BAB III PENGOLAHAN DATA

(1)

UNIVERSITAS MERCUBUANA 45

BAB III

PENGOLAHAN DATA

3.1 Aplikasi Katup Kontrol Pada PT Polychem

PT Polychem adalah sebuah perusahaan yang memproduksi produk-produk kimia, di perusahaan ini banyak menggunakan katup kontrol dalam proses produksinya, untuk itulah penulis mencoba untuk menganalisa aliran tersedak pada katup kontrol yang digunakan pada perusahaan ini. Pada analisa ini kami batasi lebih spesifik yaitu analisa aliran tersedak pada fluida kerja steam water.

3.2 Pengumpulan Data

Di sini penulis akan melakukan beberapa analisa pada kondisi yang berbeda – beda, sebagai berikut :

) ( ₁ 2 V F L P F P F P = − ∆ `( 3.3)

(2)

UNIVERSITAS MERCUBUANA 46  Data Pertama : Fl P1 Ff Pv ΔP o.85² 6 0.95 3.6 1.86 o.85² 3 0.95 2.96 0.13 o.85² 8 0.95 3.6 3.74

Grafik 3.1 Choked Flow Terhadap Perbedaan Inlet Presurre dan Pavor Presurre

1.86

0.13

3.74

0

1

2

3

4 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Pv

P1

Grafik Choked Flow Terhadap Perbedaan Inlet Presurre Dan Pavor Presurre

(3)

UNIVERSITAS MERCUBUANA 47  Data Kedua : Fl P1 Ff Pv ΔP 0.852 3 0.955 1 1.47 0.852 3.5 0.954 1.4 1.56 0.852 4 0.953 1.8 1.65 0.852 4.2 0.952 2.2 1.52 0.852 4.8 0.951 2.8 1.54 0.852 5.2 0.950 3.5 1.35 0.852 5.4 0.949 4.1 1.09 0.852 6 0.948 5 0.91 0.852 6.2 0.947 5.9 0.44 0.852 7 0.946 7.3 0.06

(4)

PV

P1

Grafik 3.2 Choked Flow Terhadap Perbedaan Inlet Presurre dan Pavor Presurre

3.2.1 Perhitungan Valve Loss coeficien

4700 315 . 0 794 . 52 278 x

Sesuai data aplikasi didapat data-data sebagai berikut : K = 10³ pada pembukaan katup 30%

Untuk harga v didapat dari persamaan berikut :

A wv v=278

dimana :

(5)

UNIVERSITAS MERCUBUANA 49 W = 52.794 kg/h A = 0,0047 m² Maka v = 4700 315 . 0 794 . 52 278 x = 278 x 3538.321 = 0.984 m/dt ∆H = 25 2 984 . 0 10 2 3 x ∆H = 1000 x 0.019 ∆H = 19 m/h

Untuk differentiat pressure nya didapat dari persamaan berikut : Δp = K 𝛾𝛾𝛾𝛾² 2𝑔𝑔

∆p = 25 2 984 . 0 6 . 998 103 x x ∆p = 19652 pa ∆p = 0.19 bar

2.2.2 Perhitungan Aliran Tersedak dengan Dipasang Fitting

a. Data Proses :

Fluida : Air, steam, CO2

Temperatur inlet(saluran masuk) : T1 = 150 C

(6)

Tekanan Uap : Pv = 0.95 kgf/cm2

Tekanan Absolut Inlet P1 : 6 kgf/cm2 Tekanan Absolut outlet P2 : 4 kgf/cm2

Flow rate : Q = 7 Ton/h = 7000 kgf/cm2

Diameter pipa : D1 = D2 = 1 inch

b. Data Katup :

Jenis Katup : Globe

Trim : Unbalanced

Flow direction (Aliran Searah) : Aliran terbuka

Ukuran Katup : d = 1 inch

c. Liquid pressure recovery factor : FL = 0.85 (dari tabel 2;lihat lampiran 2)

3.2.3 Memasukan data ke dalam software

Sesudah variable data yang diperlukan sudah terpenuhi kemudian kita masukan kedalam tabel software yang sudah tersedia.

(7)

3.2.4 Mengolah data

(8)

3.2.5 Inforfrmasi Detail Aktuator

(9)

3.2.6 Kurva hasil Perhitungan Cv untuk Katup 2,5 Inch

Gambar 3.1 Kurva Hasil Perhitungan Cv Katup 2.5 Inch

(10)

Gambar 3.2 Kurva Hasil Perhitungan Cv Katup 1 Inch

3.2.8 Performa dari Katup 2.5 Inch

(11)

(12)

Gambar 3.4 Performa dari Katup 1 Inch

(13)

Gambar 3.5 Dimensi Katup 2 Inch dari software flowserve

3.2.11 Dimensi Katup 1 Inchi

(14)

3.2.12 Perbandingan Aliran Tersedak dan Tidak Tersedak

Pada metode

ANSI/ISA–75.01.01–2002

Tabel 3.1 Perhitungan Aliran TersedakKatup 2,5 inch

Jenis Fluida

Q P1 P2 ∆PN T1 Gf Pc Pv N1 FF N2 D Cv Rev

m3/h kPa kPa kPa ◦K Kg/m3 kPa kPa mm

Steam 16 7 103,5 44,37 376,3 373 0,94 22,119 70,1 0,1 0,46 890 65 12,09 1946,03 Air 16 7 103,5 44,37 376,3 373 0,985 22,12 70,1 0,1 0,46 890 65 12,38 19903,8

Tabel 3.2 Perhitungan Aliran Tersedak katup 1 inch

Jenis Fluida

Q P1 P2 ∆PN T1 Gf Pc Pv N1 FF N2 D Cv Rev

m3_/h _kPa _kPa _kPa ◦K _Kg/m3 _kPa _kPa _mm

Steam 167 103,5 44,37 376,3 373 0,94 22,119 70,1 0,1 0,46 890 65 12,09 7477,6 Air 167 103,5 44,37 376,3 373 0,985 22,12 70,1 0,1 0,46 890 65 12,38 2320,83

a. Grafik perbandingan Rev antara aliran Choked dengan non choked

Gambar 3.7 Grafik perbandingan Rev antara aliran Choked dan non choked

0 5000 10000 15000 20000 25000 Katup

2,5' Katup 1' Katup 2,5' Katup 1' Katup 2,5' Katup 1'

Air Steam

(15)

nilai Cv yang didapat dengan menggunakan metode ANSI /ISA lebih besar nlainya dibandingkan dengan menggunakan metode Masoneilan Dresser meskiun fluida yang digunakan berbeda.

- Kelebihan metode ANSI : bisa mengukur adanya aliran turbulen dan bisa dengan aliran choked dan non choked

- Kekurangan : dalam perhitungan Cv diameter katup tidak diperhitungkan Sedangkan kelebihan metode Masoneilan Dresser bisa mengukur secara teliti karena menggunakan metode pengulangan jika nilai Cv tidak sesuai dengan Cv standard. Kekurangannya tidak bisa mengukur untuk aliran choked.

b. Hasil Perhitungan menggunakan software

1. Untuk katup 2 (2,5) inchi dengan tag no. FV-121 hasil Cv = 8,9 trim 62

2. Untuk katup 1 inchi dengan tag no. FV-120 hasil Cv = 10,2 trim 62 3. Material Carbon Steel - Casting: A-216-WCB

Temperature Range: -20°F to 800° F (-29°C to 425° C) 4. Carbon Steel - Forging: A-105 ( ASTM A-216 )

(16)

c. Perbandingan Metode ANSI/ISA dengan Software

Gambar 3.8 Grafik Metode ANSI/ISA dengan Software

Metode Masoneilan Dresser juga menghasilkan Cv lebih besar dibandingkan dengan software

d. Grafik Perbandingan Perhitungan Manual dengan Software dan Standard

ISO untuk katup 2,5 inch

Gambar 3.9 Grafik Perbandingan nilai Cv katup 2,5 inch 0 20 40 60 80 100 120 140 Katup 2,5' Katup 1' ANSI/ISA Software 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 steam air masoneilan dresser ANSI/ISA Sofware Flowserve

(17)

e. Grafik Perbandingan Perhitungan Manual dengan Software dan Standard

ISO untuk katup 1 inch

Gambar 3.10 Grafik Perbandingan Perhitungan Manual dengan Software dan Standard ISO untuk katup 1 inch

Dari hasil perhitungan manual dapat disimpulkan sebagai berikut :

- Perhitungan sizing katup control dengan metode ANSI/ISA dan metode Masoneilan Dresser dapat menghasilan Cv yang berbeda. - Diameter inlet katup mempengaruhi nilai Cv dan Reynold Number

(Re), semakin kecil Re-nya maka kemungkinan besar terjadinya aliran turbulen yang bisa mengakibatkan kavitasi.

- Metode ANSI/ISA mengihasilkan nilai Cv lebih besar dibandingkan dengan menggunakan software.

- Metode Masoneilan Dresser tidak bisa menentukan perhitungan untuk aliran choked sedangkan ANSI/ISA bisa.

- Karena adanya tekanan yang tinggi maka semakin besar pula nilai Cv-nya 0 5 10 15 20 25 steam air masoneilan dresser ANSI/ISA Sofware Flowserve standard ISO