calibration of control valves in industryFull description
uu
Cjj
Control valve sizing
Dimensionamento de Válvulas de Controlo
Descrição completa
Control Valve Primer _ ISA
Terminal Automation SystemFull description
This handbook on control valve sizing is based on the use of nomenclature and sizing equations from ISA Standard S75.01 and IEC Standard 534-2. Additional explanations and supportive information...
sdsd
Full description
Control Valve Example
Deskripsi lengkap
Dalam proses pengendalian jangan sampai terjadi keadaan sebagai berikut : Keadaan control valve yang terlalu kecil (undersized) atau yang terlalu besar (oversize) tidak akan pernah membuahkan response sistem yang bagus. Oleh sebab itu
control valve yang digunakan harus tepat. t epat. Flow yang keluar dari sebuah control valve menurut hukum fisika ternyata tergantung pada besarnya perbedaan tekanan inlet-outlet (upstream-down stream) serta beberapa parameter lain. Faktor Cv adalah cara untuk menyatakan besarnya flow yang melewati suatu control valve pada beda tekanan tertentu. Definisinya, C v adalah besar flow dalam gpm apabila beda tekanan inlet-outlet sebuah control valve adalah 1 psi. sebuah valve dengan C v = 10, pada keadaan terbuka penuh, akan melewatkan flow sebesar 10gpm, apabila beda tekanan inletoutletnya 1 psi. Pada kenyataan dilapangan, pabrik pembuat control valve telah memberikan suatu standart yang diadapat dari hasil penelitian di labolatorium masing-masing yang mereka gunakan sebagai pedoman atau standart yang memudahkan konsumen untuk memilih ukuran control valve yang akan digunakan. Sebagai contoh penyusunakan memberikan spesification yang dibuat dan diberikan Fisher sebagai sebagai salah satu produsen control valve.
Table Repesentatative sizing Coefficients
Sehingga dengan data seperti diatas kita dapat mengetahui berapa flow yang melewati control valve yang akan kita gunakan dengan menggunakan rumus sebagai berikut : Q
= 1982, dari table Representative Sizing Coeffisionicien Untuk P adalah perbandingan P 1 dan P2: -
P1 Upstream pressure 5.0102 bar(a).
-
P2 Downstream pressure 4.3 bar(a).
Maka P nya adalah P 1 - P2 = 0.7102 - Untuk Gf (Specific gravity) water adalah : 0.9946 3
- Volume flow yang diperlukan sebesar 300 m /hr
Dari data-data yang sudah didapat dimana : 3
-q
= 300 m /hr
- N1
= 0.865
- Fp
= 0.870623
- P1-P2 = 0.7102 bar(a) - Gf
= 0.9946
- Cv
= 1982
masukan nilai-nilai tersebut ke persamaan 4.1 :
C V
300 (0.865 )(0.870623 )
CV = 471.421
0.7102 0.9946
Dari hasil perhitungan diatas kita cocokan dengan data coefficient valve yang diberikan fisher dimana C V untuk 100% bukaan valve 12’’ adalah 1982. maka dari hasil perhitungan control valve akan beroperasi pada posisi 23.785% bukaan valve. Jelaslah bahwa control valve yang kita gunakan terlalu besar yang akan mengakibatkan oversized sehingga : 1. Sistem tidak maksimal karena hanya dengan output 23.785% set point sudah tercapai sehingga akan terjadi overshoot yang sangat tinggi sehingga kesetabilan akan sulit didapat. 2. Dengan bukaan yang terlalu kecil akan segera membuat sheet plug aus. Dan mengakibatkan control valve tidak dapat dgunakan lagi karena sudah berubah dari characteristic awal.
Untuk mengatasi masalah tersebut kita harus mengganti ukuran control valve yang akan kita gunakan dengan yang lebih kecil dimana daerah kerja bukaanya berada sekitar 50%. Pertama-tama kita lihat hasil perhitungan dengan valve 8’’ didapat CV hasil perhitungan sebesar 471.421, kemudian lihat table (Representative Sizing Coefficient) dimana nilai yang mendekati adalah valve dengan ukuran 6” yang mempunyai CV sebesar 433. tetapi perlu diingat bahwa C V yang di cantumkan dalam table adalah pada keadaan opening valve 100% maka control valve akan undersized dan akan selalu dalam keadaan buka 100% untuk 3
seamanya jika flow di atas 300 m /hr. Sehingga kita coba dengan valve 8”. Selanjutnya kita akan mengkalkulasi secara perhitungan mengunakan formula yang fisher berikan. Kembali kita cari nilai-nilai yang diperlukan
untuk mencari Piping geometry factor, dimensionless (Fp) masukan kembali nilainilai yang sudah diketahui kedalam persamaan 4.2 dan 4.3.
8 2 K 1 K 2 1.51 2 12
2
= 0,46296 (jika valve yang digunakan adalah 8”)
d
: Nominal Valve size (8”)
D
: Internal diameter of piping (pipa inlet dan outlet adalah 12”)
= 846, dari table Representative Sizing Coeffisionicien Untuk P adalah perbandingan P 1 dan P2: -
P1 Upstream pressure 5.0102 bar(a).
-
P2 Downstream pressure 4.3 bar(a).
Maka P nya adalah P 1 - P2 = 0.7102 - Untuk Gf (Specific gravity) water adalah : 0.9946 3
- Volume flow yang diperlukan sebesar 300 m /hr
Dari data-data yang sudah didapat dimana : 3
-q
= 300 m /hr
- N1
= 0.865
- Fp
= 0.95743382
- P1-P2 = 0.7102 bar(a) - Gf
= 0.9946
- Cv
= 846
Masukan kembali nilai-nilai tersebut ke Persamaan 4.1: C V
300 (0.865 )(0.95743382 )
CV = 428.68
0.7102 0.9946
Dari hasil perhitungan diatas kita cocokan dengan data coefficient valve yang diberikan fisher dimana C V untuk 100% bukaan valve 8’’ adalah 846.maka dari hasil perhitungan control valve akan beroperasi pada posisi 50.67% bukaan valve. Sehingga dapat kta simpulkan bahwa untuk sistem pengendalian level yang akan kita buat harus menggunakan control valve ukuran 8”, bukan 12”. Analisa hasil modifikasi yang telah dilakukan akan dijelaskan secara sederhana, 3
sumber flow yang ada adalah sebesar 500m /hr kebutuhan rata-rata yang diperlukan sebesar 3
3
300m /hr jadi kita mempunyai toleransi kelebihan flow sebesar 200m /hr. fungsi control valve sebenarnya adalah selain untuk menjaga level terjaga sesuai dengan set point yang dikehedaki namun juga pompa terjaga dan terhindar dari start stop yang berulang ulang, kemudian operator hanya memonitor apabila terjadi kegagalan dalam sistem kendali di LIC (Level Indication Controller). Dilihat dari maksimal flow yang dapat dilewatkan oleh control 3
