BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengenalan KavitasiIstilah cavitation diambil dari bahas latin “cavitare” yang berarti “to hollow out” yang menimbulkan pembentukan cavities. Kavitasi dan terjadi pada katup ketika digunakan untuk proses throttling. Kavitasi adalah pembentukan secara tiba-tiba uap air dan kondensasi fluida di bagian downstream katup dikarenakan rendahnya tekanan lokal. B V.Hubballi [5].
Gambar 2. 1 Pola terjadinya kavitasi pada aliran fluida bertekanan
Jika tekanan lokal jatuh di bawah tekanan vapour dari fluida tersebut. Fluida akan membentuk gelembung dan membuat kantung kantung uap air. Sebagaimana
gelembung uap air mengalir pada area downstream, tekanan terecovery lagi memaksa gelembung meledak dan membuat suara dentuman yang berisik. Kondensasi dari gelembung tidak hanya menimbulkan suara yang keras tapi juga membuat tekanan terhempas ke dinding pipa dan body katup yang dapat menyebabkan kerusakan pitting yang merugikan.
Efek kavitasi memainkan peran fundamental pada komponen desain hidraulik sistem dan kemampuan untuk memprediksi penyebab dan kakrakteristik untuk optimasi sistem fluida. Jika tingkat kavitasi dikurangi dibawah tingkat kerusakan getaran dan tingkat kebisingan juga akan berkurang ke tingkat yang diterima.
2.2 Jenis Kavitasi
Ada empat klasifikasi utama kavitasi pada aliran yang melewati pipa menurut [Schulung, 2003] sebagai berikut:
2.2.1 Bulk Kavitasi
Bulk Kavitasi adalah kondisi dimana tekanan statis sepanjang aliran menurun hingga dibawah tekanan uap sementara sepanjang downstream tekanan statis dipertahankan, seperti ditunjukkan pada (gambar 2-2).
Bulk kavitasi sangat penting jika berhubungan dengan katup bola, butterfly katup, gate katup, diaphragm katup dan tipe plug. Sebagaimana diilustrasikan gambar diatas, perbedaan tekanan statis pada masukan katup dan tekanan statis minimum hanya sesaat setelah kontrol elemen katup lebih besar dari pada nilai total tekanan yang hilang. Dengan ketidakpastian total
tekanan yang hilang, tekanan statis bisa jatuh dibawah tekanan uap fluida. Aliran dalam fluida tidak tergantung besarnya backpressure. Ketika hal ini terjadi aliran bisa mengalami choked dan kondisi superkavitasi bisa terjadi.
Gambar 2. 2 Bulk kavitasi
2.2.2 Flow kurvatur
Flow kurvatur terjadi saat aliran mengikuti permukaan yang berbelok terhadap aliran utama, atau jika aliran berbelok mengikuti permukaan, hal ini menyebabkan penurunan tekanan statis lokal. Flow kurvatur ditunjukkan (gambar 2-3), aliran fluida mengikuti arah sebelumnya dengan tujuan untuk menjaga keseimbangan antara tekanan statis dan gaya sentrifugal, fluida pada daerah yang dekat dinding memiliki bagian terbesar tekanan statisnya sebagai bentuk tekanan kecepatannya. Oleh karena kecepatan tinggi dan tekanan statis rendah, dua kondisi ini sangat memungkinkan terjadinya kavitasi.
Gambar 2. 3 Flow Kurvatur
2.2.3. Surface roughnes
Permukaan yang menonjol dapat menyebabkan aliran yang memiliki tekanan statis rendah. Gambar 2-4 menunjukkan beberapa contoh yang menyebabkan roughness cavitation.
Gambar 2. 4 Surface roughness
Karena aliran cenderung memiliki kecepatan tinggi di dekat dinding yang halus dibandingkan dengan dinding yang kasar, bagian menonjol yang terisolasi mungkin menyebabkan kavitasi pada kecepatan aliran yang rendah
dibandingkan dengan kekasaran yang terus menerus untuk ketinggian tonjolan yang sama. Satu kerusakan terjadi akan menambah kekasaran permukaan dan mungkin memperbanyak intensitas terjadinya kavitasi.
2.2.4 Turbulen kavitasi
Bulk dan kurvature kavitasi bermula didaerah yang berturbulensi maksimum, jarak yang berdekatan dari batas, dan bahkan rata – rata tekanan statis lebih rendah di daerah batas. Dalam kasus bulk dan kurvatur kavitasi pengaruh turbulensi adalah menurunkan kecepatan aliran pada awal kavitasi. Hal ini ditunjukan oleh (gambar 2-5) dibawah ini.
Gambar 2. 5 Turbulen kavitasi
2.3. Erosi kavitasi
Ada dua mekanisme utama pada kerusakan erosi yang disebabkan kavitasi. yaitu tingginya gelombang tekanan yang dibentuk oleh pecahnya gelembung udara yang dapat mengakibatkan kelelahan material dan deformasi plastik. Dan terjadinya aliran mikro-jet dikarenakan runtuhnya asimetris dari gelembung uap di dekat
permukaan material. Permukaan material tergantung pada struktur, deformasi, regangan dan pengikisan partikel oleh karena frekuen strain dari gelombang tekanan yang menciptakan aliran micro-jet terjadi ketika gelembung uap air pecah.
Gambar 2. 6 kerusakan erosi permukaan material oleh kavitasi
kavitasi dapat timbul pada aliran hidrodinamik ketika terjadi tekanan jatuh. Efek daripada ini yaitu fenomena kerusakan pada sebagian besar komponen. Misalnya pada rotor pompa, dan katup kontrol adalah contoh yang mengalami masalah ini. Oleh karena tekanan statis pada vena contracta dalam beberapa kondisi operasi mencapai tingkat kritis yang menyebabkan kavitasi terjadi pada fluida.
Periode kerusakan erosi karena kavitasi secara umum dibagi menjadi 3 bagian
Gambar 2. 7 Grafik periode erosi kavitasi
Pada area I, dinamakan periode inkubasi, pengikisan material saat ini tidak terukur
Pada area II, karakterisasi dari erosi rate hampir konstan, luasan dan kedalaman erosi pada material bertambah seiring waktu
Pada area III, permukaaan material sudah terkikis mengurangi probability untuk implosion dekat dengan permukaan material, erosi rate saat ini mulai berkurang.
Pada katup kontrol perbandingan antar tekanan (P1 – P2 ) dengan (P1 – Pmin ) disamakan dengan nilai dari Xfz
………..……….(persamaan 1, ref. 5)
Gambar 2. 8 Kontur tekanan saat melalui katup
Tekanan terendah terjadi pada area unsteady vortex core di downstream, ini tidak dapat ditentukan dengan pengukuran langsung, oleh karena itu diasumsikan tekanan minimum sama dengan tekanan vapour Pv dari fluida saat kavitasi mulai terjadi. Oleh karena itu menentukan rasio tekanan Xfz merupakan fungsi dari beban katup y oleh pengukuran tingkat kebisingan.
Kemiringan dan bentuk parabolik dari permukaan plug katup beresiko mengalami erosi. Treatment pengerasan pada bagian permukaan ini direkomendasikan ketika intensitas kavitasi meningkat
Jika nilai Xfz diketahui pada setiap titik travel range, ini dapat ditentukan secara lanjut pada semua kondisi rasio tekanan operasi dimana effect kavitasi dapat ditentukan. Pada saat ratio tekanan operasi Xf ≤ Xfz maka kavitasi tidak terjadi. Katup mempunyai batasan durasi dari kavitasi tetapi jika katup harus digunakan pada kondisi kavitasi untuk waktu yang lama, umur dari katup akan secara drastis berkurang.
Oleh karena itu sebuah analisis kondisi aliran dibutuhkan kapan katup digunakan untuk aliran atau tekanan kontrol
Gambar 2. 9 zona cavities pada plug katup
American Water Work Association (AWWA) merekomendasikan kavitasi data untuk menentukan impact dari kavitasi sebagai prediksi umum dari katup tersebut, kavitasi indeks dapat dikalkulasi untuk memprediksi dimana kavitasi terjadi sebagai berikut
Semakin rendah nilai dari kavitasi indek, maka semakin besar kemungkinan kavitasi terjadi
Gambar 2. 10 zona vortex aliran yang melalui orifice
Choked flow (FL) dicapai ketika penurunan pada pressure drop tidak bertambah di kapasitas. Kavitasi index (Kc) telah ditentukan sebagai point dari hubungan proportional antara pressure drop dan kapasitas
2.4 Parameter Kavitasi
Parameter kavitasi yang terjadi pada katup kontrol, tergantung daripada Pin
yaitu tekanan yang masuk, Pout yaitu tekanan yang keluar dan Pv yaitu tekanan uap
fluida, parameter kavitasi atau sering di sebut indeks kavitasi disimbolkan dengan CN dimana parameter ini tidak memiliki besaran tapi hanya merupakan parameter untuk mengetahui intensitas terjadinya kavitasi pada suatu operasi katup kontrol. ∆P yaitu perubahan tekanan yang terjadi dan merupakan karakteristik geometri aliran. Tekanan uap Pv. Seperti yang terlihat pada persamaan 3
( CN ) = 𝑃𝑖𝑛−𝑃𝑣 𝛥𝑃 ……….(persamaan 3, ref. 7 )
Dimana ;
Pin = nilai tekanan masuk pada bagian upstream Pv = nilai tekanan vapour
∆𝑃 = perbedaan tekanan masuk dengan tekanan keluar
Untuk mengetahui bahwa katup kontrol tersebut mengalami kavitasi atau tidak, dan mengetahui besarnya potensi kavitasi terjadi maka kita akan membandingkan nilai kavitasi (CN) dan nilai kavitasi kritis suatu katup kontrol ( σ ), apabila harga CN sama dengan atau lebih kecil dari nilai σ, maka didalam katup kontrol tersebut tidak terjadi kavitasi. Sebaliknya apabila harga CN lebih besar dari σ maka dalam katup kontrol terjadi kavitasi. Dimana nilai indeks kavitasi dihitung dengan menggunakan persamaan 4
σ =
𝐹𝐿12 ………..……...… ..(persamaan 4, ref. 7 ) Dimana ;σ = indeks kritis kavitasi
FL = nilai pressure recovery factor
Pressure recovery factor F adalah perbandingan antara nilai teoritis discharge dan nilai aktual discharge ketika aliran melewati katup kontrol yang bergantung pada nilai pressure input (Pin), bukaan katup , dan bentuk geometri, pada penentuan nilai tekanan di upstream dan bukaan katup . pressure recovery factor ditentukan sebagai nilai maksimum agar aliran dapat mengalir melewati katup kontrol dengan nilai tekanan upstream yang ada. pressure recovery factor adalah besaran yang tidak memiliki dimensi satuan, dipengaruhi oleh besar debit aliran, kapasitas aliran katup, tekanan masuk, dan tekanan uap fluida, Nilai ini tergantung pada masing-masing ukuran katup kontrol dan bukaan pada katup kontrol, dirumuskan pada persamaan 5.
( FL ) = 𝐶 𝑄
𝑣 √𝑃1−0.96 𝑃𝑣 ………..………..…….(persamaan 5, ref. 7 ) Dimana :
Q = debit fluida
FL = nilai pressure recovery factor Cv = kapasitas aliran katup
Cara penentuan pressure recovery factor FL adalah dengan menentukan kondisi aliran dari katup pada bukaan tertentu, dan menentukan tekanan downstream pada kondisi bukaan penuh.
2.5 Aliran laminar dan turbulen
Dalam aliran laminar, Fluida bergerak sebagai sejumlah layer atau lapisan. Semua lapisan tersebut tidak saling memotong dan membaur saling bergeseran pada kecepatan relatif yang bervariasi dalam penampang aliran. Dalam aliran turbulen, komponen kecepatan fluida mempunyai fluktuasi yang tidak menentu. Aliran tersebut saling memotong dan fluidanya membaur dalam gerakan acak (eddying motion). Kecepatan aliran dianggap sebagai nilai rata – rata kecepatan partikel.
Gambar 2. 12 Aliran laminar dan turbulen
Faktor yang menentukan laminar atau turbulennya suatu aliran adalah fluida, kecepatan dan bentuk ukuran benda yang berada di dalam aliran, kedalaman air , dan jika aliran tersebut berada dalam suatu kanal, maka faktor lain yang mempengaruhi adalah konfigurasi dan ukuran kanal tersebut. Dalam kenyataannya,
kedua aliran ini memang ada, namun aliran turbulen lebih umum ditemui. Bila kecepatan bertambah, aliran akan berubah dari laminar menjadi turbulen, melalui daerah transisi. Transisi terjadi pada angka Reynold 2300 – 4000. Dalam sebuah model percobaan seringkali ada daerah yang tidak diketahui model alirannya dan biasanya dianggap laminar sehingga dapat diartikan bahwa ketepatan percobaan sering tidak sebaik yang diinginkan. Viskositas juga berpengaruh pada aliran turbulen namun biasanya pengaruh tersebut kalah oleh dominasi tegangan geser turbulen.
Pada sebuah airfoil yang diletakkan dengan sudut angkat tertentu, pemisahan garis aliran terjadi dibagian belakang leading edge khususnya pada Reynold Number yang rendah sewaktu aliran pada daerah itu laminar. Jika dibandingkan, turbulen memiliki kecenderungan lebih kecil untuk terjadi pemisahan. Pemisahan pada leading edge berpengaruh langsung terhadap turunnya gaya angkat, hal ini sesuai dengan penelitian para ahli Aerodynamic walaupun perubahan menjadi turbulen terjadi pada daerah yang di luar batas dan hanya terjadi pada sudut angkat tertentu. Untuk menganalisis kedua jenis aliran ini diberikan parameter tak berdimensi yang dikenal dengan nama bilangan Reynolds (White. 1986) sebagai berikut :
Re =
vDυ………
(persamaan 6, ref. 6 ) Dengan:Re = bilangan Reynolds v = kecepatan fluida (m/s)
D = diameter pipa (m)
υ = viskositas kinematika fluida (m/s2)
2.6 Aliran choke/ tersedak
Untuk menghitung penurunan tekanan ukuran yang diijinkan (Δpmax), seperti yang didefinisikan oleh kondisi sistem P1 dan P2, Jika penurunan tekanan
aktual ΔPmax di katup lebih besar dari ΔP maka fenomena flashing atau kavitasi dapat terjadi. Kerusakan struktural pada katup dan pipa yang berhubungan bisa terkena dampaknya. Pengetahuan tentang apa yang sebenarnya terjadi di dalam katup terkait dengan pemilihan katup yang diizinkan dapat mengurangi efek kavitasi dan flashing. fenomena fisika digunakan untuk menggambarkan flashing dan kavitasi dikarenakan kondisi ini merupakan perubahan yang sebenarnya dalam bentuk fluida.
Gambar 2. 13 Aliran melalui vena contracta
Perubahan fase dari bentuk cair ke bentuk uap dikarenakan peningkatan kecepatan aliran fluida di daerah downstream lebih besar, biasanya pada jalur katup. Saat aliran fluida melewati hambatan, ada penciutan aliran, atau kontraksi dari laju aliran. Luas area penampang minimum dari aliran terjadi hanya di daerah
downstream. Hambatan fisik pada titik itu disebut vena contracta, seperti yang ditunjukkan pada gambar
Untuk menjaga aliran fluida tetap steady melewati katup, kecepatan aliran harus lebih besar pada point vena contracta ,dimana luasan penampang area terkecil. Peningkatan kecepatan atau energi kinetik disertai pengurangan tekanan terjadi di vena contracta . dan selanjutnya pada daerah downstream dimana fluida mengalir pada luasan yang lebih besar kecepatan menurun dan tekanan bertambah. tetapi tentu saja tekanan di downstream tidak pernah kembali sama seperti pada nilai tekanan di daerah upstream katup. Perbedaan tekanan ΔP yang melewati katup diukur dari jumlah energi yang hilang di katup. Pada gambar 2-14 menggambarkan profil tekanan dan kinerja yang berbeda dari katup pemulihan tekanan yang tinggi dan rendah, seperti pada katup bola yang tekanan pemulihannya lebih rendah karena turbulensi internal yang lebih besar dan disipasi energi.
Gambar 2. 14 Recovery tekanan tinggi dan rendah
Terlepas dari karakteristik pemulihan katup, perbedaan tekanan yang menarik berkaitan dengan flashing dan kavitasi adalah beda antara inlet katup dan contracta vena. Jika tekanan di contracta vena turun di bawah tekanan uap fluida
(karena peningkatan kecepatan fluida pada titik ini) gelembung akan terbentuk dalam aliran.
Pembentukan gelembung akan sangat meningkat sebagai akibat tekanan pada vena contracta turun lebih rendah di bawah tekanan uap fluida. Pada tahap ini, tidak ada perbedaan antara flashing dan kavitasi, namun potensi kerusakan struktural pada katup pasti ada. Jika tekanan di outlet katup tetap di bawah tekanan uap fluida, gelembung akan tetap ada di downstream dan proses dikatakan flashing. Flashing bisa menghasilkan kerusakan erosi serius terhadap katup bagian trim dan ditandai dengan penampilan permukaan yang terkikis halus, seperti yang ditunjukkan pada (gambar 2-15a.) kerusakan terbesar karena flashing biasanya pada titik kecepatan tertinggi, yang biasanya berada di atau dekat garis seat plug katup dan seat ring.
Gambar 2. 15a kerusakan karena flashing, 2.15b kerusakan karena kavitasi
Di sisi lain, jika pemulihan tekanan di downstream cukup untuk menaikkan tekanan outlet di atas tekanan uap fluida, gelembung akan pecah, atau meledak menghasilkan kavitasi. Pecahnya gelembung uap melepaskan energi dan menghasilkan suara yang mirip seperti jika kerikil yang mengalir melalui katup. Jika
pecahnya gelembung di dekat permukaan solid dalam katup, energi yang dilepaskan secara bertahap akan merobek material meninggalkan permukaan kasar, seperti yang ditunjukkan pada (gambar 2-15b).
Kerusakan kavitasi dapat meluas ke pipa downstream yang berdekatan, jika di area tersebut pemulihan tekanan dan meledaknya gelembung uap terjadi. Jelas, katup pemulihan tinggi cenderung lebih sering mengalami kavitasi, karena tekanan pada downstream nya lebih memungkinkan untuk menaikkan tekanan di atas tekanan uap fluida.
2.7 Pengenalan katup kontrol
Katup kontrol adalah salah satu elemen pengendali akhir yang digunakan untuk memanipulasi laju aliran suatu fluida proses. Kata katup kontrol sendiri dapat diartikan sebagai katup yang dapat dikendalikan secara manual maupun otomatis, jadi sebenarnya katup kontrol fungsinya hampir sama saja dengan keran bak mandi yang dapat kita manipulasi keluarannya. katup kontrol adalah jenis final kontrol elemen yang paling umum dipakai untuk sistem pengendalian proses, sehingga orang cenderung mengartikan final kontrol element sebagai katup kontrol. Dalam kesatuannya sebagai unit ,katup kontrol, aktuator dan katup harus melakukan tugas koreksi berdasarkan sinyal manipulasi variable yang keluar dari kontroler.
2.8 Jenis katup kontrol
Di dalam tugas akhir ini akan dibahas lebih lanjut mengenai katup kontrol tipe globe. Globe katup dinamai demikian karena bentuk alirannya yang menyerupai globe. Katup jenis ini paling banyak dipakai di sistem pengendalian karena range- ability yang luas. Dan pemakaiannya dapat menjangkau berbagai macam proses. Ada 2 macam globe katup yaitu single-seated dan double-seated. Pada double-seated, aliran fluida terpecah menjadi 2 bagian, sehingga drop pressure di masing –masing bagian hanya setengah dari drop pressure diantara inlet-outlet. Hal ini menguntungkan karena mengurangi korosi
Gambar 2. 16 Globe single port (kiri) dan double port (kanan)
Globe katup adalah salah satu katup kontrol yang paling banyak dipakai di industri, baik industry yang bergerak di bidang migas maupun petrochemical. Globe katup terdiri dari single port katup bodies dan double port katup bodies, globe katup single port katup bodies sendiri mempunyai banyak varian bentuknya, diantaranya single-ported globe-style katup body, flanged angle-style katup kontrol body,bar stock katup bodies, katup body with cage stile trim balance katup plug
and soft seat, high pressure globe style katup kontrol body, high capacity katup body with cage-style noise abatement trim, reverse-acting double-ported globe-style katup body dan port-guided single port katup bodies.Untuk globe katup tipe double port katup bodies terdapat satu jenis katup yaitu three-way katup bodies.
2.9 Body katup material
Body material katup biasanya dipilih berdasarkan pertimbangan tekanan, temperatur, ketahanan korosif dan jenis fluida yang akan dialirkan memlaui katup tersebut. Beberapa pertimbangan harus dilakukan sebelum pemilihan material. Sebagai contoh sebuah material dengan tingkat ketahanan erosi yang bagus belum tentu mempunyai tingkat ketahanan korosif ketika digunakan pada fluida berpartikel.
Beberapa kondisi operasi dibutuhkan untuk jenis logam paduan yang digunakan untuk bertahan pada fluida yang bersifat korosif. Material tersebut lebih mahal dari material yang biasa. Nilai ekonomis juga berpengaruh pada faktor pemilihan material. Untungnya kebanyakan aplikasi katup kontrol digunakan pada non-korosif fluida pada tekanan dan temperatur yang menjanjikan. Oleh karena itu, baja karbon adalah bahan yang paling banyak digunakan untuk material body katup dan memenuhi tingkat kepuasan pada harga yang lebih rendah daripada harga baja paduan spesial. Beberapa spesifikasi dikembangkan untuk jenis ketahanan korosi yang tinggi seperti paduan baja nikel. Spesifikasi tersebut mampu memberi solusi untuk menangani masalah fluida berkorosi tinggi.
Untuk penjelasan dan tabel yang menunjukan informasi varian material digunakan untuk body katup kontrol menurut ASTM. pada tabel desain material
ASTM (lihat tabel di lampiran) dapat berguna untuk menentukan material katup yang akan digunakan.
2.10 Karakter Aliran Plug katup
Plug katup, yaitu struktur bagian gerak dari katup kontrol, memberikan variabel batasan untuk aliran fluida. Bentuk profil katup masing-masing dirancang untuk memberikan karakteristik aliran tertentu, mengikuti bentuk alur spesifik yang sesuai dengan dudukan/ seat ring. plug katup dirancang dengan dua posisi utnuk kontrol throttling. Dalam aplikasinya, plug katup diposisikan oleh aktuator pada salah satu dari dua titik dalam rentang aliran. Dalam kontrol throttling, plug katup dapat diposisikan pada setiap titik dalam rentang bukaan aliran yang ditentukan. Kontur permukaan plug katup pada seat ring berperan dalam menentukan karakteristik aliran dari globe katup kontrol. Saat aktuator menggerakkan plug katup membuka aliran, perubahan bentuk dan besar daerah aliran tergantung pada kontur plug katup.
Ketika perbedaan tekanan yang melewati katup dipertahankan, perubahan hubungan antara persentase kapasitas aliran maksimum dan persentase dari total rentang aliran dapat digambarkan, dan ditetapkan sebagai karakteristik aliran katup
Globe katup sendiri mempunyai bermacam macam tipe plug,tipe tipe tersebut mempunyai kegunaan kegunaan yang memungkinkan proses berjalan seperti semestinya. Tipe tipe plug tersebut diantaranya adalah plug tipe equal percentage, plug tipe quick opening dan plug tipe linear.
Gambar 2. 17 karakterisitik profil bentuk plug
Karakteristik aliran pada katup umumnya ditentukan meliputi: 1 Linear flow karacteristik
Sebuah katup dengan karakteristik aliran linear ideal yang menghasilkan laju aliran berbanding lurus dengan jumlah bukaan katup plug, sepanjang rentang bukaan. Misalnya, pada 50% dari nilai bukaan katup, laju alir juga 50% dari aliran maksimum; 80% dari nilai bukaan katup, laju alir juga 80% dari maksimum; dll Perubahan laju aliran konstan sesuai dengan nilai bukaan katup plug. katup dengan karakteristik linear sering digunakan untuk mengontrol aliran dan untuk aplikasi kontrol aliran yang membutuhkan suplai konstan
2 Equal-Persentage flow karakteristik
Idealnya, untuk kenaikan yang sama pada bukaan katup plug, perubahan laju aliran dapat dinyatakan sebagai persentase laju aliran konstan pada saat perubahan. Perubahan laju aliran diamati terhadap bukaan yang relatif kecil plug katup dekat dengan dudukan dan relatif tinggi bila plug katup terbuka lebar. Oleh karena itu, katup dengan karakteristik aliran equal persentase menyediakan
kontrol throttling yang perubahan laju alirannya rendah pada saat awal bukaan katup dan meningkat dengan cepat ketika plug katup terbuka lebar.
Katup dengan karakteristik aliran equal persentase banyak digunakan pada aplikasi kontrol tekanan, pada aplikasi di mana persentase bukaan lebar, penurunan tekanan diserap oleh sistem itu sendiri dengan hanya relatif kecil persentasi yang tersedia pada katup kontrol dan pada aplikasi di mana penurunan tekanan sangat bervariasi kondisi dapat diharapkan. Pada umumnya, tekanan inlet mengecil dengan laju aliran yang meningkat, dan karakteristik equal-persentase sangat sesuai. Untuk alasan ini, equal-equal-persentase adalah karakteristik katup yang paling umum.
Gambar 2. 18 Grafik perbandingan karakteristik aliran pada tipe plug katup
3 Quick-opening flow karakteristik
Sebuah katup dengan karakteristik pembukaan aliran cepat memberikan perubahan maksimum laju aliran pada bukaan kecil. Kurva linier melalui 40
persen pertama bukaan katup, kemudian mendatar menunjukkan sedikit perubahan peningkatan laju aliran saat posisi bukaan katup terbuka lebar. Katup kontrol dengan karakteristik quick opening flow sering digunakan untuk aplikasi di mana kenaikan laju aliran diharapkan naik secara signifikan ketika katup mulai membuka. Akibatnya, mereka sering digunakan dalam aplikasi katup on / off. Katup-pembukaan cepat juga dapat dipilih untuk banyak aplikasi yang sama yang karakteristik aliran linier direkomendasikan, karena karakteristik cepat-opening adalah linear sampai sekitar 70 persen dari laju aliran maksimum. Linearitas menurun tajam setelah daerah aliran yang dihasilkan oleh langkah plug katup sama dengan daerah aliran output. Untuk katup quick opening ditunjukkan pada (gambar 2-18).
