## JURNAL ILMIAH FLASH
Vol. 8 No. 2, Halaman: 72 - 76 Desember 2022

## MEKANISME DAN ANALISA F.A.D PADA COMPRESSED AIR SYSTEM ELGI TYPE EG SERIES EG 200 – 250 KW DI PT. AGYA MAKMUR
Eko Aprianto Nugroho 1 *, Ariyanto 2 , Ahcmad Fauzan 3 , M.Yusuf Nurfani 4 , Tati Noviati 5 1, 2, 4 Teknik Mesin, Teknologi Industri – Universitas Gunadarma 3 Teknik Industri, Teknologi Industri – Universitas Bhayangkara Jakarta Raya
5 Teknik Sipil, Teknologi Industri – UniversitasGunadarma * E-mail: ekoapriantonugroho128@gmail.com

## Abstrak
Kompresor adalah salah satu alat bantu yang dapat menggerakan mesin-mesin industri dengan sistem pneumatic dimana  kompresor  konsep  kerja  nya  merubah  energi  listrik  menjadi  energi  gerak.  Tujuan  penulisan  adalah memahami mekanisme dari Compressed Air System, memahami mulai dari mekanisme, spesifikasi pada sistem kompresor mulai dari kompresor, particular filter, air receiver, air dryer dan fine filter. Menganalisa perhitungan volume yang dibutuhkan pada industri. Selanjut nya mencari data tentang sistem kompresor di PT. Agya makmur mengenai materi sistem kompresor beserta alat-alat lain nya pada sistem kompresor tersebut, yaitu kompresor, air  receiver  tank,  particular  filter,  air  dryer,  dan  fine  filter.  Selanjutnya  menjelaskan  sistem  kompresor,  seperti kompresor tipe screw memiliki beberapa komponen seperti air intake, intake valve, air and screw, oil sparator, air and oil cooler, dan oil filter komponen tersebut memiliki spesifikasi masing-masing dan mempunyai kegunaan nya masing-masing.  Lalu  melakukan  penelitian  mengenai  menganalisa  perhitungan  volume  yang  dibutuhkan  yang sesuai kebutuhan dan paling efisien digunakan dengan menggunakan rumus FAD. Dimana hasil yang di dapat pada perhitungan FAD untuk menentukan kompresor yang efisien.
Kata kunci : Kompresor, Sistem Kompresor Pada Industri, Proses Udara Bertekanan.

## PENDAHULUAN
Perkembangan teknologi menuntut kerja manusia  untuk  menghasilkan  produk  dan inovasi –  inovasi  yang  bisa  mempermudah kerja manusia. Suatu kerja manusia yang berat memakan waktu lama dapat digantikan dengan tenaga  pembantu  seperti  robot,  begitu  juga bekerja  dengan  tingkat  keadaaan  kerja  suatu sistem. Dapat dipermudah dengan menggunakan komponen pendukung. Setiap  industri  membutuhkan  energi untuk  menggerakan  sistem  permesinan  dan alat  bantu  kerja  kerja  lain  nya  dalam  hal  ini penulis melihat bahwa kebutuhan akan energi listrik belom dapat dipenuhi sepenuh nya oleh pemerintah dan dibutuhkan alat bantu lain nya dalam rangka efesiensi juga kelancara dari satu industri  untuk  menghasilkan  produk-produk yang di butuhkan. Kompresor adalah salah satu alat  bantu  yang  dapat  menggerakan  mesin- mesin  industri  dengan  sistem  pneumatic dimana  kompresor  konsep  kerja  nya  merubah energi listrik menjadi energi gerak.
Pada  keadaan  di  lapangan  dalam penyaluran  sistem  udara,  pada  pembangkit  di industri  yang  diteliti  kerap  terjalin  minimnya tekanan udara yang dibutuhkan pada sebagian unit  instrument  air  serta  plant  air  yang  bisa
menimbulkan  unit  pembangkit  hadapi  trip sehingga  hendak  mengusik  kinerja  pada pembangkit  tersebut.  Hingga  bersumber  pada permasalahan  tersebut  bisa  dicoba  analisis tentang pressure drop pada air instrument serta air  plant  dengan  menghitung  jarak  dan diameter pada sistem penyalur udara bertekanan dan menganalisa kerugian bayaran yang  diakibatkan  oleh  penyusutan  tekanan udara.

## METODE PENELITIAN

## Sistem  Kerja  Elgi  Type  EG  Series  EG  200 – 250 KW
Kompresor  adalah  alat  mekanik  yang berfungsi  untuk  meningkatkan  tekanan  fluida yang  mampu  memampatkan  gas  atau  udara. kompresor  ini  mempunyai  spesfikasi  yaitu mempunyai  kecepatan  putar  motor  nya  ialah hingga 250HP dengan FAD nya 34.48 m3/min dan  mempunyai  maksimal  tekanan  bar  nya ialah  8.0  bar  g,  kompresor  jenis  ini  pun mempunyai tingkat kebisingan dengan nilai 78 dB,  kompresor  jenis  ini  pun  mempunyai  nilai bobot  nya  yaitu  sehingga  5295  kg  dan mempunyai luas atau dimensi pada kompresor tersebut yaitu sehingga 3490 x 2251 x 2441 mm (LxBxH).  Ada  pun  flowchart  sistem  kerja
Mekanisme dan Analisa F.A.D Pada Compressed Air System Elgi Type EG Series EG 200 – 250 KW di PT. Agya Makmur Nugroho 1 *, Ariyanto 2 , Fauzan 3 , dkk 73
kompresor sebagai berikut:

## Gambar 1. Flowchart Sistem Kerja Kompresor

## Proses Kerja Kompresor
Pada proses kerja kompresor yang telah di  gambarkan  pada  flowchart,  penulis  dapat menjelaskan  sistem  kerja  nya  satu  persatu dengan  penjelasan  yang  memiliki  unsur spesikasi yang lengkap yaitu sebagai berikut:

## Gambar 2.  Proses Kerja Kompresor

## Free Air Delivery (FAD)
Free  Air  Delivery  (FAD)  memiliki arti yaitu udara bebas atau udara yang ada di  dalam  pipa  yang  mengalir,  fungsi  ada nya  perhitungan  FAD  ini  adalah  untuk mengukur  atau  menghitung  berapakah nilai pada laju alir udara di dalam sebuah kompresor  tersebut.  Untuk  menentukan atau  menghitung  nilai  volume  pada kompresor  perhitungan  FAD  ini  pun menyesuaikan standar ISO 1217, dengan temperatur  sebesar  20°C  lalu  dengan tekanan baromatrik nya sebesar 1 bar dan kelembapan  relatif  atau  relative  humidity (Rh) sebesar 0%. oleh karena itu kenapa
diperlukan nya perhitungan FAD ini karena kondisi atau nilai temperatur di tempat lain nya pasti memiliki perbedaan dan kondisi, untuk  mencari  nilai  FAD  menggunakan Persamaan 1 sebagai berikut:
𝑃 1. 𝑉 1 𝑇 1 = 𝑃 2. 𝑉 2 𝑇 2
(1)
Keterangan :
P = Pressure in bar
V = Volume in l/s T = Temprature in Kalvin (°C+273)
Karena  yang  dicari  adalah  nilai  FAD nya  yaitu 𝑉 2  maka  rumus  perhitungan  nya dirubah menjadi seperti berikut (persamaan 2)

## Air intake filter
Air  intake  filter  ini  adalah  media atau alat penyaringan udara pertama pada proses  kompresor  di  depan  inlet  elemen kompresor. Air intake filter ini mempunyai spesifikasi dimensi ukuran inlet filter yaitu 3 – 5 micron, dimana  hanya benar-benar udara yang akan masuk tujuannya adalah untuk  menyaring  debu  dan  partikel  kecil pada  udara  lainnya  dari  aliran  udara sebelum  terjadi  proses  kompresi  pada proses  selanjutnya  komponen  ini  menjadi media  yang  pertama  untuk  proses pengompresian  udara  pada  sistem  kerja kompresor.

## Intake valve
Udara  akan  melalui  katup  hisap, dimana  intake  valve  dalam  posisi  selalu terbuka.  Intake  valve  terhubung  ke  katup bertekanan minimum, ketika ada kebutuhan  udara,  dan  tekanan  di  dalam pemisah  oli  di  bawah  pressure  yang ditentukan,  tekanan  yang  tersisa  akan menutup,  intake  valve  berfungsi  menjaga tekanan  atau  pressure  stabil  sesuai kebutuhan  pada  line  machine  yang terpakai.  intake  valve  yang  digunakan ialah mempunyai standar maksimal tekanan bar yang ia terima yaitu 8 bar, jika sifat udara mempunyai nilai tekanan lebih dari 8 bar maka katup intake tersebut akan otomatis tertutup, jika tekanan udara atau angin  mempunyai  nilai  dibawah  8  bar maka  katup  intake  pun  akan  selalu membuka.

## Air end (screw)
Air  end  (screw)  ialah  bekerja dengan  cara  udara  yang  telah  masuk melalui  intake  valve  yang  selalu  terbuka katup nya, lalu dihisap dan di kompresikan hingga udara mempunyai maksimal tekanan  yaitu  8  bar  yang  sebelum  nya udara  memiliki  nilai  volume  35°C  lalu setelah udara di kompresikan di kompresor  screw  lalu  volume  udara  akan mengalami kenaikan suhu volume menjadi 100°C.  Jenis  kerja  kompresor  screw  ini berputar,  dimana  udara  yang  masuk melaluin  air  intake  lalu  masuk  ke  intake valve  lalu  di  pampatkan  sampai  udara mempunyai tekanan yang tinggi atau nilai volume.

## Air and Oil Sparator Tank
Oil sparator berguna untuk memisah  kan  udara  yang  bertekanan dengan  oli,  oli  yang  mempunyai  suhu hingga ± 80°C dan udara yang mempunyai suhu  hingga  ±  100°C  juga  di  satukan  di dalam  tabung  tersebut  yaitu  oil  sparator dengan  kapasitas  2000  L,  dimana  media ini  oli  dan  udara  yang  mempunyai  nilai suhu  yang  tinggi  akan  terpisah  kemudian oli  di  alirkan  sebagai  pelumasan  dan  di dinginkan  melalui  cooler  dan  masuk kembali  ke  ruang  kompresor  screw,  alat atau  media  oil  sparator  tersebut  sangat penting untuk proses kompresi udara.

## Air and Oil Cooler
Oil dan air cooler berguna sebagai mendingin atau menurun kan suhu oli yang sebelum nya 80°C di turunkan temperatur nya  menjadi  30°C  dan  udara  yang sebelum nya mempunyai suhu 100°C lalu di  turun  kan  menjadi  25°C,  mengapa  oli harus  di  dinginkan,  di  karenakan  oli tersebut  akan  digunakan  kembali  untuk sistem  kerja  screw  kompresor  jika  tidak didinginkan  kembali  oli  tersebut  maka akan merusak komponen-komponen yang ada  di  dalam  ruang  kompresi  screw,  lalu mengapa  udara  harus  di  turun  kan  suhu nya dengan air cooler di karenakan jikalau udara  yang  memiliki  volume  tinggi  pasti sangat mengandung water conten, jikalau udara  yang  masih  banyak  mengandung kadar  air  atau  kelembaban  sangat  tidak bagus  jika  di  pakai  untuk  output  seperti untuk painting, dll

## Oil Filter
Oil filter berguna untuk menyaring oli yang sudah melalui proses pendinginan
dari cooler sebelum masuk ke ruang screw compressor,  oil  filter  dapat  menyaring  oli dengan spesikasi penyaringan 2-3 micron, karena  oli  masih  banyak  mengandung kotoran seperti gram-gram sebekas gesekan  antara  screw  compressor  maka harus melalui proses tersebut agar benar- benar  bersih  dan  siap  untuk  masuk kembali  ke  ruang  kompresi  screw  secara bersih dan dingin. Jikalau tidak menggunakan media filter seperti ini maka dapat  mengakibatkan  kerusakan  pada komponen  screw  lalu  untuk  input  udara maka udara otomatis masih mengandung cairan-cairan seperti oli dan lainnya.

## Kompresor Elgi Type EG Series EG 200 – 250 KW
Salah  satu  jenis  kompresor  yang paling  banyak  dipakai  di  dunia  industri adalah kompresor
sekrup atau compressor  screw.  Kompresor  jenis  ini bekerja dengan menggunakan sistem ulir.
dengan spesifikasi spesfikasi yaitu mempunyai  kecepatan  putar  motor  nya ialah  hingga  250HP  dengan  FAD  nya 34.48  m3  /min  dan  mempunyai  maksimal tekanannya ialah 8 bar, kompresor jenis ini pun mempunyai tingkat kebisingan dengan nilai 78 dB, mempunyai nilai bobot nya  yaitu  sehingga 5295  kg  dan mempunyai  luas  atau  dimensi  pada kompresor tersebut yaitu sehingga 3490 x 2251 x 2441 (LxBxH).

## Moisture Separator
Moisture
separator
pada
rangkaian  compressor  air  system  yaitu digunakan  untuk  menghilangkan  partikel air  tersuspensi  dari  kompresor  dan memasok udara kering ke sistem. Moisture separator ini dapat meningkatkan efisiensi operasional sistem kompresor.

## Proses Vertical Air Receiver VA 00 080
Air  Receiver  Tank  adalah  tangki yang  berfungsi  untuk  menyimpan  udara. tangki ini memiliki fungsi sebagai kompresi udara dan tekanan udara sebagai sumber stabilisasi.  Tangki  tekanan  udara  bisa menghilangkan  atau  mengurangi  berkala udara aliran denyut dari kompresor udara, menstabilkan tekanan dalam pipa.

## Proses  Particulate  Filter  ELGI  Type PF620
Particular filter ini berproses untuk memisah  kan  kotoran-kotoran  partikel kecil  pada  udara  yang  telah  memalui
Mekanisme dan Analisa F.A.D Pada Compressed Air System Elgi Type EG Series EG 200 – 250 KW di PT. Agya Makmur Nugroho 1 *, Ariyanto 2 , Fauzan 3 , dkk 75
proses dalam komponen-komponen kompresor
dan telah melalui penampungan  udara  yaitu  air  receiver tank, particular filter model ini memiliki flow rate  650  cfm  atau  setara  dengan  1053 𝑚 3/ ℎ ,  filter  ini  pun  mempunyai  dimensi height  nya  yaitu  1015  mm  dan  dimensi diameter nya yaitu 280 mm, komponen ini bertujuan menyaring kembali kotoran atau partikel  kecil  yang  masih  berada  didalam udara agar mempermudah kinerja komponen  selanjut  nya  untuk  proses penyarigan  udara  tersebut.  mengapa demikian,  udara  yang  di  perlukan  untuk tools  perusahaan  harus  benar-benar udara yang bersih dan tidak mengandung water  conten  atau  udara  yang  harus benar-benar kering.

## Proses  Refrigerant  Air  Dryer  Chicago Pneumatic Type CPX 600
Air  dryer  adalah  suatu  alat  yang berfungsi  untuk  menghilangkan  water conten  pada  compressed  air  (udara terkompresi). Air dryer type ini mempunyai spesikasi khusus mempunyai flow sebesar 17100  l/min  atau  setara  dengan  604  cfm lalu  dryer  type  ini  pun  memiliki  max  inlet pressure yaitu sebesar 13 bar lalu adapun berat  dari  dryer  tersebut  yaitu  mencapai 168 kg dan memiliki ukuran dimensi yaitu berukuran 1025x660x1120 mm. Sistem ini biasanya  menjadi  satu  kesatuan  proses dengan  kompresor.  Penggunaan  udara kering ini banyak diperlukan dalam proses produksi  seperti  pada  pharmaceutichal, plastic  and  packaging,  textile,  offshore. Udara  kering,  atau  biasa  disebut  dengan instrument air, digunakan sebagai sumber penggerak  aktuator  dari  control  valve, power dari pompa chemical, untuk starting turbine dan damper (aktuator pneumatic).

## Proses Fine Filter ELGI Type FF 620
Fine filter mempunyai proses yang sama  dengan  particular  filter  yaitu  sama- sama  menyaring  udara  yang  mengalir, filter  model  ini  memiliki  flow  rate  650  cfm atau  setara  dengan  1053  m3/h,  filter  ini pun  mempunyai  dimensi  height  nya  yaitu 1015 mm dan dimensi diameter nya yaitu 280 mm, untuk spesikasi filter ini pun tidak banyak  perbedaan  dengan  filter  sebelum nya  adapun  perbedaan  penyaringan  nya ialah  jikalau  fine  filter  kegunaan  atau proses  udara  disaring  terkhusus  untuk mengurangi  kandugan  air  dan  oli  pada udara,  proses  ini  bertujuan  agar  udara benar-benar sangat bersih dan kering dari
kandungan air dan oli, lalu jikalau fine filter ini  dapat  menghilangkan  partikel  hingga 0,01  mikron  termasuk  aerosol  air  dan  oli dengan temperatur udara yang mempunyai nilai temperatur 21C ˚ Carbon Filter – Oil and Water Separator Carbon Filter adalah alat penyaringan  yang  menggunakan  karbon aktif  untuk  menghilangkan  kontaminan dan  kotoran,  memanfaatkan  adsorpsi kimia.  Setiap  potongan  karbon  dirancang untuk menyediakan bagian besar dari luas permukaan, untuk memungkinkan kontaminan yang paling mungkin terpapar ke  media  filter.  Karbon  ini  umumnya diaktifkan  dengan  muatan  positif  dan dirancang  untuk  menarik  kontaminan  air bermuatan negatif sebelum udara dialirkan ke outlet.

## HASIL
Ada  pun  hasil  dari  yang  sudah  di perhitungkan dengan persamaan 2 yaitu suhu temperatur  di  kota  jakarta,  perhitungan  FAD ( dry  air )  ini  adalah  perhitungan  yang  di pengaruhi  oleh  suhu  udara  disekitar  yaitu ambient  temperature , ambient  temperature nya  yaitu  35°C.  Sedangkan  nilai  31125.870 𝑙𝑚 ⁄  adalah  kapasitas  yang  akan  dibutuhkan untuk  memenuhi  persyaratan,  dengan  suhu temperatur di sekitar mencapai 35°C. Dapat di artikan  pada  tekanan  stabil  1,013 bar maka FAD  kompresor  yang  dibutuhkan  mengalami peningkatan  dengan  suhu  temperatur  35°C. jadi  dapat  dijelaskan  jika  suhu  udara  lebih tinggi maka udara yang  harus di alirkan pada kompresor pun di butuhkan lebih banyak.
= 1867552.218 l/s

## Relative humidity
Langkah selanjut nya adalah kelembapan  udara  atau  relative  humidity. seperti  pada  perhitungan  sebelum  nya,  kita membahas tentang udara kering. tetapi, dalam sifat udara yang di hisap pada kompresor ialah udara tersebut memiliki nilai kelembapan relatif oleh  karena  itu  persamaan  (3)  FAD  (wet  air) tersebut dapat digunakan.
Selanjutnya  melakukan  perhitungan kembali  dengan  rumus  di  atas  dan  dengan contoh  sebelumnya,  untuk  kondisi  ambient temperature  35°C  dan  pressure  1,013  bar udara kering membutuhkan kapasitas 1867552.218 l/s. Kemudian melakukan perhitungan  kembali  dengan  rumus  relative humidity untuk mendapatkan hasil kelembaban relatif  80%,  dapat  dilakukan  perhitungan sebagai berikut:
= 32524.420 l/m
Dalam  contoh  perhitungan  di  atas maka  dapat  penulis  analisa,  pelanggan menentukan spesifikasi yang ia inginkan untuk kebutuhan industri nya dengan spesifikasi FAD sebesar  30000  l/m  sesuai  dengan  spesifikasi ssistem  kompresor  yang  telah  di  tentukan. Setelah  melakukan  perhitungan  FAD  (Dry  Air) dan FAD (Wet Air) yang sudah menyesuaikan dengan  nilai  ambient  temperatur  dan  relative humidity di tempat tersebut maka  aliran  udara yang di perlukan adalah sebesar 1951465.223 ls⁄  atau  setara  dengan  32524.420  l/m.  Hasil yang didapatkan FAD 30000 l/m untuk kondisi referensi standar nilai suhu 35°C lalu pressure di 1.013 bar dan udara kering (Rh = 0%) sudah mencukupi.  dalam hal ini,  untuk tekanan kerja yang menyesuaikan, kami mengusulkan kepada pelanggan yaitu menggunakan kompresor type Elgi Type EG Series EG 200 – 250 KW dengan tekanan 8 bar.

## PENUTUP
Di  dunia  industri  kompresor  memiliki beberapa  rangkaian  atau  sistem,  hal  tersebut bertujuan  untuk  menghasilkan  udara  yang  bagus dan  tidak  terdapat  water  conten.  Kompresor  tipe screw  merupakan  yang  paling  sering  digunakan pada  industri,  selain  itu  kompresor  tipe  screw  ini mampu menghasilkan udara alir yang sangat besar sehingga mencukupi kebutuhan udara pada industri sesuai  dengan  kebutuhannya.  Selain  kompresor terdapat juga sistem kompresor dimana pada sistem tersebut terdapat alat- alat pendukung lain nya pada kinerja  kompresor  yaitu  seperti,  air  receiver  tank yang berfungsi sebagai media pemisah antara udara dengan air atau oli yang tersisa. Selain itu terdapat juga  komponen  selanjutnya  yaitu  particular  filter komponen  ini  berfungsi  untuk  menyaring  kembali kotoran  atau  partikel  kecil  yang  terdapat  didalam udara  agar  mempermudah  kinerja  komponen selanjut  nya  untuk  proses  penyarigan  udara tersebut. Komponen sistem kompresor selanjut nya yang sering digunakan di industri ialah air dryer, alat tersebut  berguna  sebagai  untuk  menghilangkan kandungan  air  pada  compressed  air  (udara terkompresi).  Komponen  selanjutnya  fine  filter, kegunaan  atau  fungsi  filter  ini  pun  tidak  jauh  beda
dengan particular filter sama-sama menyaring udara yang mengalir hanya saja yang membeda kan hanya spesifikasi nya saja.
Proses perhitungan FAD (free air delivery) yang  bertujuan  untuk  menentukan  spesifikasi kompresor  yang  akan  di  gunakan  pada  industri sesuai  dengan  kebutuhan  dan  pengaplikasiannya. Pada  perhitungan  tersebut  di  tentukan  dari  nilai ambient  temperature  pada  lokasi  industri  sebesar 35°C  dan  dengan  relatif  humidity  di  lokasi  tersebut sebesar  80%.  Sesuai  dengan  hasil  yang  diperoleh bahwa  volume  yang  dibutuhkan  adalah  30000  l/m pada  tekanan  di  8  bar.  Dengan  hasil  perhitungan tersebut  maka  dapat  disesuaikan  kebutuhan kompresor. Maka bisa di tentukan spesifikasi aliran udara  kompresor  yang  sesuai  untuk  kebutuhan industri di kota tersebut ialah sebesar 31125.870 𝑙 / 𝑚 di  tekanan  8  bar,  sehingga  didapati  bahwa kompresor  yang  paling  sesuai  dan  efisien  untuk digunakan  adalah  Kompresor  Elgi  Type  EG  Series EG  200 – 250  KW 8  bar, yaitu  dengan spesifikasi,
FAD  sebesar  34.48  m3m⁄  atau  34480  l/m  dan mempunyai tekanan sebesar 8 bar. Alasan dipilihnya kompresor tersebut karena tekanan yang dimiliki nya cukup dan mempunyai tekanan bar yang memadai.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]. Franckel,  Eduard.  2002.  “Compressed  Air System Basic Training”. Stockholm Swedn: Atlas Copco Company.
[2]. ngersoll,  Simon.  2000.  “Air  Compressor Technical Book”. Amerika Serikat: Ingersoll Rand Company.
[3]. Varadarajulu.  2013.  “EG  Series  Screw  Air Compressor”. India : ELGI Company.
[4]. Soekardi,
Chandrasa. 2015. “Termodinamika  Dasar  Mesin  Konversi Energi”. Yogyakarta : CV. ANDI OFFSET.
[5]. Gupta, Ra jinder. 1997. “Trident Refrigerant Book  and  Guidance”.  India  :  Trident Company.
[6]. 2013.  “Airmate  Air  Accessories”.  Chicago pneumatic compressors.
[7]. 2013.  “Series  Belt  Air  Compressor”. Chicago pneumatic compressors.
[8]. Brant,  Louis.  2016.  “Filtration  Book  and Guid ance”. Swiss : Omega Company.
[9]. Eduard. 2002. “Basic Training”. Stockholm Swedn : Atlas Copco Company.
[10]. Franckel,  Eduard.  2002.  “Compressed  Air Manual”.  Stockholm  Swedn  :  Atlas  Copco Company.