BAB 3
Gambarajah 3.1: Lakaran susunatur loji udara termampat
3.1 LAKARAN DAN HURAIAN SUSUNATUR, PERALATAN DAN PENGGUNAAN LOJI UDARA TERMAMPAT
• Udara dari atmosfera masuk ke dalam pemamapt melalui alat penapis yang mana kan menghindari debu-debu, kotoran dan segala benda asing daripada memasuki sistem.
• Penapis diletakkan pada kedudukan tinggi dan terlindung daripada hujan dan panas.
• Udara yang telah ditapis tadi masuk ke dalalm pemampat tekanan rendah dan kemudian dimampatkan.
• Kemudian udara yang telah dimampatkan, dipindahkan ke penyejuk antara dengan tujuan untuk menyerap haba yang terhasil daripada proses mampatan.
• Seterusnya udara masuk ke pemampat udara tekanan tinggi untuk memampatkan udara termampat kepada tekanan yang lebih tinggi.
• Setelah dimampatkan untuk kali ke-2 udara tersebut dipindahkan ke bahagian penyejuk lanjutan dimana penyejukkan udara berlaku untuk mengurangkan suhu udara dan menyebabkan wap udara termeluwap
• Udara tersebut kemudiannya dikeluarkan melalui pengering pengasingan (bahan kimia) yang bertindak menyerap lembapan dari udara tadi.
• Udara yang terhasil adalah udara mampat kering yang mana akan memasuki tangki penerima dan disimpan sebagai tenaga untuk kegunaan sistem atau alatan lain. Disini udara menjadi lebih stabil.
3.2 MENERANGKAN KELEBIHAN MENGGUNAKAN UDARA TERMAMPAT SEBAGAI AGEN KERJA DENGAN CONTOH-CONTOH KEGUNAANYA.
Kelebihan menggunakan udara termampat sebagai agen kerja
- Udara tidak meletup. Oleh yang demikian, alat pencegah letuipan yang mahal tidak diperlukan.
- Sistem udara boleh dikendalikan pada kelajuan yang tinggi, iaitu mencapai 10m/s.
- Sistem penghantaran udara adalah lebih mudah dan boleh dihantar pada jarak yang jauh.
- Udara adalah bersih dan tidak meninggalkan bendasing dalam alat-alat yang dikendalikan.
- Sistem penggunaan balik udara(recycle) adalah tidak perlu.
- Sistem senang diubah suai.
- Kelajuan dan tekanan udara boleh diubah nilainya tanpa had berdasarkan kapasiti sistem yang digunakan.
- Harga sistem udara termampat adalah agak rendah.
Kegunaan loji udara termampat
• Mengendalikan alatan salingan. Contohnya penukul ribet, penukul menyerpih, pengorek pemecah konkrit dan sebagainya.
• Mengendalikan alatan berputar. Contohnya motor udara, pencanai, gerudi, reamer, pam kendalian udara, wrenches dan sebagainya.
• Menyembur cat minyak , racun serangga dan sebagainya.
• Mengendalikan omboh-omboh udara untuk alat penekan, pembuka pintu, pengangkat, pencengkam dan sebagainya.
• Semburan udara untuk tujuan pembersihan.
• Mengembangkan tayar kenderaan.
• Memulakan enjin diesel yang besar.
• Mengendalikan alatan kawalan, injap dan sebagainya.
3.3 PERALATAN UTAMA DALAM LOJI UDARA TERMAMPAT DAN FUNGSI PERALATAN TERSEBUT
 | |||
 | |||
v PENAPIS
o Bertindak sebagai penapis nabuk dan bendasing dalam udara daripada memasuki pemampat.
v PEMAMPAT UDARA
o Berfungsi untuk mengumpulkan udara dan memampatkannya dari tekanan udara kasa ke tekanan tertentu. Contohnya pemampat putaran dan pemampat salingan.
v PENYEJUK
o Berfungsi untuk menyingkirkan haba yang terhasil akibat proses mampatan udara.
v PENGERING UDARA
o Berfungsi untuk mengeringkan udara yang telah dimampatkan daripada wap air sebelum udara dihantar ke sistem untuk mengelakkan komponen pneumatik dari berkarat. Contohnya pengeringan serapan dan pengeringan jerapan.
v PENERIMA UDARA
o Berfungsi untuk menyimpan udara yang telah dimampatkan dikeringkan sebelum dihantar ke sistem. Penerima udara juga dikenali sebagai tabung udara. Ia juga boleh mengawal tekanan angin yang terdapat didalamnya.
v INJAP KESELAMATAN
o Pengawal tekanan dalam tangki penerima udara. Ia akan terbuka dengan sendiri jika tekanan dalam tangki melebihi had yang sepatutnya.
v UNIT SERVIS
o Unit servis terdiri dari tida komponen iaitu pengatur tekanan, tolok tekanan dan pelincir. Ianya berfungsi untuk mengawal tekanan dan melincirkan udara sebelum dihantar ke sistem.
v INJAP PENURUN TEKANAN
o Menurunkakn tekanan udara daripada tekanan tinggi kepada tekanan yang sesuai digunakan oleh alatan.
v Salur buang kotor
o Menyingkirkan kotoran dan air hasil daripada mampatan udara ke atmosfera.
v Manifold
o Injap atau loji pemampat untuk mengawal aliran udara.
v INJAP KAWALAN ARAH
o Ianya berfungsi untuk mengawal arah gerakan penggerak.
v PENGGERAK
o Ianya merupakan komponen terakhir yang terdapat dalam sistem ini. Berfungsi untuk melakukan kerja sebagaimana yang telah dikehendaki. Terdapat pelbagai jenis penggerak seperti rod keluar masuk, putaran dan nyalaan.
3.4 PERBANDINGAN JENIS PEMAMPAT DAN KELEBIHANNYA
3.4.1 Pemampat Jenis Anjakan Positif
Pemampat udara anjakan positif merupakan mesin dengan sekumpulan isipadu udara atau gas yang diletakkan di dalam bekas tertutup kerana tekanan akan meningkat apabila isipadu tersebut dikurangkan. Pemampat udara anjakan positif biasa digunakan di dalam loji-loji pemampat udara untuk kawalan pneumatik. Pemampat ini terdiri dari dua jenis yang utama iaitu jenis salingan dan berputar.
Pemampat jenis anjakan positif terbahagi kepada dua kategori iaitu :-
1. Pemampat jenis salingan.
2. Pemampat jenis putaran.
v Terdapat 3 julat tekanan yang biasa digunakan :
a) 689 kPa untuk service air (100 psi)
b) 1722.5 kPa untuk instrument (250 psi)
c) 17225 kPa untuk gas compression (2500 psi)
♣ Pemampat juga boleh diklasifikasikan dari :
a) CFM (cubic foot per minute) or SCFM (standard CFM) diukur di keluaran
b) Liter per minute (Lit/min) diukur di keluaran
c) Power consumption KW or HP
d) Max output pressure in KPa or PSI
3.4.1.1 PEMAMPAT OMBOH SATU PERINGKAT
| ||||
| ||||
|
|
|
3.2(a) Proses Sedutan 3.3(b)Proses Hantaran
Pemampat jenis ini menggunakan gerakan piston dalam silinder untuk memampatkan udara. Biasanya udara termampat dihasilkan melalui proses mampatan dalam satu atau beberapa peringkat. Pemampat salingan satu peringkat menghasilkan tekanan udara yang lebih rendah daripada pemampat salingan dua peringkat.
Pemampat salingan satu peringkat memampatkan udara dalam silinder dengan menggunakan satu piston sahaja. Piston digerakkan ke bawah dan udara atmosfera disedut masuk ke ruang silinder melalui liang sedutan. Apabila injap sedutan terbuka, injap hantaran adalah dalam keadaan tertutup. Selepas itu proses hantaran bermula dengan piston bergerak ke atas, injap hantaran terbuka dan injap sedutan tertutup. Udara dalam ruang atas piston dalam silinder akan ditolak keluar melalui liang hantaran ke penerima. Proses ini memampatkan udara sehingga ke suatu tekanan yang telah dilaraskan.
3.4.1.2 PEMAMPAT DUA PERINGKAT
Pemampat salingan dua peringkat memampatkan udara dengan menggunakan dua piston. Udara disedut ke dalam ruang atas piston dalam silinder pertama dan dihantar dengan satu tekanan ke ruang atas piston dalam silinder kedua untuk dimampatkan ke tekanan yang lebih tinggi. Proses mampatan pada silinder pertama menghasilkan udara bersuhu tinggi. Penyejuk-antara digunakan untuk memindahkan haba sebelum udara itu memasuki silinder kedua.
 |
Rajah 3.4 : Keratan rentas dan operasi pemampat dua peringkat
3.4.1.3 Pemampat jenis gegendang
Merujuk kepada rajah 3.5, ianya adalah sama seperti pemampat berpiston tetapi piston digantikan dengan pemasangan cakera dan gegendang. Gegendang disambungkan dengan cakera dan dinding silinder. Udara hanya masuk dan keluar setakat ruang di dalam gegendang sahaja.
 |
Rajah 3.5 : Pemampat salingan jenis gegendang
3.4.2 PEMAMPAT ANJAKAN POSITIF JENIS PUTARAN.
Dinamakan pemampat anjakan positif jenis putaran keranan pergerakkan putarannya memindahkan sesuatu unsur. Ia memampatkan gas dengan lobe (cuping), skru dan vane (bilah) kepada isipadu yang lebih kecil.
v 4 jenis pemampat anjakan positif jenis putaran:
i) sliding vane
ii) rotary skru
iii) lobe
iv) liquid ring
3.4.2.1 Pemampat Rotary Screw
o Biasa digunakan dalam industri.
o Beroperasi dengan 2 lingkaran rotor yang berputar dan bersentuhan sesama sendiri mengakibatkan gerigi (mesh)bertemu.
o Apabila rotor sebelah kanan berputar mengikut arah jam, rotor sebelah kiri akan berputar mengikut lawan arah jam. Udara akan terperangkap di tengah-tengah antara celah gerigi tersebut.
o Ini akan mengecilkan isi padu udara tersebut seterusnya meningkatkan tekanannnya.
o 2 rotor tersebut bersambung dengan aci pemacu dan memberikan tenaga untuk menggerakkan pemampat.
o Mempunyai injap masukan dan injap keluaran.
Gambarajah 3.6: Pemampat Udara Jenis Skru
3.4.2.2 Pemampat Sliding Vane
o Menggunakan off-center rotor dengan bilah gelangsar (sliding vane) untuk memampatkan udara.
o Udara masuk dari inlet dan terus ke bilah dan memenuhi setiap ruang dan membentuk kawasan yang luas. Bilah kemudian akan berputar ke arah injap keluaran dan seterusnya membebaskan gas yang telah termampat.
o Apabila isi padu menurun, tekanan meningkat sehingga tekanan maksimum tercapai. Kemudian baru udara dikeluarkan dari pemampat.
(a) (b)
Gambarajah 3.7 : Menunjukkan:
(a) ram gelangsar
(b) keratan rentas ram gelangsar
3.4.2.3 Pemampat Lobe
o Bentuk penggerak (impeller) seperti buah pinggang (ginjal) digunakan untuk memerangkap dan memindahkan gas.
o 2 pemutar bergerak dalam arah yang bertentangan pada aci yang selari dengan lobus yang berputar bersilang dengan injap masukan.
o Gas yang telah dimampatkan dikeluarkan ke injap keluaran.
o Lobus tidak bersentuhan sesama sendiri. Seinci jarak antara dinding pemampat dan lobus.
o Direka bentuk untuk hasilkan tekanan keluaran yang berisipadu tetap dan halaju pemacu yang malar.
Gambarajah 3.8 : Menunjukkan pemampat lobe.
3.4.3 PEMAMPAT JENIS ROTORDINAMIK
Udara atau gas yang dimampatkan melalui gerakan dinamik ram yang berputar menghasilkan halaju dan tekanan pada udara atau gas yang mengalir. Aliran udara di dalam aliran paksi adalah sama arah dengan aliran gander, manakala didalam pemampat emparan, pengaliran udara adalah sama dengan arah putaran jejarinya. Kadangkala pemampat emparan disebut sebagai penghembus atau peniup bergantung kepada bagaimana dinamiknya menggerakkan udara. Pemampat jenis ini digunakan apabila kadar aliran dan isipadu yang tinggi diperlukan. Walaupun ianya menghasilkan kuantiti udara yang tinggi tetapi ia hanya berfungsi sebagai kipas atau penghembus.
3.4.3.1 Pemampat Empar (Centrifugal)
o Pemampat empar akan meningkat halaju gas (meningkatkan tenaga kinetik) kemudian ditukarkan kepada tekanan semasa aliran gas melepasi sesiput (volute) dan memasuki paip keluaran.
o Selalunya beroperasi pada kelajuan > 3000 rpm.
o Menghasilkan kadar alir yang lebih tinggi dari pemampat anjakan positif.
Gambarajah 3.9 : Pemampat jenis empar.
3.4.3.2 Pemampat paksi (Axial)
o Terdiri daripada rotor yang mempunyai beberapa baris bilah seperti kipas.
o Gas atau udara masuk dan melalui sepanjang aci.
o Bilah putaran bersambung dengan aci menolak gas atau udara ke bilah pegun yang dipanggil stator.
o Bilah pegun (stator) bersambung dengan bingkai (casing).
o Apabila halaju meningkat dengan bilah putaran berputar, stator akan memperlahankannya. Semasa gas atau udara diperlahankan tenaga kinetik ditukarkan kepada tekanan.
o Tekanan gas atau udara akan meningkat dari satu peringkat ke peringkat yang lain sehingga sampai ke injap keluaran.
Gambarajah 3.9 : Pemampat paksi (Axial)
3.5 PENGHASILAN UDARA BEBAS
Penghantaran udara bebas ditakrifkan sebagai penghantaran udara pada keadaan tekanan atmosfera adalah berbeza dari tempat ke tempat maka suatu piawai udara selalu digunakan dan dikenali sebagai udara bebas piawai. Bagi udara bebas piawai tekanan diambil sebagai 1.010 bar dan suhu 00 C.
3.6 FUNGSI ALATAN TAMBAHAN DALAM LOJI UDARA TERMAMPAT
3.6.1 Unit Servis atau Unit Khidmat
Alat ini merupakan satu pakej yang mengandungi turas udara, pengatur tekanan dan pelincir.
|
|
|
Gambarajah 3.10 : Unit Servis
i) Penapis udara - Penapis udara digunakan untuk membersihkan udara termampat daripada segala kekotoran dan juga air terpeluwap yang terkumpul.
Gambarajah 3.11: Penapis udara
ii) Pengatur Tekanan- Pengatur tekanan merupakan injap penurun yang memastikan tekanan kerja yang besar berkeadaan malar walaupun terdapat ketidakseimbangan dalam tekanan udara utama dan kadar penggunaan udara. Tekanan masukan hendaklah sentiasa lebih tinggi daripada tekanan keluaran.
Gambarajah 3.12: Pengatur tekanan
iii) Pelincir - Bekalan pelincir yang mencukupi diperlukan untuk peralatan pneumatik. Pemasangan saluran dibuat secara perpaipan. Paip diperbuat daripada getah, plastik ataupun logam. Paip yang digunakan sebagai saluran gas tidak boleh digunakan sama sekali. Perkara-perkara penting yang mesti diperhatikan dalam pemasangan saluran paip ialah halaju aliran dan susutan tekanan dalam paip dan sendi di sepanjang perpaipan utama.
Gambarajah 2.16: Pelincir
iv) Perangkap air- mengasingkan air dari udara termampat dengan cara membenarkan air yang wujud ke dalam bekasnya secara automatik. Ini dapat megelakkan komponen daripada berkarat.
3.7 FAKTOR-FAKTOR YANG PERLU DI AMBIL KIRA DALAM SUSUNAN PAIP UDARA TERMAMPAT
i) Kecerunan yang cukup mesti diberi kepada titik saliran. Kedudukan yang baik boleh diketahui dengan mengkaji susunan am bangunan. Paip utuma mesti diberi kecerunan tidak kurang dari satu meter dalam 100 meter. Kecerunan mestilah juga berada pada arah pengaliran udara.
ii) Sistem pengagihan mestilah berbentuk gelang kerana bentuk ini dapat mengurangkan kehilangan tekanan dan juga membolehkan pengubahsuaian atau sambungan ke atas sistem dapat dilakukan dengan mudah.
iii) Titik aliran mestilah dibekalkan dengan menggunakan ”T” sama saiznya kerana ini boleh memisahkan air.
iv) Apabila saluran cawangan disambung ke paip utama, saluran ini mestilah keluar daripada arah atas supaya air didalam paip utama tidak ikut serta masuk ke dalam saluran tersebut.
No comments:
Post a Comment