Kompresor udara sekrup yang lengkap tidak hanya terdiri dari unit utama (airend) dan motor, tetapi juga sistem pengisapan udara, pemisahan minyak-udara, pendinginan, pengendalian, dan pengolahan lanjutan. Artikel ini memperkenalkan komponen-komponen utama kompresor udara sekrup beserta fungsinya.

1. Sistem Airend dan Motor

Kompresor udara UMW adalah unit sekrup ganda yang dilengkapi sepasang rotor yang saling bertautan dengan gigi heliks yang berputar ke arah berlawanan. Rotor dengan profil gigi cembung dikenal sebagai rotor jantan, sedangkan yang memiliki profil cekung disebut rotor betina. Saat rotor berputar di dalam rumah kompresor, volume kerja berubah secara terus-menerus akibat proses saling bertautan dan terlepasnya gigi; variasi siklik volume ini di antara alur gigi rotor memfasilitasi proses hisap, kompresi, dan pembuangan gas.
Airend merupakan komponen inti dari kompresor sekrup; terlepas dari mereknya, desain struktural dan prinsip kerja airend tetap serupa.

Proses Penerimaan

Saat rotor berputar, sebuah gigi pada rotor jantan secara bertahap terlepas dari alur pada rotor betina. Volume antar-lobus mengembang dan terhubung ke saluran masuk, sehingga memungkinkan gas masuk. Setelah volume tersebut mencapai kapasitas maksimumnya, ia terputus dari port masuk; interaksi antara gigi-gigi dan rumah bagian dalam menyegel volume tersebut, sehingga menyelesaikan proses masuknya gas. Perlu dicatat bahwa pada tahap ini, volume antar-lobus pada rotor jantan dan betina tidak saling terhubung.

Proses Kompresi

Seiring berlanjutnya rotasi—dan sebelum volume antar-lobus rotor jantan dan betina saling bersinggungan—gas di dalam volume antar-lobus rotor jantan pada awalnya dikompresi oleh gigi rotor betina yang mendekat. Setelah sudut rotasi tertentu, volume antar-lobus pada rotor jantan dan betina bergabung membentuk sepasang volume antar-lobus berbentuk V (yang dikenal sebagai volume elementer). Seiring gigi-gigi tersebut semakin saling bertautan, volume elementer ini secara bertahap terdesak dan ukurannya berkurang, sehingga gas pun terkompresi. Proses kompresi berlanjut hingga volume elementer tersebut terhubung ke lubang pembuangan.

Proses Pelepasan

Saat rotor berputar, volume kerja terus menyusut, sehingga gas yang telah terkompresi dialirkan ke pipa pembuangan; proses ini berlanjut hingga volume tersebut mencapai ukuran minimumnya.
Seiring dengan putaran rotor yang terus-menerus, proses hisap, kompresi, dan pembuangan yang disebutkan di atas berulang secara siklik, dengan setiap volume kerja beroperasi secara berurutan untuk membentuk siklus kerja kompresor pendingin sekrup.

Sistem Motorik

Sambungan antara unit utama dan motor: Kopling kaku.
Metode transmisi: Roda gigi.

2. Sistem Pendinginan/Pemisahan

Sistem pendingin merupakan komponen penting dari kompresor udara; proses pemampatan udara menghasilkan panas yang cukup besar, yang harus dibuang melalui pertukaran panas di dalam sistem pendingin. Sistem pendingin terbagi menjadi dua kategori utama: berpendingin udara dan berpendingin air.

Sistem pendingin udara

Sistem pendingin udara terdiri dari dua komponen utama: kipas dan pendingin (biasanya berupa penukar panas pelat-sirip aluminium). Kipas tersebut menghembuskan udara dingin ke arah pendingin; saat udara mengalir melewati sirip-sirip pendingin, udara tersebut bertukar panas dengan udara terkompresi atau oli pelumas, sehingga membawa panas tersebut pergi dan secara efektif mendinginkan baik udara terkompresi maupun oli pelumas.

Sistem berpendingin air

Sistem ini menggunakan dua pendingin: pendingin lanjutan (aftercooler) untuk mendinginkan udara terkompresi dan pendingin oli untuk mendinginkan pelumas sebelum disuntikkan ke dalam rumah kompresor. Pendingin-pendingin ini dilengkapi dengan susunan tabung pertukaran panas tembaga berdinding tipis yang disusun secara paralel di dalam selubung; air mengalir di dalam tabung-tabung tersebut, sedangkan oli panas atau udara mengalir di luarnya. Melalui pertukaran panas, air tersebut menyerap panas dari oli dan udara.

Sistem berpendingin air tidak terlalu dipengaruhi oleh kondisi suhu lingkungan dan memungkinkan pengendalian suhu keluaran yang lebih mudah. Namun, kualitas air yang buruk dapat menyebabkan pembentukan kerak, penyumbatan, atau korosi pada pendingin, yang berakibat pada meningkatnya biaya pemeliharaan atau bahkan kerusakan parah yang mengharuskan penggantian pendingin. Disarankan agar air pendingin memenuhi persyaratan minimum berikut:
Tekanan air: ≥0,2 MPa dan ≤0,5 MPa; suhu air masuk: ≤32°C; laju aliran air: bervariasi tergantung model.

3. Sistem Pengaturan Sirkuit Udara

Katup Tekanan Minimum:

• Disetel untuk terbuka pada tekanan 4,0 bar (4,2 kg/cm²).
• Mencegah pemisah terkena guncangan tekanan rendah dan menjaga tekanan internal.
• Mendukung sistem pemisahan.
• Mencegah tekanan dari jaringan pipa masuk ke sistem pendingin saat unit melepaskan beban atau dimatikan.

4. Sistem Pengendalian dan Penggerak Kecepatan Variabel

Sistem Pengendalian

Sistem kontrol bertugas memantau dan mengelola pengoperasian kompresor udara sekrup. Sistem ini umumnya terdiri dari PLC atau pengontrol mikroprosesor, layar sentuh HMI, sensor tekanan dan suhu, serta penggerak frekuensi variabel (VFD) yang bersifat opsional.

HMI menampilkan data operasional utama, termasuk tekanan keluaran, suhu, status motor, jam operasi, peringatan pemeliharaan, dan alarm gangguan. Berdasarkan sinyal sensor, pengontrol secara otomatis mengelola proses penyalaan, pematian, pemuatan, pembebanan, dan pendinginan kompresor.

Penggerak Frekuensi Variabel (VFD)

Pada model kecepatan variabel, penggerak frekuensi variabel (VFD) mengatur kecepatan motor sesuai dengan kebutuhan udara aktual. Hal ini membantu menjaga tekanan tetap stabil, mengurangi operasi tanpa beban, menurunkan arus awal, serta meningkatkan efisiensi energi selama kondisi beban yang berfluktuasi.

Tergantung pada model dan konfigurasinya, sistem kontrol tersebut mungkin juga mendukung komunikasi RS485, pemantauan jarak jauh, serta pengendalian terkoordinasi terhadap beberapa kompresor.

Ringkasan

Setiap komponen memengaruhi kapasitas pasokan udara, stabilitas tekanan, konsumsi energi, kualitas udara, dan masa pakai peralatan. Oleh karena itu, saat memilih kompresor udara, seseorang tidak boleh hanya berfokus pada daya dan harga; sebaliknya, perlu dilakukan pertimbangan menyeluruh terhadap konfigurasi komponen inti, metode pengendalian, kemampuan pengolahan lanjutan, serta biaya pemeliharaan jangka panjang.