Embed Size (px)
DESCRIPTION
an answer to the question given in the course of the instrumentation in order to better understand the actuators
Citation preview
KELOMPOK 7Anggota:
Dwinanda Gitta(121611040)
Elisabeth Anri(121611041)
Rena Hakimah(121611058)
Sekar Ramadhanti(121611060)
Valve sebagai aktuator
valve
aktuator
aplikasi
definisi
jenisfungsi
aplikasi
definisi
fungsi
jenis
hidrolik
pneumatik
elektrisCheck valve Control valve
aksesoris
Aktuator
Definisi
Aktuator adalah peralatan mekanis untuk menggerakkan atau mengontrol sebuah mekanisme/ sistem . Dikatakan juga sebagai perangkat
elektromagnetik yang menghasilkan daya gerakan.
Cara kerja
Mengonversi besaran listrik atau fluida menjadi
besaran lainnya misalnya kecepatan putaran
Fungsi Aktuator
Penghasil gerakanGerakan rotasi dan translasi
Aktuator dalam perspektif kontrol
- Aktuator sebagai pintu kendali ke sistem
- Aktuator sebagai pengubah sinyal listrik menjadi besaran mekanik
Jenis tenaga penggerak pada aktuator
Manual , Menggunakan handwheel atau hand lever.
Handwheel digunakan untuk jenis gate dan globe valve, sementara hand lever digunakan pada ball dan butterfly valve. Valve dengan penggerak manual harganya lebih murah dibandingkan valve dengan actuator.
Automatic, menggunakan actuator
Berdasarkan sumber tenaganya penggunaan actuator dibagi lagi ke
dalam 3 (tiga) kelompok yaitu: pneumatic, electric, dan hydraulic
1. Aktuator tenaga elektris, biasanya digunakan pada solenoid dan
mesin DC. Sifatnya mudah di atur debgan torsi kecil sampai sedang.
Actuator ini menggunakan sebuah motor listrik untuk
menggerakkan valve stem. Actuator jenis ini tidak boleh digunakan di
area rawan ledakan dan mengandung gas (hazardous area).
Tipe aktuator elektrik :
Solenoid
Motor stepper
Motor dc
Brushless dc motor
Motor induksi
Motor sinkron
Keungulan :
Mudah dalam pengontrolan Mulai dari mW sampai MW. Berkecepatan tinggi, 1000 – 10.000 rpm. Banyak macamnya. Akurasi tinggi Torsi ideal untuk pergerakan. Efisiensi tinggi
2. Aktuator tenaga hidrolik, torsi besar yang konstruksinya sukar .
Actuator ini memperoleh sumber tenaga dari sebuah pompa untuk mengalirkan minyak hydraulic sebagai media bertekanan dan sedikit banyak memiliki kesamaan dengan jenis pneumatic.
4. aktuator tenaga pneumatik, sifatnya susah dikendalikan.
Actuator ini paling banyak dipakai di industri dan dapat dikelompokkan menjadi pneumatic diaphragm dan pneumatic piston. Actuator jenis ini memanfaatkan sumber angin bertekanan yang dihasilkan oleh air compressor untuk mendorong valve stem bergerak membuka atau menutup.
aktuator lainnya: piezoelectric, magnetic, ultrasound
Untuk selanjutnya istilah actuator akan merujuk ke jenis pneumatic karena
aplikasinya yang banyak digunakan di industri minyak dan gas.
Definisi dan Fungsi “Valve”
Definisi Valve
Valve adalah sebuah perangkat yang
mengatur,mengarahkan atau mengontrol aliran
dari suatu cairan(gas,cairan,padatan terfluidisasi)
dengan membuka,menutup, atau menutup
sebagian dari jalan alirannya.
Fungsi Valve
Berdasarkan fungsinya, valve dapat dibagi ke dalam 4 (empat) kelompok, yaitu:
- Isolator (blocking)
- Kontrol (regulating)
- Pencegahan arus balik (back flow)
- Membuang tekanan berlebih (pressure relief)
Valve
Valve terbagi menjadi 2 jenis :
- Check Valve
- Control valve
Check Valve
Check valve adalah jenis valve yang
tidak membutuhkan proses kalibrasi
didalamnya,check valve atau one way valve
merupakan valve yang digunakan untuk
mengalirkan fluida (cair maupun gas)
hanya dalam satu arah saja.
Tipe-tipe Check Valve
a. Back Water Valve
f. Split disk check valve
g. Ball check valve
h. Butterfly check valve
i. Diapraghma check valve
Aplikasi Penggunaan Check Valve
1. Feedlines Boiler
Control Valve
Valve yang dapat dikontrol. Pengontrolan dalam hal
ini menggunakan pneumatik (teknologi lama) dan elektrik
(teknologi saat ini).
Pada control valve terdapat prosedur kalibrasi
sehingga pengontrolan yang dilakukan antara di control
room dengan di lapangan sama (akurasi tinggi).
Jenis dan Aplikasi Control Valve
Jenis gerakan katup :
1. On/Off (fully open atau fully closed)
2. Throttling (modulating)
Dua jenis control valve berdasarkan gerak buka tutupnya :
1. Sliding Stem,gerakan (buka-tutup) stem secara linear. Contoh: control valve jenis globe.
2. Rotary, gerakan (buka-tutup) stem memuntir 90o. Contoh: control valve jenis ball dan butterfly.
SLIDING STEM
Jenisnya:
Globe valve dengan trim cage
Globe valve dengan single atau double port trim
Globe valve dengan angle body
Globe Valve 3-way
Keuntungan Kekurangan
Kemampuan throttling yang bagus (bahkan pada flow rate rendah)
Bobot yang berat untuk size yang sama dengan valve jenis lain
Kemampuan menahan kebocoran (shut off) yang bagus
Harga mahal
Aplikasi luas (air, steam, dan gas) Pressure drop yang tinggi (juga cenderung noisy)
Pilihan karakteristik aliran (pada jenis cage trim)
ROTARY VALVE
Ball valve
Keuntungan Kekurangan
Harga dan perawatan murah Ball dapat terkikis oleh media abrasif dan laju alir yang tinggi
Aplikasi tekanan dan temperatur tinggi
Kurang bagus untuk aplikasi throttling pada karakteristik aliran tertentu
Kapasitas besar
Menggunakan actuator dengan torsi kecil
Butterfly valve
Keuntungan Kekurangan
Kompak, ringan Disc dapat terkikis oleh media abrasif
Harga paling murah dan mudah dalam perawatan
Posisi disc berada pada aliran fluida, tidak cocok untuk aliran full flow atau ketika melakukan pigging
Bagus untuk throttling pada kapasitas tinggi
Shut off bagus (pada jenis resilient seat)
Aliran dalam Valve
Karakteristik aliran sebuah valve
Jenis bukaan (travel) valve :
1. Quick Opening
2. Linear
3. Equal Percentage (kebalikan dari Quick Opening)
Dampak kesalahan pemilihan valve dengan karakteristik aliran yang sesuai akan menyebabkan:
a. Gangguan akurasi pada aplikasi metering (untuk jenis flow meter tertentu, seperti: vortex dan turbine.
b. Kontrol proses menjadi tidak stabil.
Leakage Class
Maximum Allowable
Leakage
Test Medium
Test Pressure Testing Procedures Required for Establishing Rating
x x x No test required
II 0.5% of rated capacity
Air or water at 50 – 125o F(10 – 52oC)
45 – 60 psig or maximum operating differential whichever is lower
45 – 60 psig or maximum operating differential whichever is lower
III 0.1% of rated capacity As above As above As above
IV 0.01% of rated capacity As above As above As above
V
0.0005 ml per minute of water per inch of port diameter per psi differential
Water at 50 to125oF (10 to 52oC)
Maximum service pressure drop across valve plug not to exceed ANSI body rating
Maximum service pressure drop across valve plug not to exceed ANSI body rating
VINot to exceed amounts shown in the table above
Air or nitrogen at 50 to 125o F (10 to 52oC)
50 psig or max rated differential pressure across valve plug whichever is lower
Actuator should be adjusted to operating conditions specified with full normal closing thrust applied to valve plug seat
6 kelas kebocoran yang didefinisikan oleh ANSI/FCI 70-2-1976 adalah sebagai berikut:
Control Valve Accessories
Beberapa peralatan tambahan dipasang sebagai pelengkap
(accessories) pada control valve. Peralatan ini dipasang pada
rangkaian valve dan actuator sebagai satu kesatuan. Beberapa jenis
tidak persis sama bahkan tidak dibutuhkan.
Air Regulator
Air regulator digunakan untuk menurunkan tekanan udara
dari air compressor sesuai dengan tekanan kerja
peralatan pneumatic. Di dalam air regulator ini terdapat pegas
dan diaphragm untuk mengatur tekanan. Juga ada filter dan ruang
pengumpul uap air untuk menampung fluida hasil kondensasi atau
oli yang terbawa dari air compressor. Ruang pengumpul ini harus
di drain secara rutin agar liquida yang terkumpul tidak masuk ke
peralatan pneumatik. Jika filter tersumbat harus dibersihkan
(diganti).
Solenoid Valve
Alat ini dipakai pada control valve jenis on/off. Berfungsi
seperti relay yang memungkinkan perintah buka-tutup valve secara
elektrik menggunakan tombol (push button) maupun
perangkat digital output (DO) lainnya. Bekerja berdasarkan prinsip
elektromagnet dan memiliki kumparan (coil) dan plunger yang akan
membuka/menutup saluran udara menuju control valve.
Limit Switch
Limit switch berfungsi memberikan indikasi berupa sinyal
listrik jika control valve sudah mencapai titik
tertentu (posisi open atau closed). Indikasi ini dibutuhkan untuk
menjalankan proses selanjutnya, contoh: lampu indicator atau
mengaktifkan sequenced test. Limit switch terpasang pada ujung dari
rangkaian control valve, terhubung langsung dengan stem agar dapat
mendeteksi gerakan valve.
Positioner
Alat ini berfungsi meningkatkan akurasi gerakan buka-
tutup valve dan meningkatkan kestabilan proses. Positioner juga
dapat berfungsi untuk mengubah karakteristik aliran pada sebuah
valve. Positioner hanya digunakan pada control valve berukuran >2
inci dan pada aplikasi dengan operating pressure >200 Psi.
Transducer
Transducer mengubah sinyal listrik menjadi
sinyal pneumatic untuk menggerakkan valve. Biasa dikenal dengan
nama I to P atau I/P transducer (current to pressure transducer) dan
E/P transducer (voltage to pressure transducer). Output standard alat
ini adalah 3 – 15 psi. Sinyal input adalah 4 – 20 mA atau 1 – 5 volt.
Trip Valve
Trip valve bekerja mirip dengan on/off switch yang digunakan
untuk menahan valve pada posisi terakhir (lock in last position) ketika
actuator kehilangan tekanan supply. Ketika tekanan kembali normal,
valve akan kembali membuka. Pastikan bahwa trip valve dilalui oleh
supply udara yang cukup dan di kalibrasi pada tekanan ambang yang
tepat.
Transmitter Line/Tubing Line
Adalah tubing penyalur udara untuk peralatan instrumentasi;
terbuat dari stainless steel tubing (SST) atau cooper. Umumnya
berukuran ¼”, 3/8” atau ½”.
