Mengenal Control Valve: Pengertian, Cara Kerja, Jenis dan Komponennya

Pada artikel ini, Kelasteknisi.com akan membahas tentang control valve. Mulai dari pengertian, prinsip kerja, jenis-jenis dan komponen atau bagian-bagiannya yang bisa sobat teknisi ketahui, jadi silahkan simak pembahasan berikut ini.

Pengertian Control Valve

Control Valve adalah alat yang digunakan untuk mengatur aliran (flow) yang akan dilewati sesuai dengan set point yang di perintahkan padanya, sebagai salah satu paramenter pengendali control valve bisa berupa preasure (tekanan), flow (aliran), temperature (suhu), Level (ketinggian) dan lain-lain yang sesuai dengan sensor elemen yang terdapat pada control valve tersebut.

Cara Kerja Control Valve

Control Valve dapat bekerja secara mekanis dan elektris. Pada cara kerja mekanis, posisi buka tutup Valve berdasarkan gerak mekanis dari elemen-elemen yang menyusunnya. Dan yang kedua, cara kerja elektris, posisi buka tutup Valve bekerja berdasarkan sinyal listrik yang diberikan oleh elemen sensor yang terdapat didalamnya, pada Control Valve digunakan controller berupa PLC, DCS, atau mikrokontroler sebagai unit pengolah datanya.

Pembukaan atau penutupan katup kontrol dilakukan secara otomatis oleh actuator listrik, hidrolik atau pneumatik. Positioner digunakan untuk mengontrol pembukaan atau penutupan actuator berdasarkan sinyal-sinyal listrik, atau pneumatik.

Alat ini dioperasikan secara otomatis dan terkendali dengan jarak jauh menggunakan sistem. Didalam Control Valve ini terdapat Positioner yang dilengkapi dengan I/P converter yang berfungsi mengubah arus 4-20 mA menjadi tekanan udara 3-15 PSI.

Pada Positioner ini terdapat umpanbalik sinyal yang dikenal dengan nama feedback yaitu  Linkage yang berfungsi untuk  memberitahukan pada Positioner bahwa posisi sudah tercapai sesuai dengan signal input yang diberikan.

Misalnya bila input positioner sebesar 12 mA atau 9 PSI maka Udara akan disedot oleh kompresor kemudian ditekan ke dalam tangki udara hingga mencapai tekanan beberapa bar. Pada saat posisi Valve mencapai 50 %  Linkage inilah yang memberitahukan  pada Positioner  sehingga udara akan berhenti, dan begitulah seterusnya.

Secara umum model matematis Control Valve adalah sebagai berikut :

Keterangan :

• Mb(s) = Laju aliran gas (Km/s)
• U(s) = Sinyal masukan ke Control Valve (mA)
• K = gain Control Valve
• Tv = Time konstan Control Valve (s)

Jenis-Jenis Control Valve

Adapun beberapa jenis-jenis Control Valve yang di gunakan:

1. Pressure control valve

Valve ini bekerja dengan cara membuang kelebihan tekanan yang terjadi pada sebuah proses. Valve ini juga tidak membutuhkan aktuator (self actuated), karena daya yang dibutuhkan untuk membuka berasal dari tekanan proses. Tekanan buka disesuaikan dengan kebutuhan masing-masing proses dan kalibrasi dilakukan umumnya 1 tahun sekali.

2. Flow control valve

Flow control valve ini  mengatur aliran atau tekanan dari cairan. Katup kontrol biasanya menanggapi sinyal yang dihasilkan oleh perangkat independen seperti aliran meter atau alat pengukur suhu.

3. Level control valve

Pada control valve ini mengatur ketinggian level dari cairan,  jika ketinggian cairan melebihi ketinggian yang diinginkan maka akan terjadi overflow atau cairan akan meluap sehingga mengganggu atau daoat merusak alat-alat lain dan jika ketinggian cairan kurang dari ketinggian yang diinginkan maka proses tidak akan bekerja. Oleh karena itu ketinggian suatu cairan harus dikendalikan dalam suatu industri.

Macam-Macam Control Valve

Dilansir dari situs distributor dan supplier control valve, terdapat beberapa macam valve.

1. Globe Valve

Jenis valve ini lebih sering digunakan pada tengah pipa saluran air. Fungsi dan tujuan utamanya adalah manggulangi kebocoran yang terjadi. Sehingga saat pipa terjadi kebocoran bagian ini berfungsi untuk menahan aliran air, sehingga kebocoran yang terjadi segera diperbaiki. Selain air, hal ini dapat juga terjadi dengan aliran gas. Sama seperti air, berfungsi untuk menghentikan aliran gas yang sedang mengalir pada pipa yang ada.

2. Ball Valve

Jenis valve ini bernama ball valve karena salah satu komponen bagian dalamnya berbentuk bola setengah lingkaran. Komponen tersebut terhubung dengan poros putar dan mengatur jalannya dari debit air yang masuk dalam pipa. Alat ini juga berfungsi untuk mengarahkan arah dari air tersebut mengalir nantinya. Dalam artian alat ini memiliki fungsi ganda untuk menahan atau menghentikan sementara debit air yang sedang berjalan.

3. Butterfly Valve

Butterfly valve  ini digunakan utnuk mengatur gerak laju air dalam pipa. Jenis valve ini kebanyakan untuk gas atau air yang memiliki tekanan rendah atau cairan yang memiliki konsentrasi tinggi alias kekentalan yang relatif tinggi.

4. Check Valve

Jenis valve ini memiliki fungsi untuk mengalirkan zat cair atau fluida menuju satu arah saja. Valve ini berfungsi untuk menekan agar nantinya tidak ada tekanan air yang kembali. Bentuk valve ini unik, karena desain tersebut memiliki tujuan agar air tidak kembali.  Jenis ini membatu ketika terjadi arah gerak yang berlawanan dari aliran air yang ada pada pipa.

Jika tidak menggunakan valve jenis ini, nantinya pipa akan meledak karena gaya yang ditimbulkan oleh aliran air tersebut. Maka dari itu bentuk ynag unik ini memiliki peran besar untuk menekan dan menanggulangi gaya atau arah gerak air.

5. Gate Valve

Control valve jenis gate valve merupakan valve yang memiliki fungsi buka tutup seperti gerbang. Umumnya jenis valve ini berada pada bagian depan ujung untuk mengatur setiap aliran gas atau air yang masuk. Jenis valve ini sering ditemui pada tempat aliran masuk air seperti dam, waduk, aliran air gorong-gorong dan lainnya.

Safety Valve

Jenis safety valve memiliki fungsi untuk menahan atau menghentikan sementara saat daya tamping air atau gas telah penuh. Hal ini berguna agar nantinya tidak terjadi kerusakan atau ledakan saat terjadi kelebihan kapasitas dari air atau gas yang mengalir. Jenis valve ini dikatakan wajib dalam standar operasional terutama pada beberapa perusahaan gas atau perusahaan yang mengalirkan air.

Komponen Control Valve

1. Diaphragma

Diaphragma merupakan jenis actuators single acting, udara yang tertekan yang diberikan pada salah satu sisi diaphragma dapat melakukan pergerakan langsung (direct acting) atau reverse acting. Direct acting adalah bila harga ouput turun maka controller akan menambah sinyal inputnya (tekanan udara atau arusnya). Sedangkan reverse acting adalah bila harga output naik maka controller akan mengurangi sinyal inputnya.

2. Actuator

Actutor ini merupakan Bagian yang mengerjakan bukaan dan tutupan valve, bekerja sesuai dengan sinyal yang diterima dari controller (letaknya dibagian atas valve) .

3. Body valve                   

Body valve merupakan komponen mekanis yang menentukan besarnya flow atau aliran yang mengalir. Pada body valve inilah terdapat katup bukaan dan tutupan aliran.

4. Elektropositioners

Positioner adalah alat utama dari control valve yang berfungsi untuk mengatur berapa tekanan udara yang dibutuhkan oleh acktuator. Seandainya proses dari sistem ingin control valve bergerak untuk membuka maka positioner akan mengatur berapa tekanan udara yang dibutuhkan agar control valve membuka sesuai dengan kebutuhan proses begitupun sebaliknya. Saatcontrol valve bergerak untuk menutup maka positioner akan mengatur berapa tekanan udara yang dibutuhkan agar control valve menutup sesuai dengan kebutuhan proses.

5. Air Pressure Control               

Air pressure control merupakan besaran udara yang telah diatur oleh positisioner yang akan dikirim ke acktuator untuk membuka atau menutup control valve akan melewati air pressure kontrol . Air pressure kontrol hanya dilalui tekanan udara yang telah diatur oleh positioner.

6. Pembacaan Bukaan Valve secara acktual 

Selain kita dapat melihat bukaan dan tutupan valve di HMI kita juga dapat melihat bukaan dan tutupan valve secara acktual di lapangan. Bukaan atau  tutupan valve akan terbaca secara nyata sehingga kita dapat memastikan alat dilapangan dengan data di HMI akurat. ketika valve terbuka atau tertutup akan terbaca dan terlihat secara acktual seperti gambar 85.

Pembacaan valve secara aktual dapat kita lakukan dilapangan dengan cara melihat tanda panah seperti pada gambar 85. Seandainya tanda panah berada pada O berarti menunjukan bahwa valve berada pada posisi open(terbuka). Sedangkan jika valve berada pada posisi S berati valve berada pada posisi close (tertutup). Seandainya tanda panah persis menunjukan antara keduanya berarti valve berada pada posisi setengah

7. Air pressure acktual

Tekanan angin yang dikeluarkan oleh Air pressure akan terlihat berapa tekanan angin yang sedang dikeluarkan dan berapa tekanan angin yang diperlukan saat melakukan bukan valve FIC201 sebagai Flow water control pada steam drum.

Jika keinginan untuk membuka control valve, maka potensioner akan memerintahkan berapa tekanan angin yang dikirim ke aktuator. Besaran tekanan angin yang dikirim tersebut dapat dilihat langsung dilapangan dengan cara melihat pressure gauge yang menunjukan tanda panah besaran pressurenya. Seandainya control valve membuka penuh maka dipressure gauge akan terbaca 320kPa dan jika control valve tertutup penuh maka pressure gauge terbaca 0kPa saja.

Demikianlah pembahasan dari control valve yang telah kami berikan mulai dari pengertian, prinsip kerja, jenis-jenis dan komponennya atau bagian-bagiannya. Semoga menambah pengetahuan sobat teknisi mengenai alat tersebut. Jangan lupa kunjungi halaman lain dari kelasteknisi.com ya, terima kasih.