FAKULTAS TEKNIK MESIN

UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA

BANTEN

BAB IV

AXIAL COMPRESSOR

OLEH : SANTOSO BUDI

santoso budi,fak teknik mesin UNTIRTA,HP 08129589918 ,

Email santosobud@yahoo.com

GAS TURBIN AXIAL COMPRESSOR

AXIAL COMPRESSOR NATURAL GAS

AXIAL COMPRESSOR NATURAL GAS

AXIAL COMPRESSOR NATURAL GAS

MULTI STAGE AXIAL COMPRESSOR

Types of Axial Compressor

Compressors

Axial Compressors

( Uncooled type )

Uncooled (Type AG, A, AV)

• Volume flows from 50,000 to 1,400,000 m³/h

• With radial end stage

AXIAL COMPRESSOR ( COOLED TYPE)

Cooled (Type AKF, AR, ARI)

Volume flows from 100,000 to 1,000,000 m³/h

Pressures of up to 20 bar possible

With interstage cooling

Same casing design in opposed configuration, each with a radial end stage

Overhung-mounted radial impeller along the axial compressor stage

Axial-centrifugal compressor with additional overhung-mounted radial impeller

Axial compressors can be used for volume flows of up to 1,400,000 m³/h and pressures of up to 20 bar.

COMPRESSOR VS TURBINE

TEKANAN KOMPRESSOR MULTI STGE

PT = Teknan stagnasi ( kg/m2)

p = Teknan statik ( kg/m2)

ρ = rapat massa udara ( kg.sec2/m4)

u = kecepatan tangensial sudu (m/sec)

V = kecepatan fluida (m/sec)

W = kecepatan rotasi poros (m/sec)

γ = spesifik grafity udara ( kg/m3 )

g = grafitasi 9,81 (m/ sec2)

ρ = γ / g

TEKANAN DAN KECEPATAN PADA

KOMPRESSOR AXIAL MULTI STAGE

PT

p

V

Multistage Compression P-H Chart Method Example

Natural Gas (methane)

P = 100 psia

P = 300 psia P = 900 psia

“Real” Compression

DHIdeal DHActual

P dan t pada Multistage Compression

21

1

3

2

3

1

2

p

p

p

p

p

p

Jadi kompresi rasio yang meminimalkan kerja total

Secara umum dapat digeneralisasi untuk tahap tingkat (n) sebagai berikut:

n

n

p

p

p

p

p

p1

1

1

2

3

1

2

.

1

1 constp

pT

i

ii

Temperatur (T) tanpa pendingin T1:

i

ii

p

pT 1

Multistage Compression

D 11

11

ˆ

1

2

31

1

1

210

p

pRT

p

pRTW S

Didapatkan p2 yang akan meminimize kerja,

Dan membedakan hasil p2

312 pppopt

Pertimbangkan proses kompresi dua tahap p1 → p2 → p3

dengan intercooling sempurna (suhu kembali menjadi T1

setelah kompresi masing-masing)

Isentropic Compression

Kerja Compressi Isentropic

.1

1 constpp

Solve for , substitute into MEB, and integrate

Sebagai pendekatan pertama, kompresor

tanpa pendingin internal dapat dianggap

adiabatik. Jika proses ini juga dianggap

reversibel, maka akan isentropic.

Kerja Compressi Isentropic

Kerja isentropic (adiabatic) .

compression ratio = p2/p1

D 11

ˆ

1

1

2

1

10

p

ppW S

Compressor Work

ad

Sc

WW

0

ˆˆ D

Dengan memberikan Efisiensi ad kerja kompresi diperoleh

12ˆ TTCW pc

Kompresi tidak reversibel, namun. Penyimpangan dari

perilaku yang ideal harus diperhitungkan dengan

memperkenalkan efisiensi kompresor isentropic sedemikian

rupa.

Compressi Isothermal Pendinginan yang cukup harus disediakan untuk melakukan

proses kompresi isotermal, kompresi :

1

210 lnˆ

p

p

M

RTW T D

Untuk kondisi rasio kompresi dan tekanan isap diberikan,

persyaratan :

Pada proses kompresi Isoterm lebih rendah dari kompresi

adiabatik.

Hal berguna dalam proses pendingin kompresor.

Polytropic Compression

Pada kondisi DS = 0 dapt ditulis expression p/ const.

terjadi kekeliruan proses thermodinamik, dan hanya dapat di

terapkan pada Compressor besar yang prosesnya bukan

Isothermal, dan Adiabatis . Sebagai pendekatan proses

adalah polytropic dimana:

.1

1 constpp

nn

Di sini n tergantung pada sifat dan rincian kompresi gas

proses.

CE18 Small Compressor Test Facility

CE18 is a moderately sized facility for

testing high speed axial and

centrifugal compressors.Several

years ago CE18 was used to test a

two-stage compressor designed by

Allison Gas Turbine Engines. More

recently CE18 was used to study

surge inception and control in a

centrifugal compressor and vaned

diffuser. Particle image velocimetry

(PIV) measurements were used to

visualize the flow during surge.