23 ρ =
T R
P ⋅
=
K K
kg m
kPa kPa
kPa 300
. 287
, 325
. 101
750
3
⋅ +
ρ = 9,887 kg m
3
Sehingga : mnt
m m
kg
m
3 3
89 ,
887 ,
9 ⋅
=
mnt kg
m
799 ,
8 =
= s
kg 146
, Maka laju aliran massa udara diperoleh sebesar 0,146 kgs.
3.2.1 Rugi – Rugi Tekanan Pada Pipa Aliran
Pada penyaluran udara dari kompresor hingga ke pneumatic valve yang berjarak 60 m, menggunakan pipa berdiameter D = 55 mm d
i
= 50 mm. maka dapat diperoleh kerugian tekanan dari persamaan :
∆P =
i
d L
v ⋅
⋅ ⋅
2
2
ρ λ
, diambil dari6
Di mana : ∆P : kerugian tekanan Pa
λ : koefisien gesekan L : panjang pipa m
ρ : massa jenis udara kgm
3
d
i
: diameter dalam pipa m diperoleh harga v dari pers :
v = Ai
p Q
10000 60
⋅
dimana : v
: kecepatan aliran ms Ai
: luas penampang pipa m
2
24 p
: tekanan kerja bar
Q
: kapasitas aliran udara m
3
s A
i
=
2 2
2
6 ,
19 5
4 1
4 1
cm d
i
= =
π π
Sehingga ,v = 6
, 19
5 ,
7 60
8900 ⋅
⋅ = 1,009ms
maka dapat diperoleh : ∆P =
d T
R p
v L
. .
. 2
. .
2
λ
Dimana ; λ = koef. gesekan yang didekatkan
Pada nilai kekasaran dari dinding saluran.
148 ,
0561 ,
g
Q =
λ , diambil dari [6]
Q Q
g
. 60
. 3
, 1
=
h kg
Q
g
42 ,
69 89
, .
60 .
3 ,
1 =
=
02 ,
42 ,
69 0561
,
148 ,
= =
λ
Maka : ∆P =
2 5
5 2
10 .
00106 ,
05 ,
. 300
. 287
. 2
10 .
5 ,
7 009
, 1
. 60
. 02
, m
N =
= 0,00106 bar
3.2.2 Kerja Kompresi Per Siklus
Dari grafik T-S kompresor torak dua tingkat dapat ditentukan besarnya kerja kompresi per siklus. Dari mulai silinder tekanan rendah, intercooler, silinder
tekanan tinggi hingga ke katup pneumatik. Analisa thermodinamikanya dapat dilihat sebagai berikut.
25 P
1
: 1 atm = 1.013 bar T
1
: 27 °C = 300 K
P
4
: 7,5 bar T
3
: T1 + 25 = 300 + 25 = 325 K P
2
: 76
, 2
5 ,
7 .
013 .
1 .
4 1
= =
p p
r
p1 =
r
p2
,maka: r
p =
1 2
p p
=
bar 013
. 1
76 ,
2
=
2,72 Pada T1 = 300 K maka diperoleh dari lampiran 1: h
1
: 300,19 kJkg P
r1
: 1,386 P
r2
: r
p
x 1,386 = 3,76 Maka diperoleh T
2
dari : 52
, 398
806 ,
3 481
, 3
76 ,
3 481
, 3
400 390
390
2
= −
− =
− − T
maka : T
2
= 398,52 K h
2
= 399,55 kJkg Dari T
3
= 325 K maka diperoleh dari lampiran 1 : P
r3
= 1,87478 h
3
= 327,31 kJkg P
r4
= r
p
x 1,87478 = 5,09 T
4
= 434,196 K Maka dari data tersebut dapat dicari kerja kompresi per siklus, untuk
silinder tingkat pertama dan kedua.
Kerja kompresi untuk silinder tingkat pertama adalah :
W
L
=
− ⋅
−
−
1 1
1 1
n n
p
r RT
n n
26 W
L
=
kg kJ
91 ,
96 1
72 ,
2 300
287 ,
1 3
, 1
3 ,
1
3 .
1 1
3 .
1
=
−
⋅ ⋅
⋅ −
−
Kerja kompresi untuk silinder tingkat kedua adalah :
W
H
=
−
−
−
1 1
1 3
n n
rp RT
n n
W
H
=
kg kJ
98 ,
104 1
72 ,
2 325
287 ,
1 3
, 1
3 ,
1
3 .
1 1
3 .
1
=
−
⋅ ⋅
−
−
Maka kerja total kompresi per siklus adalah : W
tot
= W
L
+ W
H
W
tot
= 96,91 + 104,98 = 201,89kJkg
Daya yang diperlukan untuk melakukan kompresi adalah : P
k
=
m
tot
W
× P
k
= 209,28 kJkg x 0,146 kgs = 30,55 kW
Sedangkan daya mesin penggerak, dalam hal ini yang digunakan adalah motor listrik. Diperoleh dari data survei sebesar 35 kWatt
3.2.3 Effisiensi Volumetrik
