber. Pada gambar 2.2, proses kerja kompresor
adalah ditunjukkan dari notasi 1 ke 2. Proses yang terjadi disini adalah proses kompresi isentropis. Secara teoritis, pada kompresor terjadi kenaikan tekanan
tanpa perubahan entropi. Kemudian pada proses ini juga menyebabkan naiknya suhu yang secara tidak langsung akan menaikkan entalpi. Perubahan entalpi
inilah yang kemudian mempengaruhi kerja dari sebuah kompresor. Ada dua jenis kompresor yang biasa digunakan pada sistem turbin gas
yaitu kompresor aksial dan kompresor sentrifugal. Dalam perancangan ini, akan dipakai kompresor aksial dimana udara mengalir dalam arah sejajar terhadap
sumbu poros kompresor.
2.2 Siklus Ideal dan Aktual pada Kompresor
Gambar 2.2 merupakan proses dalam siklus ideal pada kompresor. Proses-proses yang terjadi diatas berlaku secara teoritis, tetapi pada
kenyataannya terjadi penyimpangan-penyimpangan dari proses yang ideal.
Universitas Sumatera Utara
Penyimpangan-penyimpangan itu antara lain karena : 1.
Fluida kerja bukanlah gas ideal dengan panas spesifik konstan dan laju aliran massa fluida kerja tidak konstan.
2. Proses yang berlangsung disetiap komponen tidak adiabatik dan
reversibel, karena ada kerugian energi akibat gesekan, perpindahan panas dan lain-lain.
3. Proses kompresi didalam kompresor tidak berlangsung secara isentropik.
Dari penyimpangan-penyimpangan itulah, kemudian akan merubah beberapa proses dalam siklus ideal dalam kompresor. Siklus hasil yang terjadi
akibat penyimpangan-penyimpangan tersebut dinamakan dengan siklus aktual. Siklus aktual inilah yang kemudian berisi tentang fakta dilapangan pada
kompresor dan juga pada komponen lain dalam sistem turbin gas.
Untuk lebih jelasnya tentang siklus aktual dan ideal, dapat diperhatikan gambar 2. 3 berikut ini:
Gambar 2.3 Diagram h-s pada kompresor
Pada gambar 2.3, titik i dan e berturut-turut menyatakan masuk dan keluar sistem aktual. Sedangkan es adalah titik keluar secara teoritis ideal. Pada siklus
ideal, kerja kompresor dapat dicari dengan persamaan berikut:
Universitas Sumatera Utara
W
K
= C
p
t
es —
t
i
= h
es
– h
i
k J k g ……………2.1 lit 2 hal. 56
Sedangkan pada siklus aktual, titik es pada gambar akhirnya akan bergeser kekanan sebagai akibat dari penyimpangan bahwa siklus tidak berlangsung secara
isentropik. Titik akhir, e merupakan akibat penyimpangan dari siklus. Sehingga persamaan 2.1 juga mengalamai perubahan. Nilai inilah yang kemudian dipakai
sebagai hasil kerja aktual yang dirumuskan sebagai berikut:
W
Kaktual
= C
p
t
e —
t
i
= h
e
– h
i
k J k g …………2.2 lit 2 hal. 56
2.3 Efisiensi Kompresor
