Rumus perhitungan tingkat putaran kosong kompresor udara

Apa itu tingkat putaran kosong pada kompresor udara?

Tingkat putaran kosong pada kompresor udara umumnya digunakan untuk mengukur proporsi waktu di mana unit beroperasi namun tidak menghasilkan gas secara efektif atau hanya menghasilkan gas dalam jumlah yang rendah, selain saat berada dalam kondisi beban. Putaran kosong dapat terjadi pada kondisi seperti operasi tanpa beban, operasi beban rendah tanpa beban, maupun mode siaga dengan pemeliharaan tekanan; penentuan yang tepat harus mempertimbangkan metode pengendalian peralatan serta standar penghitungan yang berlaku di lapangan.

Menghitung tingkat putaran kosong berdasarkan waktu operasi

Rumus:Tingkat putaran kosong = Waktu putaran kosong ÷ Total waktu operasi × 100%

Jika total waktu operasi terdiri dari waktu pemuatan dan waktu putaran kosong, rumus tersebut juga dapat ditulis sebagai:

Tingkat putaran kosong = Waktu putaran kosong ÷ (Waktu pemuatan + Waktu putaran kosong) × 100%

• Waktu putar kosong: waktu di mana unit turbin beroperasi dalam kondisi beban nol atau beban terlepas selama periode pengukuran.
• Waktu pemuatan: Waktu unit turbin beroperasi dengan beban selama periode statistik.
• Total waktu operasi: Sesuai kebutuhan manajemen, dapat mencakup hanya waktu pemuatan dan putaran kosong, atau juga mencakup status siaga, pembersihan udara, dan lain-lain; namun, metode penghitungan sebelum dan sesudah harus tetap konsisten.

Perkiraan kerugian akibat putaran kosong berdasarkan proporsi konsumsi energi

Jika yang menjadi perhatian adalah pemborosan energi, maka dapat dilakukan perhitungan lebih lanjut mengenai proporsi konsumsi energi saat mesin berputar tanpa beban:

Tingkat konsumsi energi saat idle = (Daya saat idle × Waktu saat idle) ÷ (Daya saat beban × Waktu saat beban + Daya saat idle × Waktu saat idle) × 100%

Rumus ini memerlukan pengukuran daya beban dan daya idle. Data daya dapat diperoleh melalui meteran energi listrik, modul pemantauan daya, atau catatan operasional peralatan; disarankan untuk tidak langsung menggunakan nilai empiris yang belum diverifikasi.

Contoh perhitungan

Misalkan dalam suatu periode statistik, waktu operasi kompresor udara dalam keadaan terisi beban adalah 90 menit, sedangkan waktu operasi tanpa beban adalah 30 menit; maka berdasarkan perhitungan waktu:

Tingkat putaran kosong = 30 ÷ (90 + 30) × 100% = 25%

Hasil tersebut menunjukkan bahwa, selama periode statistik tersebut, sekitar seperempat dari waktu operasi berada dalam kondisi idle atau tanpa beban. Apabila ingin mengevaluasi potensi penghematan energi, penilaian juga perlu dilakukan dengan mempertimbangkan daya pada kondisi idle, fluktuasi pemakaian gas, serta persyaratan tekanan sistem.

Pengambilan Data dan Hal-hal yang Perlu Diperhatikan

• Siklus statistik harus bersifat representatif, misalnya satu shift kerja, satu hari, atau satu siklus produksi penuh.
• Perlu dibedakan antara putaran kosong normal dengan putaran kosong abnormal, seperti yang disebabkan oleh laju aliran udara yang terlalu rendah, pengaturan tekanan yang tidak tepat, atau kebocoran pada jaringan pipa yang menyebabkan proses on–off yang sering.
• Nama status idle pada tiap model mesin mungkin berbeda; penilaiannya harus dilakukan dengan mempertimbangkan penjelasan mengenai kondisi operasional peralatan.
• Apabila beberapa unit kompresor udara dioperasikan secara paralel, disarankan untuk masing-masing menghitung tingkat putaran kosong per unit, kemudian dikombinasikan dengan analisis tekanan pada pipa utama dan total konsumsi udara.

Arah optimalisasi ketika tingkat putaran kosong cenderung tinggi

• Periksa apakah pengaturan tekanan pemuatan dan pelepasan terlalu lebar, untuk menghindari pelepasan yang terlalu sering.
• Melakukan pemeriksaan terhadap kebocoran pada jaringan pipa udara bertekanan, kebocoran internal pada katup, atau pembuangan yang tidak tepat di titik penggunaan udara.
• Menilai perbedaan puncak dan lembah konsumsi gas, serta menyesuaikan jumlah unit yang dihidupkan atau periode operasional bila diperlukan.
• Periksa apakah volume penyimpanan gas dan strategi pengendalian tekanan sesuai dengan fluktuasi konsumsi gas.
• Untuk skenario operasi dengan beberapa unit turbin, dapat dipertimbangkan strategi pengaturan terpadu atau kontrol kelompok guna mengurangi waktu idle yang berkepanjangan pada masing-masing unit.