KARYA AKHIR
MENGHITUNG LAJU ARIRAN FLUIDA JENIS HEAD FLOW
METER PADA SISTEM RANGKAIAN PERPIPAAN DENGAN
MENGGUNAKAN CONTROL VALVE AIR TO OPEN DI
PABRIK MINI PTKI – MEDAN
Karya Akhir ini diajukan untuk Melengkapi Salah Satu Persyaratan untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains Terapan
Oleh :
AAN YUNITA
075203011
PROGRAM DIPLOMA-IV
TEKNOLOGI INSTRUMENTASI PABRIK
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
MENGHITUNG LAJU ARIRAN FLUIDA JENIS HEAD FLOW METER PADA SISTEM RANGKAIAN PERPIPAAN DENGAN MENGGUNAKAN
CONTROL VALVE AIR TO OPEN DI PABRIK MINI PTKI – MEDAN
Oleh : Nip : 19590201 198603 1 013
Diketahui Oleh :
KETUA PROGRAM DIPLOMA IV TEKNOLOGI INTRUMENTASI PABRIK
Fakultas Teknik USU
Ir. SURYA TARMIZI KASIM, M.Si. Nip. 19540531 198601 1 002
ABSTRAK
Di dalam suatu pengoperasian pabrik diperlukan usaha-usaha agar proses
tersebut beropersi dengan baik dan berjalan dengan lancar sehingga menghasilkan
produk yang diinginkan. Variabel-variabel yang terlibat dalam operasi yaitu : flow
(aliran), temperatur (suhu), pressure (tekanan), dan level (ketinggian permukaan
cairan).
Kampus PTKI MEDAN dilengkapi dengan sarana pendidikan yang
lengkap. Salah satu dari peralatan instrument adalah head flow meter, yang
merupakan sarana dan pembahasan dalam penulisan Karya Akhir ini. Fungsi dari
peralatan ini adalah untuk mengukur laju aliran fluida jenis head flow meter yang
mengalir pada rangkaian perpipaan. Dan alat ukur yang digunakan adalah control
valve air to open.
Dalam pengukuran laju aliran fluida jenis head flow meter, control valve
air to open juga didukung dengan peralatan-peralatan pengukur dan pengontrol
laju aliran fluida jenis head flow meter seperti, plat orifice, transmitter,control
valve. Maka beda tekanan yang dihasilkan oleh plat orifice akan dibaca oleh
transmitter dan dikirim ke controller atau indicator dalam bentuk sinyal elektrik
atau pneumatic dalam bentuk skala angka-angka.
Dari hasil pembacaan controller maka didapat besar debit alirannya,
sedangkan kecepatan laju aliran fluidanya dapat diketahui besarnya dengan
melakukan perhitungan menggunakan persamaan kointunitas yaitu : Q = V . A.
Dari persamaan ini kecepatan laju aliran fluida dapat dihitung dengan
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis sampaikan kepada Allah SWT, karena atas berkah
dan rahmatNya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya akhir ini dengan
baik.
Karya Akhir ini dibuat sebagai syarat kelulusan program Diploma IV
Teknologi Instrumentasi Pabrik di Universitas Sumatera Utara.
Oleh karena itu pada kesempatan ini penulis menyusun Karya Akhir ini
dengan judul :
“MENGHITUNG LAJU ALIRAN FLUIDA JENIS HEAD FLOW METER PADA SISTEM RANGKAIAN PERPIPAAN DENGAN MENGGUNAKAN CONTROL VALVE AIR TO OPEN DI PABRIK MINI PTKI – MEDAN”
Dengan kerendahan hati pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan
rasa terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan bimbingan kepada
penulis sehingga penulis bisa menyelesaikan Karya Akhir ini, khususnya kepada :
1. Bapak Prof. Dr. Ir. Bustami Syam, MSME, selaku Dekan Fakultas
Teknik Universitas Sumatera Utara.
2. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si, selaku Ketua Program Studi
Teknologi Instrumentasi Pabrik.
3. Bapak Rahmat Fauzi ST.MT, selaku Sekretaris Program Studi
Teknologi Instrumentasi Pabrik.
4. Bapak Drs. Hasdari Helmi, MT, selaku Kordinator Program Studi
5. Bapak Ir. Mansyur, M.Si, selaku Dosen Pambimbing penulis yang
telah banyak memberikan bimbingan dalam penulisan Karya Akhir ini.
6. Bapak Ir. Satria Ginting, selaku Dosen Wali.
7. Yang tercinta kedua orang tua saya, Ayahanda tercinta Ngatimin dan
Ibunda tercinta Paini serta kakak dan abang saya tercinta Siti khadijah,
Kurniawan, Susi handayani dan Kamal Muhammad. Terimakasih yang
tak terhingga atas segala doa, materi dan dukungan yang telah
diberikan kepada penulis.
8. Buat temen-teman seperjuangan Mhd. Syah Putra Lubis, Aan Yunita,
Rahma Sapitri, Rani Herawati, Mhd. Fadhli, Benari H. Manurung,
Andi Nova Suheri Gultom, Cipta Pratama, Rudiansyah Putra, Junid
Sembiring, Jendrianta Simanjorang, Rahmat Azizi, Ilham, Indra Bakti,
yang telah memberikan dukungan kepada penulis sehingga Karya
Akhir ini selesai dengan baik.
Penulis menyadari bahwa Karya Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan,
oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun
demi kesempurnaan Karya Akhir ini. Besar harapan penulis Karya Akhir ini dapat
bermanfaat bagi pembaca terutama bagi penulis.
Medan, Januari 2012
Penulis
2.3.5 Orifice Kosentrik ... 16
BAB IV MENGHITUNG LAJU ALIRAN FLUIDA JENIS HEAD FLOW METER PADA SISTEM RANGKAIAN PERPIPAAN DENGAN MENGGUNAKAN CONTROL VALVE ... 35
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Prinsif Dasar Hukum Kekekalan Massa ... 6
Gambar 2.2 Venturi Meter ... 10
Gambar 2.3 Flow Nozzle... 12
Gambar 2.4 Pitot Tubes ... 13
Gambar 2.5 Plat Orifice ... 14
Gambar 2.6 Plat Orifice Jenis Kosentrik ... 16
Gambar 3.1 Plat Orifice Jenis Eksentrik ... 17
Gambar 3.2 Plat Orifice Jenis Segmental ... 18
Gambar 3.3 Sistem Rangkaian Perpipaan ... 20
Gambar 3.4 Transmiter Elektrik ... . 24
Gambar 3.4 Sistem Kerja Konverter ... . 27
Gambar 3.4 Bagian Aktuator Dan Valve Body ... . 29
Gambar 3.4 Jenis Aksi Terbalik ... . 32
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 Gangguan Dan Cara Mengatasi ... 39
ABSTRAK
Di dalam suatu pengoperasian pabrik diperlukan usaha-usaha agar proses
tersebut beropersi dengan baik dan berjalan dengan lancar sehingga menghasilkan
produk yang diinginkan. Variabel-variabel yang terlibat dalam operasi yaitu : flow
(aliran), temperatur (suhu), pressure (tekanan), dan level (ketinggian permukaan
cairan).
Kampus PTKI MEDAN dilengkapi dengan sarana pendidikan yang
lengkap. Salah satu dari peralatan instrument adalah head flow meter, yang
merupakan sarana dan pembahasan dalam penulisan Karya Akhir ini. Fungsi dari
peralatan ini adalah untuk mengukur laju aliran fluida jenis head flow meter yang
mengalir pada rangkaian perpipaan. Dan alat ukur yang digunakan adalah control
valve air to open.
Dalam pengukuran laju aliran fluida jenis head flow meter, control valve
air to open juga didukung dengan peralatan-peralatan pengukur dan pengontrol
laju aliran fluida jenis head flow meter seperti, plat orifice, transmitter,control
valve. Maka beda tekanan yang dihasilkan oleh plat orifice akan dibaca oleh
transmitter dan dikirim ke controller atau indicator dalam bentuk sinyal elektrik
atau pneumatic dalam bentuk skala angka-angka.
Dari hasil pembacaan controller maka didapat besar debit alirannya,
sedangkan kecepatan laju aliran fluidanya dapat diketahui besarnya dengan
melakukan perhitungan menggunakan persamaan kointunitas yaitu : Q = V . A.
Dari persamaan ini kecepatan laju aliran fluida dapat dihitung dengan
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Kebutuhan pemakaian peralatan instrument tidak hanya sebagai alat ukur
saja, disamping itu juga sebagai alat pengontrol. Oleh karena kedua fungsi
tersebut erat kaitannya antara yang satu dengan yang lainnya. Peralatan instrument
yaitu alat-alat yang mengukur dan mengendalikan proses variabel seperti, tekanan
(pressure), suhu (temperature), ketinggian permukaan (level), dan laju aliran
fluida jenis head (flow) meter.
Kegiatan pengukuran bertujuan untuk mencegah kerusakan peralatan,
mendapatkan wujud produksi yang diinginkan yang berhubungan dengan kualitas
dan untuk pengontrolan proses.
Dalam proses pengolahan tersebut peranan pengendalian laju aliran jenis
head flow meter sangat penting, sehingga untuk menjaga keadaan laju aliran jenis
head flow meter tetap sesuai dengan standart operasi, maka pengendalian laju
aliran jenis head flow meter haruslah diperhitungkan dengan benar. Maka dari itu
perlu diperhatikan pengukuran laju aliran jenis head flow meter sehingga dapat
dikontrol setiap saat.
Sekarang ini kemajuan dan perkembangan teknologi instrumentasi
terhadap keterpasangan peralatan pada suatu pabrik sangat dibutuhkan, dimana
untuk mempermudah dan mempercepat suatu proses sehingga diperlukanlah
alat-alat yang mengukur dan mengendalikan proses tersebut.
Karena perelatan instrument sangat dibutukan dalam suatu pabrik penulis
merasa tertarik untuk menghitung laju aliran jenis head flow meter dalam suatu
sistem rangkaian pipa menggunakan contol valve jenis air to open dan juga
peralatan instrument yang berhubungan dan mendukung dalam kerja alat tersebut.
Sehingga penulis mengambil judul yaitu:
“ MENGHITUNG LAJU ALIRAN FLUIDA JENIS HEAD FLOW METER PADA SISTEM RANGKAIAN PERPIPAAN DENGAN MENGGUNAKAN CONTROL VALVE AIR TO OPEN DI PABRIK MINI PTKI – MEDAN.”
1.2Tujuan dan manfaat penulisan
1. Tujuan
a. Untuk menghitung kecepatan laju aliran fluida jenis head flow meter pada
sistem rangkaian perpipaan.
b. Untuk mengetahui cara kerja control valve air to open.
2. Manfaat
a. Dapat membantu mengontrol dan mempertahankan suatu proses kerja
dengan peralatan yang optimal.
b. Untuk mempermudah pemeliharaan dan perawatan pada sistem
1.3 Rumusan Masalah
Pada prinsipnya besaran aliran jenis head flow meter dapat dikendalikan
atau di ukur melalui volune, massa, dan luas bidang yang dapat dilaluinya. Alat
instrument yang dipergunakan untuk mengukur dan menunjukkan besaran suatu
aliran jenis head flow meter disebut sebagai alat ukur aliran jenis head flow meter.
Salah satu peralatan instrument yang digunakan untuk mengendalikan aliran jenis
head flow meter pada perpipaan adalah control valve air to open.
Mengingat betapa pentingnya peranan pengukuran aliran jenis head flow
meter pada sistem proses, maka perlu mengetahui langkah-langkah yang harus
diambil dan hal-hal yang harus diketahui dalam proses pengukuran dan peralatan
apa saja yang berhubungan dan mendukung terhadap pengukuran aliran jenis head
flow meter tersebut sehingga akan didapat hasil pengukuran yang maksimal. Oleh
karena itu rumusan masalah yang dibahas penulis adalah:
1. Bagaimana menghitung laju aliran jenis head flow meter pada perpipaan
yang menggunakan control valve air to open ?
2. Bagaimana cara kerja control valve air to open pada rangkaian
perpipaan sebagai pengendalian laju aliran jenis head flow meter ?
1.4 Batasan Masalah
Mengingat masalah yang akan diangkat sebagai Karya Akhir ini
mempunyai ruang lingkup yang relatif luas maka penulis membatasi masalah ini
1. Proses pengolahan laju aliran jenis head flow meter dan manfaatnya
sebagai alat pengontrol.
2. Proses dan sistem rangkaian pipa menggunakan contol valve jenis air
to open.
1.5 Metode Penulisan
Metode penulisan yang dipergunakan dalam penulisan Karya Akhir ini
antara lain sebagai berikut :
1. Studi literatur : Mengambil bahan – bahan dari buku – buku referensi, jurnal,
artikel dan website yang dapat menunjang penyusunan karya akhir.
2. Studi lapangan : Mengambil data dan informasi dari PABRIK MINI PTKI
MEDAN.
3. Melakukan diskusi dengan dosen pembimbing.
1.6 Sistematika Penulisan
Dalam penulisan dan penyusunan Karya Akhir ini, maka penulis membuat
sistematika penulisan yang diharapkan akan mempermudah dan memahami
maksud yang ingin disampaikan kepada pembaca. Adapun isi sistematika
penulisan ini adalah :
BAB I : PENDAHULUAN
Bab ini menjelaskan tentang latar belakang rumusan
masalah tujuan dan manfaat penulisan, batasan masalah,
BAB II : LANDASAN TEORI
Bab ini memberikan penjelasan mengenai teori-teori dasar
yang diperlukan dalam karya akhir. Diantanya menjelaskan
pengukuran laju aliran fluida jenis head flow meter.
BAB III : SISTEM RANGKAIAN PERPIPAAN DENGAN MENGGUNAKAN CONTROL VALVE AIR TO OPEN.
Bab ini membahas mengenai sistem rangkaian perpipaan
dengan menggunakan control valve air to open, dimana
pada bab ini penulis menguraikan frinsip kerja control
valve air to open, spesifikasi, serta perawatannya.
BAB IV : MENGHITUNG LAJU ALIRAN JENIS HEAD FLOW METER PADA SISTEM RANGKAIAN PERPIPAAN DENGAN MENGGUNAKAN
CONTROL VALVE AIR TO OPEN
Bab ini menjelaskan proses pengukuran laju aliran jenis
head flow meter pada system rangkaian perpipaan dengan
menggunakan control valve air to open.
BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisikan tentang kesimpulan dan saran yang dapat
diambil penulis dari pengamatan dilapangan dan pada
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Pengukuran Laju Aliran Fluida
dapat dilakukan berdasarkan persamaan kontinuitas yang mana prinsif dasarnya
berasal dari hukum kekekalan massa seperti yang terlihat pada Gambar 2.1
Jumlah massa fluida (m1) yang melalui penampang 1 (A1) dalam satu satuan
waktu tertentu adalah sama dengan massa fluida (m2) yang melalui penampang 2
(A2). Pada fluida termampatkan (incompressible) massa jenis ( p ) fluida tidak
mengalami perubahan selama perjalanan mengalirnya.
Gambar 2.1 Prinsif Dasar Hukum Kekekalan Massa
Persamaan kontiniutas dari penampang 1 ke penampang 2 adalah:
m1 = m2 → ρ1. V1. A1 = ρ2. V2. A2
... (2.1)
Untuk aliran tak mampu mampat, massa jenis (ρ) adalah tetap sehingga:
Maka: Q = V.A
Dimana:
Q = Debit aliran (L/jam)
V = Kecepatan aliran (m/)
A = Luas Penampang yang dilalui fluida (m2)
P = Massa jenis fluida (kg/m3)
2.1.1 Pengenalan Alat Ukur Laju Aliran Fluida
Dalam pabrik-pabrik pengolahan diperlengkapi dengan berbagai macam
alat pengoperasian setiap peralatan saling mendukung antar satu peralatan dengan
peralatan yang lainnya. Untuk mencapai hasil yang diinginkan maka diperlukan
peralatan pendukung. Salah satu pendukung yang penting dalam suatu pabrik
adalah peralatan instrument pabrik. Peralatan instrument merupakan bagian dari
kelengkapan keterpasangan peralatan yang dapat digunakan untuk mengetahui
dan memperoleh sesuatu yang dikehendaki dari suatu kegiatan kerja peralatan
mekanik. Salah satu peralatan instrument yang penting adalah alat ukur.
Penggunaan alat ukur dalam pabrik sangat banyak digunakan, ini bertujuan untuk
menjaga hasil yang dibutuhkan, sehingga perlu adanya pemeliharan dari alat-alat
ukur tersebut. Alat-alat ukur instrument yang dipergunakan untuk mengukur dan
menunjukkan besaran suatu fluida disebut dengan alat ukur fluida. Alat ukur
aliran fluida dari dua bagian pokok yaitu :
1. Alat Ukur Primer
Yang dimaksud alat ukur primer adalah bagian alat ukur yang berfungsi
2. Alat Ukur Sekunder
Sedangkan alat ukur sekunder adalah bagian yang mengubah dan
menunjukkan besaran aliran yang dirasakan alat perasa supaya dapat dibaca.
Alat ukur yang sering dijumpai dalam pabrik dibagi menurut fungsinya yaitu:
a. Alat Pengukur Aliran
Alat yang digunakan untuk mengukur kecepatan aliran dari fluida yang
mengalir.
b. Alat Pengukuran Tekanan
Alat yang digunakan untuk mengukur dan menunjukan besaran tekanan
dari suatu fluida.
c. Alat Pengukur Tinggi Permukaan Cairan
Alat yang digunakan untuk mengukur ketinggian dari permukaan suatu
cairan.
d. Alat Pengukur Temperatur Alat yang dipergunakan untuk mengukur dan
menunjukkan besaran temperatur, Tujuan dari pada pengukuran aliran
fluida adalah untuk mencegah kerusakan peralatan, untuk mendapatkan
mutu produksi yang diinginkan dan mengontrol jalannya proses.
2.2 Macam-Macam Aliran fluida
Pada dasar nya fluida terdapat bayak Aliran diantaranya:
1. Aliran laminar
Aliran laminar didefinisikan sebagai aliran dengan fluida yang bergerak
secara lancar. Dalam aliran laminar ini viskositas berfungsi untuk
meredam kecenderungan terjadinya gerakan relative antara lapisan.
2. Aliran transisi
Aliran transisi merupakan aliran peralihan dari aliran laminar ke aliran
turbulen.
3. Aliran turbulen
Aliran turbulen didefinisikan sebagai aliran yang dimana pergerakan dari l
fluida sangat tidak menentu karena mengalami percampuran serta putaran
partikel antar lapisan, yang mengakibatkan saling tukar momentum dari
satu bagian fluida ke bagian fluida yang lain dalam skala yang besar.
Dalam keadaan aliran turbulen maka turbulensi yang terjadi
mengakibatkan tegangan geser yang merata di seluruh fluida sehingga
menghasilkan kerugian-kerugian aliran.
2.3 Jenis Alat Ukur Aliran Fluida
Jenis alat ukur aliran fluida yang paling banyak digunakan diantaranya alat
ukur lainnya adalah alat ukur fluida jenis laju aliran. Hal ini dikarenakan oleh
konstruksinya yang sederhana dan pemasangannya yang mudah. Alat ukur aliran
fluida jenis ini dibagi empat jenis yaitu :
1. Venturi meter
2. Nozzle
Pada dasarnya prinsip kerja dari keempat alat ukur ini adalah sama yaitu
bila aliran fluida yang mengalir melalui alat ukur ini mengalir maka akan terjadi
perbedaan tekanan sebelum sesudah alat ini. Beda tekanan menjadi besar bila laju
aliran yang diberikan kepada alat ini bertambah.
2.3.1 Venturi Meter
Venturi Meter ini merupakan alat primer dari pengukuran aliran yang
berfungsi untuk mendapatkan beda tekanan. Sedangkan alat untuk menunjukan
besaran aliran fluida yang diukur atau alat sekundernya adalah manometer pipa U.
Venturi Meter memiliki kerugian karena harganya mahal, memerlukan ruangan
yang besar dan rasio diameter throatnya dengan diameter pipa tidak dapat diubah.
Untuk sebuah venturi meter tertentu dan sistem manometer tertentu, kecepatan
aliran yang dapat diukur adalah tetap sehingga jika kecepatan aliran berubah maka
diameter throatnya dapat diperbesar untuk memberikan pembacaan yang akurat
atau diperkecil untuk mengakomodasi kecepatan aliran maksimum yang baru.
Seperti terlihat Gambar 2.2
Untuk Venturi Meter ini dapat dibagi 3 bagian utama yaitu :
a. Bagian Inlet adalah Bagian yang berbentuk lurus dengan diameter yang sama seperti diameter pipa atau cerobong aliran. Lubang tekanan awal
ditempatkan pada bagian ini.
b. Inlet Cone adalah Bagian yang berbentuk seperti kerucut, yang berfungsi untuk menaikkan tekanan fluida .
c. Throat (leher) adalah Bagian tempat pengambilan beda tekanan akhir
bagian ini berbentuk bulat datar. Hal ini dimaksudkan agar tidak mengurangi
atau menambah kecepatan dari aliran yang keluar dari inlet cone.
Pada Venturi meter ini fluida masuk melalui bagian inlet dan diteruskan ke
bagian outlet cone. Pada bagian inlet ini ditempatkan titik pengambilan tekanan
awal. Pada bagian inlet cone fluida akan mengalami penurunan tekanan yang
disebabkan oleh bagian inlet cone yang berbentuk kerucut atau semakin mengecil
kebagian throat. Kemudian fluida masuk kebagian throat inilah tempat-tempat
pengambilan tekanan akhir dimana throat ini berbentuk bulat datar. Lalu fluida
akan melewati bagian akhir dari venturi meter yaitu outlet cone. Outlet cone ini
berbentuk kerucut dimana bagian kecil berada pada throat, dan pada Outlet cone
ini tekanan kembali normal. Jika aliran melalui venturi meter itu benar-benar
tanpa gesekan, maka tekanan fluida yang meninggalkan meter tentulah sama
persis dengan fluida yang memasuki meteran dan keberadaan meteran dalam jalur
tersebut tidak akan menyebabkan kehilangan tekanan yang bersifat permanen
sempurna pada outlet cone. Gesekan tidak dapat ditiadakan dan juga kehilangan
tekanan yang permanen dalam sebuah meteran yang dirancangan dengan tepat.
2.3.2 Flow Nozzle
Flow Nozzle sama halnya dengan plat orifice yaitu terpasang diantara dua
flensa. Flow Nozzle biasa digunakan untuk aliran fluida yang kecil. Karena flow
nozzle mempunyai lubang lebih besar dan kehilangan tekanan lebih kecil daripada
plat orifice sehinga flow nozzle dipakai untuk fluida kecepatan tinggi pada
temperatur tinggi dan untuk penyediaan air ketel. Flow nozzle ini merupakan alat
primer dari pengukuran aliran yang berfungsi untuk mendapatkan beda
tekanannya. Sedangkan alat untuk menunjukkan besaran aliran fluida yang diukur
atau alat sekundernya adalah berupa manometer. Pada flow nozzle kecepatan
bertambah dan tekanan semakin berkurang seperti dalam venturi meter. Dan aliran
fluida akan keluar secara bebas setelah melewati lubang flow nozzle sama seperti
pada plat orifice. Flow nozzle terdiri dari dua bagian utama yang melengkung
pada selinder. Seperti liahat pada gambar 2.3
2.3.3 Pitot Tubes
Nama pitot tubes datang dari konsensip Henry de Pitot pada tahun 1732.
Pitot tubes mengukur besaran aliran fluida dengan jalan menghasilkan beda
tekanan yang diberikan oleh kecepatan fluida itu sendiri dapat dilihat pada
Gambar 2.4 Sama halnya seperti plate orifice, pitot tubes membutuhkan dua
lubang pengukuran tekanan untuk menghasilkan suatu beda tekanan. Pada pitot
tubes ini biasanya fluida yang digunakan adalah jenis cairan dan gas. Pitot tubes
terbuat dari stainless steel dan kuningan.
Gambar 2.4 Pitot Tubes
2.3.4 Plat Orifice
Agar dapat melakukan pengendalian atau proses-proses industri, kuantitas
bahan yang masuk dan keluar dari proses perlu diketahui. Kebanyakan bahan
ditransportasikan diusahakan dalam bentuk fluida, maka penting sekali mengukur
kecepatan aliran fluida dalam pipa. Berbagai jenis meteran digunakan untuk
Untuk plat orifice ini, fluida yang digunakan adalah jenis cair dan gas.
Pada plat orifice ini piringan harus berbentuk tegak lurus pada sumbu pipa.
Piringan tersebut harus bersih dan diletakkan pada perpipaan yang lurus untuk
memastikan pola aliran yang normal dan tidak terganggu oleh fitting, kran atau
peralatan lainnya. Prinsif dasar pengukuran plat orifice dari suatu penyempitan
yang menyebabkan timbulnya suatu perbedaan tekanan pada fluida yang
mengalir. Seperti terlihat Gambar 2.5
Pada percobaan menghitung kecepatan laju aliran fluida pada sistem
rangkaian perpipaan dengan menggunakan control valve jenis air to open ini kita
menggunakan plat orifice dan alat pengontrol proses instrument.
Plat orifice merupakan alat ukur aliran fluida yang paling banyak
digunakan di pabrik-pabrik. Hal ini oleh karna harganya yang murah dan
pemasangannya yang mudah. Plat orifice ini berbentuk plat yang berlubang
dengan pinggiran yang tajam dan plat orifice ini terbuat dari bahan logam yang
tahan terhadap korosi seperti stainless stell. Plat orifice ini disisipkan pada jalur
perpipaan yang lurus.
Plat orifice merupakan alat primer yang berfungsi untuk mendapatkan
beda tekanan antara sebelum dan sesudah plat orifice. Sedangkan peralatan
sekundernya berupa menometer pipa U. Pada alat orifice ini piringan harus
berbentuk tegak lurus pada sumbu pipa. Piringan tersebut harus bersih dan
diletakkan pada perpipaan yang lurus untuk memastikan pola aliran yang normal
dan tidak terganggu oleh sambungan katub atau peralatan lainnya.
Secara umum, plat orifice ini hanya digunakan apabila kehilangan tenaga
dan tekanan bukan suatu faktor yang penting. Plat orifice selalu mengakibatkan
suatu loss permanent dan tekanan fluida yang melaluinya. Sebab itu plat orifice
digunakan pada pipa bertekanan tinggi yang banyak tenaga atau tekanannya. Plat
orifice ini juga digunakan untuk tujuan percobaan atau testing dipipa steam.
Prinsif dasar pengukuran plat orifice adalah dari kenyataan bahwa plat
Yang sebenarnya diukur adalah head statis atau tekanan pada salah satu
sisi plat orifice. Kemudian sisi meteran mengubah pengukuran head statis ke suatu
pengukuran flow.
Plat orifice terdiri atas tiga jenis, yaitu :
1.Orifice Konsetrik
2.Orifice Eksentrik
3.Segmental orifice
2.3.5 Orifice Konsentrik
Plat orifice jenis ini dipergunakan untuk semua jenis fluida yang tidak
mengandung partikel-partikel padat. Orifice ini dibuat dengan mengebor bagian
tengah (port) secara sentrik dalam bagian tengah plat. Plat orifice seperti ini lebih
popular karna konstruksinya yang lebih sederhana dan mudah pembuatannya.
Jenis ini dapat dilihat pada Gambar 2.6 Pada percobaan ini digunakan plat orifice
jenis konsentrik yang sesuai dengan apa yang akan diukur kecepatan alirannya
yaitu cairan/air.
2.3.6 Orifice Eksentrik
Orifice Eksentrik memiliki potongan lubang pembatasan secara eksentrik
sehingga mencapai bagian dasar pipa seperti terlihat pada Gambar 2.7 jenis orifice
ini dipergunakan untuk fluida yang mengandung partikel-partikel padat.
Gambar 2.7 Plat Orifice Jenis Eksentrik
Tipe orifice sangat bermanfaat untuk pengukuran kecepatan cairan yang
mengandung padatan. Bila padatan tidak berkumpul pada sisi orifice, maka sisi
orifice tidak akan mengalami kerusakan atau error hasil pengukuran.
2.3.7 Segmental Orifice
Jenis segmental Orifice ini dipergunakan untuk mengukur kecepatan aliran
yang mengandung padatan, sama jenis orifice segmental, hanya saja kalau jenis
eksentrik berbentuk lingkaran yang berada dibawah atau dekat dasar pipa,
sedangkan kalau segmental orifice ini berlubang setengah lingkaran seperti
BAB III
SISTEM RANGKAIAN PERPIPAAN DENGAN MENGGUNAKAN CONTROL VALVE AIR TO OPEN
3.1 Sistem Rangkaian Perpipaan
Sistem rangkaian pipa adalah merupakan suatu kesatuan dari dasar
perpipaan yang dipasang sedemikian rupa untuk maksud memperoleh suatu
saluran aliran fuida yang memenuhi persyaratan dan kehendak pemasangan.
Pengoprasian pabrik pada umumnya berhubungan erat dengan rangkaian
pipa sehingga bila suatu unsur rangkaian pipa rusak pada suatu bagian pabrik,
maka penyebab pengoprasian menyebabkan pengoprasian pabrik terganggu dan
bahkan dapat menyebabkan gangguan pada keselamatan suatu pabrik.
Sistem rangkaian pipa juga merupakan bagian penting dalam keberhasilan
suatu pabrik. Larutan baik bahan cair, gas dan koloid yang digunakan dalam
proses lalu dialirkan melalui pipa. Sistem rangkaian pipa yang terdapat diPTKI-
Gambar 3.1 Sistem Rangkaian Perpipaan Untuk Alat Simulator Flow Rat
Keterangan Gambar 3.1
3.1.1 Cara Kerja Pada Sistem Rangkaian Perpipaan
Pada dasarnya cara kerja sistem rangkaian perpipaan adalala:
a. Pertama air dari bak penyimpanan akan mengalir melalui katub
V17, lalu melewati strainer (saringan) dan pompa. Kemudian buka
katup V1- V7, lalu hidupkan pompa air dimana katup V1 dalam
keadaan terbuka yang berfungsi untuk menaikkan air yang
dipompakan. Setelah itu tutup katup V2, lalu atur katub V1 sampai
tegangan VG 2 kgrm, kemudian buka katub V3 perlahan-lahan
sampai tekanan berubah 2.
b. Hidupkan compressor, lalu beri tekanan udara melalui compressor
untuk converter, kemudian buka control valve sebesar 100 %.
Dalam sistem rangkaian pipa terdapat fluida yang mengalir didalam pipa.
Faktor yang perlu diperhatikan dalam fluida yang mengalir didalam pipa yaitu
kecepatan laju aliran dan alat instrumentasi yang ada di perpipaan. Sistem
perpipaan juga merupakan suatu sistem tentang pemasangan rangkaian dan
aksesoris pipa yang diperlukan untuk jalur distribusi. Sedangkan sistem distribusi
merupakan sistem pengaliran air dari instalasi pengolahan air minum atau sumber
kepermukiman masyarakat. Pada percobaan menghitung kecepatan laju aliran
fluida pada sistem rangkaian perpipaan dengan menggunakan control valve jenis
air to open ini kita menggunakan plat orifice dan alat pengontrol proses
instrument.
3.2 Alat-Alat Pengontrolan Proses Instrument
Pada setiap proses selalu mempunyai satu keadaan yang diinginkan dari
suatu proses tersebut, oleh sebab itu perlu dilakukan pengontrolan. Maksud
pengontrolan dalam hal ini dapat dilakukan secara manual maupun secara
otomatis. Alat-alat pengontrol dalam proses instrument antara lain :
3.2.1 Controller
Controller adalah peralatan yang berfungsi untuk mengatur agar keadaan
yang sedang berlansung dari suatu proses sesuai dengan yang diinginkan dari
proses tersebut. Atau dengan kata lain controller berfungsi untuk mempertahankan
agar measurement (proses variable) yang sedang diukur sama dengan set point
Fungsi controller yang merupakan bagian dari sistem control suatu proses adalah :
a. Mengukur besaran output yang berasal dari alat deteksi untuk
besaran input.
b. Membandingkan besar sinyal output yang diteruskan dengan
besaran sinyal yang datang dari set point.
3.2.2 Transmitter
Transmitter adalah salah satu elemen dari sistem pengendalian proses.
Pada dasarnya transmitter berfungsi untuk mengubah sinyal proses menjadi sinyal
pneumatik atau sinyal elektrik kemudian mengirimkan sinyal tersebut ke alat-alat
lainnya seperti alat pencatat,alat controller dan alat indikator.
Menurut bentuk sinyal yang digunakan, transmitter dibedakan menjadi
transmitter elektrik dan transmitter pneumatik, dan yang digunakan pada praktek
adalah transmitter elektrik. Sebagai standarisasi sinyal yang keluar dari
transmitter, baik jenis elektrik maupun pneumatic hanya bekerja pada besaran
skala yang telah ditetapkan, yaitu : 4-20 mA,atau 0,1-2,0 kg/cm2.
Sinyal proses diubah kebentuk sinyal elektrik yang besarnya antara 4-20
mA dan dikirimkan ke controller yang kemudian disebut sebagai sinyal control.
Sinyal control ini kemudian menjadi input pada controller.
. Menurut bentuk sinyal yang digunakan, transmitter dibedakan menjadi
transmitter elektrik dan transmitter pneumatik, dan yang digunakan pada praktek
adalah transmitter elektrik. Sebagai standarisasi sinyal yang keluar dari
transmitter, baik jenis elektrik maupun pneumatic hanya bekerja pada besaran
Sinyal proses diubah kebentuk sinyal elektrik yang besarnya antara 4-20
mA dan dikirimkan ke controller yang kemudian disebut sebagai sinyal control.
Sinyal control ini kemudian menjadi input pada controller.
Transmitter pada umumnya terdiri dari dua bagian pokok, yaitu bagian
perasa (detector) dan bagian pengirim. Detector untuk transmitter ini dapat berupa
meter body, sel pada tekanan, atau bola berisi cairan dan penggeser.
Bagian-bagian dari transmitter dapat dilihat pada Gambar 3.2
Keterangan:
1. Pengimbang Utama
2. Pegas peninggi dan pegas titik nol
3. peredam
4. penyetelan batasan
5. Pengimbang kedua
6. Pembatas langkah
7. Kesatuan maknet
8. Pegas bias
9 . Ditektor
10. Penunjuk Out-put.
Prinsif Kerja Gambar 3.2 Transmitter Elektrik adalah:
Pada dasarnya prinsif kerja transmitter adalah sebagai berikut :
a. Batang pemuntir dari detector disambungkan dengan pengimbang
utama dari bagian pengirim, sehingga pergerakan dari batang pemuntir
menghasilkan pergerakan pada pengimbang utama.
b. Pergerakan dari pengimbang utama mengubah jarak antara kedua
ferrite dari detector bagian pengirim
c. Berubah jarak antara kedua ferrite menghasilkan perubahan pada
induktansi dari pick-up coil.
d. Perubahan pada pick-up osilator menghasilkan perubahan pada nilai
arus listrik yang keluar dari transmitter. Jadi perubahanvariable proses
yang terbaca oleh detector bagian perasa akan menghasilkan
perubahan pada besarnya arus listrik yang keluar dari bagian pengirim.
e. Sebagian dari output osilator dikirim ke satuan magnet sehingga akan
terjadi gaya tolak-menolak pada kesatuan magnet, yang akan
menghasilkan pergerakan pergerakan pada penghubung kerdua.
f. Pergerakan (gaya) pada penghubung kedua diteruskan ke pengimbang
utama melalui penyetelan batasan (span rider), gaya pengimbang
kedua adalah melawan gaya pada pengimbang utama sehingga
pergerakan pengimbang utama diimbangi oleh pergerakan pengimbang
kedua.
g. Dengan demikian akan dihasilkan kedudukan dimana perubahan jarak
antara ferrite akan sebanding dengan perubahan variable proses yang
3.2.3 Konventer
Konventer adalah sebuah alat yang mengkonversikan sinyal elektrik (4-20
Ma) dari controller, untuk kemudian diubah menjadi sinyal pneumatic/tekanan
dipakai untuk menggerakkan katup atau yang disebut sebagai finally element.
Finally element adalah suatu alat yang langsung bertugas untuk mengatur
laju aliran fluida di lapangan seperti di control valve. Gambar 3.3
mengilustrasikan sebuah koverter didasarkan pada prinsip kesetimbangan gaya
yang terkenal dengan nozel flapper. Arus listrik dilewatkan melalui kumparan dan
menghasilkan suatu gaya gerak mgnet yang mengakibatkan perpindahan rasional
dari batang, suatu keseimbangan dihasilkan bila gaya kumparan (proposional
dengan tekanan keluaran) sama dengan gaya kumparan (proposional dengan
sinyal elektrik masukan).
Komverter mengubah sinyal elektrik dari controller menjadi sinyal
pneumatic atau tekanan udara untuk menggerakan control valve , converter
dipasang untuk membuat bukaan control valve segera menyesuaikan dengan tepat
terhadap harga yang ditentukan oleh sinyal kendali dari controller. Sebuah
converter biasa dipasang sedikit jauh dengan control valve, hal ini dilakukan
untuk mencegah kerusakan yang diakibatkan oleh panas cairan yang mengalir
Gambar 3.3 Sistem Kerja Converter
Sebuah converter biasa dipasang sedikit jauh dengan control valve, hal ini
dilakukan untuk mencegah kerusakan yang diakibatkan oleh panas cairan yang
mengalir melalui control valve.
3.2.4 Control Valve
Control Valve merupakan salah satu peralatan yang digunakan untuk
mengontrol tekanan pada proses suatu aliran pada suatu pabrik/industri. Fungsi
dari alat ini adalah sebagai alat pengendali dari suatu laju aliran proses dengan
membuka dan menutup sesuai dengan tekanan udara operasi dari converter.
Control valve sering dipindahkan dari jalur-jalur pipa untuk perawatan, oleh
karena itu perpipaan disekitarnya harus fleksibel sehingga tidak terganggu
kointutitas operasi pada kondisi tersebut.
Biasanya control valve mempunyai satu jalur dengan ukuran yang lebih
kecil dari pada jalur utamanya sendiri atau lebih dari dua jalur ukuran yang lebih
kecil. Untuk keadaan yang lebih banyak untuk pengoprasian dan pemeliharaan,
Selama jalur pintas ditutup sehingga aliran melalui control valve. Saringan
dipasang didepan control valve dengan mengunakan drip lengs dikepala saringan
(strainer).Type saringan Y dengan 20. Penyaringan akan digunakan control valve
1,5" dan yang lebih kecil. Sedangkan saringan datar dengan 14 mesh penyaringan
digunakan lebih dari dua inci. Gambar 3.4 Bagian penggerak dan badan rangka.
Bagian-bagian katup kendali (control valve) ini pada umumnya terdiri atas
dua macam yaitu:
a. Penggerak (actuator)
b. Perakit badan rangka (valve body)
a. Bagian-bagian penting dari penggerak itu adalah
a) Sambungan sinyal penggerak
b) Rumah Diafrakma
i) Penghubung Tiang Penggerak
j) Yoke
k) Skala Pnunjuk Bukaan
Sinyal pneumatik dari controller atau alat bantu dari controller/positioned
masuk kerumah diafrakma kemudian dilawan oleh pegas penggerak. Sinyal
tersebut akan diteruskan pada diafrakma yang dipotong pada plat diafrakma.
Gaya yang dihasilkan sinyal (diafrakma) kemudian dilawan oleh pegas
penggerak, pegas ini mempunyai nilai penekanan awal tertentu yang kemudian
dapat diatur melalui penyetelan pegas. Jadi letak kedudukan tiang penggerak
adalah hasil keseimbangan kedua gaya itu. Sedangkan gaya-gaya itu dalah
tergantung pada luas bidang diafrakma pegas dapat dipergunakan pada
keterangan-keterangan globe, saunder, butterfly, dan keterangan ball (ball valve).
Sewaktu tekanan sinyal pneumatic hilang, pegas penggerak akan mengembalikan
a. Perakit badan rangka terdiri dari bagian-bagian pokok sebagai berikut:
a) Tiang sumbat kerangan
b) Sumbat kerangan
b) Perakitan bonet
c) Badan
Perakit bonet mencakup bagian-bagian pencegah bocoran sepanjang tiang
sumbat kerangan, plensa untuk mengikuti yoke penggerak serta penggerak tiang
sumbat itu sendiri. Tiang sumbat kerangan harus dijaga agar jangan longgar dan
bergerak menyimpang dari tiang penggerak.
Untuk itu diperlukan penuntun (guided) sumbat kerangan terdiri dari dua
jenis yaitu yang bergerak turun naik dan yang bergerak berputar. Untuk yang
bergerak turun naik adalah kerangan-kerangan globe. Sedangkan berdasarkan atas
aksi pergerakan katup kendali (control valve) terdiri atas dua macam yaitu:
a. Pergerakan air to open (aksi terbalik)
Maksud dari air to open (actuator jenis aksi ternbalik) ini adalah:
Katup ini akan terbuka apabila diberikan aksi udara dimana sinyal udara
masuk bertambah maka bukaan katub kendali akan bertambah. Actuator jenis ini
terdiri dari diafrakma karet, plat diafrakma, tangki actuator, pegas dan sebagainya.
Dengan menaikan terkanan udara operasi, plat diafrakma turun, menekan pegas
yang dihubungkan dengan plat ini, jadi menggerakan tangki actuator kebawah,
kemudian tangki itu berhenti pada posisi dimana gaya pegas itu berhenti pada
posisi dimana pegas itu seimbang dengan tekanan udara.
Bukaan control valve tergantung pada gerakan tangki valve. Biasanya
valve mulai menutup pada tekanan udara operasi 0,2 kg/cm2 G. Valve itu sudah
diatur sehingga ia menutup bila diberikan tekanan udara sebesar 1,0 kg/cm2 G.
Gambar actuator jenis aksi terbalik dapat dilihat pada Gambar 3.5
Gambar 3.5 Jenis Aksi Terbalik
b. Pergerakan air to close (aksi langsung) Maksud dari air to close (actuator
jenis aksi langsung) ini adalah:
Katup ini akan tertutup apabila diberikan aksi udara, dimana sinyal udara
masuk bertambah maka bukaan katup kendali akan tertutup. Bila tekanan udara
dinaikan dan bukaan valvenya berubah kearah posisi menutup. Gambar control
valve jenis ini dapat dilihat pada Gambar 3.6
Peralatan-peralatan yang digunakan dalam percobaan ini adalah sebagai berikut:
a. Dua bak air, yang berfungsi persediaan air sebai sumber dan sasaran
pengaliran.
b. Pompa, yang berfungsi untuk memompakan air dari bak persediaan air
dan mengalir melalui pipa.
c. Motor untuk pompa, yang berfungsi sebagai sumber tenaga untuk
menjalankan pompa.
d. Tangki ukur tekanan air, yang berfungsi untuk mengukur tekanan
fluida yang terdapat didalam tangki.
e. Tangki ukur kedalaman air, yang berfungsi untuk mengukur
kedalaman atau tinggi cairan yang terdapat dalam tangki.
f. Pressure gauge, yang berfungsi untuk mengukur besarnya tekanan
yang diberikan selama proses berlangsung.
g. Plat orifice, yang berfungsi untuk mengukur kecepatan aliran.
h. Control valve, yang berfungsi untuk mengontrol bukaan aliran dengan
pemberian udara bertekanan.
i. Katup-katup, yang berfungsi untuk pengaturan besarnya aliran fluida.
j. Pipa dan Selang, yang berfungsi untuk media aliran fluida.
k. Kompressor, yang berfungsi untuk memberikan tekanan udara yang
kemudian diukur oleh pressure gauge.
l. Air regulator, yang berfungsi untuk mengatur berapa tekanan udara
m. Tansmitter untuk flow, yang berfungsi untuk mengkalibrasi dan
mengirimkan sinyal-sinyal proses yang sedang berlangsung yang
nantinya akan dicatat oleh recorder.
Alat untuk bagian elektrik:
a. Electro pneumatic converter, yang berfungsi untuk mengkalibrasikan
atau mengkonversikan sinyal electric menjadi
Sinyal pneumatic.
b. Manipulator selector, yang berfungsi untuk mengkoreksi variable
proses.
c. Controller, yang berfungsi untuk mengatur besarnya sinyal proses yang
akan digunakan dalam proses.
d. Recorder, yang berfungsi untuk merekam harga-harga dari
pengukuran.
e. Progam set station, yang berfungsi untuk memprogram besaran sinyal.
f. Detector selector No. 1, yang berfungsi untuk mendeteksi sinyal
proses.
g. Detector selector No. 2, yang berfungsi untuk mendeteksi sinyal
proses.
h. Power station, yang berfungsi untuk sumber tenaga listrik.
i. Konverter, yang berfungsi untuk mengubah sinyal electric menjadi
sinyal pneumatic atau tekanan udara ataupun sebaliknya agar lebih
BAB IV
MENGHITUNG LAJU ALIRAN FLUIDA JENIS HEAD FLOW METER PADA SISTEM RANGKAIAN PERPIPAAN DENGAN MENGGUNAKAN
CONTROL VALVE AIR TO OPEN
4.1 Control Valve
Control Valve adalah merupakan salah satu peralatan yang digunakan
untuk mengontrol tekanan pada proses suatu aliran pada suatu pabrik/industri.
Fungsi dari alat ini adalah proses sebagai alat pengendali dari suatu laju aliran
fluida dengan membuka dan menutup sesuai dengan tekanan udara operasi dari
converter. Control valve sering dipindahkan dari jalur-jalur pipa untuk perawatan,
oleh karena itu perpipaan disekitarnya harus fleksibel sehingga tidak terganggu
kointutitas operasi pada kondisi tersebut.
4.2Proses Control Valve Air To Open
Merupakan sebuah ketentuan bahwa pada 0 % bukaan control valve terjadi
bila udara yang diberikan sebesar 0,2 kg/cm2 dan bukaan maksimal (100 %) jika
tekanan udara yang diberikan 1,0 kg/cm2. Adapun tekanan yang dikirim berupa
tekanan udara (yang dikirim melalui converter), yang bekerja untuk membuka dan
menutup control valve sesuai dengan harga set point yang ditetapkan. Dengan
tekanan udara yang telah diubah oleh converter akan menjadikan bukaan control
valve sesuai dengan besarnya nilai proses variable oleh controller.
Pada dasarnya sinyal output yang bekerja pada converter berasal dari
diperlukan yaitu sebesar I,4 kg/cm2. Sedangkan sinyal output berupa sinyal
pneumatic yang besarnya 0,2 – 1,0 kg/cm2 yang dihasilkan oleh converter, sinyal
output inilah yang bekerja membuka dan menutup control valve sesuai dengan
harga set point yang dikirim oleh controller. Sinyal pneumatic pada proses control
biasanya dipersentasikan dengan besaran yang telah ditetapkan dalam kisaran 0,2
– 1,0 kg/cm2. Tekanan jangkauan terkecil sebesar 0,2 kg/cm2 disebut sebagai
offset nol.
Setelah tekanan diberikan kepada converter, kemudian bukaan set point
pada control valve ditentukan di controller yang akan dikimkan antara 4-20 mA.
Kemudian sinyal ini akan diubah oleh converter menjadi sinyal
pneumatic/tekanan udara pada sinyal inilah yang dinamakan sinyal instrument
pneumatic (tekanan udara) operasi yang digunakan untuk membuka control valve
sesuai dengan set point yang telah ditentukan.
Pada control valve jenis air to open (yang digunakan dalam praktek),
dengan menaikan tekanan udara operasi, plat diafrakma akan menekan pegas yang
dihubungkan dengan plat diafrakma. Dengan tertekannya pegas yang
dihubungkan dengan plat diafrakmah maka akan menggerakan tangki actuator
keatas, yang kemudian berhenti pada posisi dimana gaya itu setimbang dengan
tekanan udara. Untuk mendapatkan data-data yang lengkap mengenai penggunaan
control valve air to open untuk pengukuran laju aliran fluida jenis head flow
meter, penulis mengadakan pengamatan langsung dalam melaksanakan praktek di
laboratorium instrument. Disamping itu penulis juga langsung melakukan diskusi
Daya Input : 310 Watt
Untuk menganalisa suatu masalah diperlukan sejumlah data-data yang
diperlukan untuk diperhitungkan. Adapun data-data Tabel 4.1 yang diperoleh
Tabel 4.1 Data Yang Di Peroleh Dari Hasil Pengamatan
Dari data-data tersebut selanjutnya akan disajikan bahan perhitungan dan
analisa terhadap permasalahan yang akan dibahas.
4.5 Pembahasan
1. Perhitungan laju kecepatan aliran
a. Perhitungan kecepatan aliran berdasarkan data debit aliran
pengamatan.
Seperti yang telah diketahui bahwa kecepatan aliran dapat dihitung dengan
persamaan kointutitas seperti berikut ini:
Q = V. A
Maka V =
Dimana : Q adalah debit aliran hasil pengamatan
2
A =
)
2A =
4,8991m
2Untuk memudahkan perhitungan maka satuan dari debit dikonversikan menjadi
“L/jam” kesatuan “m3/detik”
Untuk bukaan control valve = 100%
∆P = 44 mmhg
.
.
= 44 . 760 . 1,033 kg .104 . m2
= 0,345 cm
. 0,345 kg/cm2
V = 0,58 kg/cm2
Maka Q = V.A
Q = 0,58 kg/cm2. 4,8991 m2
Untuk bukaan control valve = 75%
∆P = 40 mmhg
.
.
= 40 . 760 . 1,033 kg .104 . m2
= 0,289 cm
. 0,289 kg/cm2
V = 0,53 kg/cm2
Maka Q = V. A
Q = 0,53 kg/cm2. 48991
Q = 2,59 L/detik
Untuk bukaan control valve = 50%
∆P = 36 mmhg
.
.
= 36 . 760 . 1,033 kg .104 . m2
V . 0,839 kg/cm2
V= 0,91 kg/cm2
Maka Q = V. A
Q = 0,91 kg/cm2. 4,8991 m2
Q = 4,45 L/detik
Untuk bukaan control valve = 35%
∆P = 25 mmhg
.
.
= 25 . 760 . 1,033 kg .104 . m2
= 0,196 cm
V . 0,196 kg/cm2
V = 0,44 kg/cm2
Maka Q = V . A
Q = 0,44 kg/cm2 . 4,8991 m2
Untuk bukaan control valve = 20%
∆P = 15 mmhg
.
.
= 15 . 760 . 1,033 kg .104 . m2
= 0,117 cm
V . 0,117 kg/cm2
V = 0,44 kg/cm2
Maka Q = V . A
Q = 0,34 kg/cm2 . 4,8991 m2
Kemudian hasil perhitungan keseluruhan untuk kecepatan aliran tersebut
dimasukan dalam table 2 berikut:
Tabel 2. Hasil Perhitungan Kecepatan Aliran
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Setelah penulis melakukan pengamatan di laboratorium instrument PTKI
Medan dan melakukan perhitungan serta menganalisa data-data dari hasil
pengamatan tersebut maka penulis mengambil kesimpulan antara lain:
1. Dengan mengatur bukaan control valve maka besar debit aliran dapat
diketahui dari controller, yang merupakan hasil pengukuran plat orifice
yang dikirim oleh transmitter dalam bentuk sinyal elektrik, sedangkan
kecepatan aliran dapat dihitung dengan persamaan kontinuitas : V = Q/A
2. Besaran debit aliran berbanding lurus dengan bukaan control valve,
maksudnya ketika bukaan control valve semakin kecil maka debit juga
semakin kecil, tetapi kecepatan aliran semakin besar jika jumlah masa
fluida yang mengalir per satuan waktu adalah tetap walaupun bukaan
control valve makin kecil.
5.2 Saran
Mengingat peralatan yang sudah dipergunakan dalam waktu yang cukup
lama, maka perlu diadakannya perbaikan pada peralatan antara lain:
1. Perhatikan alat-alat yang jarang digunakan agar tetap bisa digunakan pada
proses saat melakukan pekerjaan
DAFTAR PUSTAKA
1. Mansur, H. “Diktat Teknik Pengendalian Proses”. PTKI-Medan. 2005.
2. Srivasiva. “Teknik Instrumentasi”. Universitas Indonesia: Jakarta 1987.
3. Silitonga, Tigor. “Instrumentasi Proses Vol. I” PT. Arun LNG. 1986.
4. http/www.google.Citra Pelangi.co.id.
5. R. sitepu “Penuntun Pr. Teknik pemeliharaan Pabrik I”. PTKI Medan.
2009.