Katup Pengurang Tekanan Uap

Apa yang dimaksud dengan katup pengurang tekanan uap? 

Dengan demikian, katup tekanan pengurang uap didefinisikan sebagai katup kontrol otomatis yang digunakan untuk mengurangi tekanan masuk yang lebih tinggi yang tidak diatur ke tekanan keluar yang berkurang dan konstan terlepas dari fluktuasi tekanan uap hulu. Katup penurun tekanan uap adalah katup yang digunakan dalam banyak aplikasi uap untuk mengontrol aliran uap. Katup ini membantu dalam peran penting untuk memberikan tingkat tekanan uap yang benar di pabrik. Uap masuk ke katup pengurang tekanan uap pada tekanan tinggi relatif terhadap apa yang dibutuhkan di bagian hilir. Katup membantu mengurangi tekanan ke tingkat yang diperlukan sebelum dikirim ke lokasi yang dibutuhkan. Katup pengurang tekanan uap digunakan dalam aplikasi industri, komersial, dan institusional untuk mengontrol tekanan uap. Ini digunakan di berbagai bidang seperti perlengkapan pengujian, saluran oli, autoklaf, radiator tunggal, setrika uap, dan vulkanisator. Katup pengurang tekanan uap adalah katup otomatis yang digunakan untuk memastikan tidak ada tekanan berlebih dalam suatu sistem. Katup ini juga dikenal sebagai regulator pengurang tekanan uap.

Gambar: Katup pengurang tekanan uap

Bagaimana cara kerja katup pengurang tekanan uap? 

Pada posisi normal sebelum start-up, katup utama tertutup dan katup pilot terbuka oleh tekanan udara pegas atau gaya pegas. Uap mengalir melalui katup pilot ke ruang diafragma dan keluar melalui lubang kontrol. Ketika aliran melalui katup pilot menjadi lebih besar daripada aliran melalui lubang, tekanan kontrol diafragma meningkat dan katup utama terbuka. Ketika uap mengalir melalui katup utama, tekanan hilir meningkat dan diumpankan kembali melalui jalur penginderaan tekanan ke sisi bawah diafragma tekanan. Saat gaya kompresi dan gaya di bawah diafragma seimbang, katup pilot akan menutup. Tekanan kontrol diafragma utama yang dipertahankan menempatkan katup utama untuk melepaskan uap yang cukup yang diperlukan untuk tekanan pengiriman. Menyesuaikan tekanan udara atau pegas di atas diafragma akan mengubah tekanan hilir. Ketika tidak ada uap yang dibutuhkan, tekanan saluran penginderaan ditingkatkan yang menutup pilot tekanan sementara tekanan kontrol mengalir kembali melalui lubang kontrol. Hal ini membantu katup utama dalam menahan tekanan yang dibutuhkan dan dapat menutup dengan rapat untuk meningkatkan penutupan buntu. 

Gambar: Cara kerja katup pengurang tekanan uap

Jenis-jenis katup pengurang tekanan uap

Katup pengurang tekanan uap yang bekerja langsung

Ini adalah katup pengurang tekanan uap yang cocok untuk digunakan pada beban kecil yang tidak memerlukan kontrol tekanan khusus. Produsen katup pengurang tekanan uap mendesain katup ini sedemikian rupa agar memiliki ukuran yang ringkas, pemasangan yang lebih mudah, dan murah. Namun, katup ini mengatur tekanan yang lebih bervariasi dibandingkan dengan katup pengurang tekanan uap yang dioperasikan pilot. Katup ini digunakan dalam instalasi titik penggunaan.

Katup pengurang tekanan uap kerja langsung adalah katup sederhana yang beroperasi menggunakan bellow berbelit-belit atau diafragma datar. Pengoperasian katup ini tidak memerlukan jalur penginderaan eksternal di bagian hilir karena katup ini berdiri sendiri. Katup pengurang tekanan uap yang bekerja langsung memiliki pegas penyetelan yang bergerak untuk membantu membuka katup secara langsung. Kompresi pegas meningkatkan gaya bukaan pada katup pengurang tekanan uap untuk meningkatkan aliran. Ketika tekanan meningkat di bagian hilir, keseimbangan terjadi di mana tekanan hilir masuk ke sisi bawah pegas penyetel yang menyebabkan gaya ke atas untuk mengimbangi kompresi pegas. Gaya tekan pegas dibatasi untuk meningkatkan sensitivitas yang cukup untuk menyamakan perubahan tekanan hilir. Hal ini menghasilkan kontrol tekanan yang sederhana melalui lubang katup. 

Gambar: Katup pengurang tekanan uap kerja langsung

Katup pengurang tekanan uap yang dioperasikan pilot

Ini adalah katup pengurang tekanan uap yang digunakan untuk beban besar yang membutuhkan kontrol tekanan yang ketat. Katup ini menawarkan respons cepat terhadap variasi beban dan cocok untuk berbagai laju aliran uap dibandingkan dengan katup kerja langsung. Katup pengurang tekanan uap yang dioperasikan pilot dibuat dengan ukuran yang lebih besar dan lebih mahal.

Katup ini menggunakan katup pilot untuk memuat diafragma atau piston untuk meningkatkan gaya ke bawah yang diperlukan untuk membuka katup utama yang lebih besar. Pendekatan ini membantu meningkatkan kemampuan aliran yang lebih besar dengan variasi tekanan yang lebih rendah. Ketika gaya antara tekanan sekunder dan pegas penyetel seimbang, penutupan dan pembukaan katup pilot dikontrol. Jenis katup pengurang tekanan uap yang dioperasikan pilot ini membantu menyalurkan tekanan ke diafragma katup primer atau piston. Area diafragma atau piston membantu memperkuat gaya ke bawah yang dihasilkan oleh tekanan aliran pilot. Hal ini membantu membuka katup utama yang lebih besar untuk menyediakan kapasitas laju aliran yang tinggi. 

Karena penguatan gaya, membuka katup pilot dengan perubahan kecil menyebabkan perubahan aliran yang besar dan tekanan hilir melalui katup utama. Dengan demikian, perubahan kecil dalam menyesuaikan gaya pegas menghasilkan respons yang cepat pada berbagai laju aliran. Salah satu keuntungan dari katup pengurang tekanan uap yang dioperasikan pilot adalah respons cepat dan kontrol ketat terhadap tekanan hilir. Katup pengurang tekanan uap yang dioperasikan pilot terdiri dari dua jenis yaitu piston yang diujicobakan secara internal dan katup yang diujicobakan secara eksternal. Katup piston yang dioperasikan secara internal menggunakan dua katup katup utama dan katup pilot dalam satu unit. Katup ini dapat memberikan akurasi +/- 5%. 

Katup yang dikemudikan secara eksternal menggunakan diafragma ganda yang menggantikan operator piston di katup yang dioperasikan secara internal. Katup tekanan pengurang uap yang dikemudikan secara eksternal ini dapat memberikan akurasi +/- 1%. 

Gambar: Katup pengurang tekanan uap yang dioperasikan pilot

Praktik yang membantu meningkatkan masa pakai stasiun katup pengurang tekanan uap 

Pastikan katup pengurang tekanan uap sesuai dengan aplikasinya

Pilih katup yang tepat untuk aplikasi spesifik tersebut. Ini berarti pertama-tama mencari tahu laju aliran uap minimum dan maksimum. Katup pengurang tekanan uap harus mampu menangani laju aliran minimum karena akan menjadi titik paling umum dan kritis untuk dikontrol. 

Tingkat kebisingan 85dBA atau lebih rendah

Menetapkan tingkat kebisingan tertinggi menjadi 85dBA untuk katup pengurang tekanan uap akan membantu mengelola kecepatan di outlet dan memperpanjang umur katup serta membantu mengurangi kebisingan. Katup pengurang tekanan uap yang memiliki kecepatan keluar sangat tinggi memiliki umur operasional yang pendek. Jika katup penurun tekanan uap memiliki tingkat kebisingan yang rendah atau bekerja pada kecepatan yang sangat rendah, maka akan memiliki masa pakai yang sangat lama. Beberapa cara untuk mengurangi tingkat kebisingan pada katup ini adalah dengan menambah ukuran pipa katup outlet atau menambahkan trim khusus. 

Tambahkan saringan uap yang memiliki katup pelepas uap

Saringan ini diperlukan di bagian hulu katup pengurang tekanan uap untuk melindunginya dari bahan korosif. Saluran uap cenderung memiliki bahan sisa dari korosi. Menggunakan saringan membantu menyaring aliran dan dengan demikian mencegah bahan-bahan tersebut bersarang di katup yang dapat menyebabkan kegagalan dini. 

Tambahkan kantong tetesan saluran uap 

Katup penurun tekanan uap akan membutuhkan kantong tetesan untuk menghilangkan kondensat yang disalurkan ke hulu. Hal ini membantu menghilangkan kondensat dari saluran uap dan dengan demikian mencegah kondensat melewati katup. Pentingnya fitur ini adalah untuk memastikan kondensat tidak dapat masuk ke dalam katup karena dapat menyebabkan erosi dan masa pakai yang singkat. 

Lokasi katup pengurang tekanan uap 

Lokasi katup yang tepat di stasiun uap membantu meningkatkan kerja yang tepat. Dengan demikian, pastikan bahwa setelah katup pengurang tekanan uap, jarak minimumnya adalah 10 diameter pipa sebelum saluran uap atau sebelum mengubah arah aliran uap. 

Orientasi katup pengurang tekanan uap

Katup pengurang tekanan uap akan memiliki masa pakai yang lebih lama jika dipasang dalam orientasi horizontal daripada posisi vertikal. Ketika dipasang pada posisi vertikal, katup tidak akan memiliki kemampuan untuk menghilangkan penumpukan kondensat sebelum saluran masuk katup. Ini karena saat kondensat melewati katup penurun tekanan uap, hal itu mempengaruhi masa pakai katup secara negatif. 

Menggunakan katup pemanasan dan bypass

Di stasiun katup pengurang tekanan uap, katup pemanasan akan membantu menghangatkan saluran uap dalam kisaran jangka waktu yang disarankan untuk saluran uap tersebut. Katup pintas harus memiliki koefisien aliran yang lebih rendah daripada katup pengurang tekanan uap. 

Pemasangan pengukur tekanan 

Stasiun katup penurun tekanan uap akan membutuhkan pengukur tekanan sebelum dan sesudah. Ini akan membantu mendiagnosis katup. Selain itu, perlu juga memasang katup isolasi dan pipa siphon untuk membantu saat melakukan pemeliharaan. 

Aplikasi katup pengurang tekanan uap

• Digunakan untuk mengurangi tekanan masuk yang bervariasi atau stabil untuk meningkatkan tekanan keluar yang dapat disesuaikan secara konstan. Dalam hal ini, tekanan yang masuk mengoperasikan katup. Saat tekanan keluar mendekati pengaturan pegas pada pilot, katup pengurang tekanan uap mulai memodulasi dan mempertahankan tekanan yang ditetapkan. 
• Tekanan outlet rendah untuk pengiriman uap. 
• Menyediakan uap make-up untuk pembuangan utama turbin. Ketika beban dalam turbin berkurang dan pembuangan turbin tidak cukup untuk beban uap, sedikit penurunan tekanan buang membuat katup memasukkan jumlah uap yang tepat sesuai permintaan. 
• Mendistribusikan uap dari boiler yang kelebihan beban dalam layanan penting. 
• Alat sterilisasi dan pemanas unit untuk menurunkan tekanan masuk yang bervariasi atau stabil ke tekanan pengiriman yang konstan. 

Keuntungan dari katup pengurang tekanan uap 

• Tidak memerlukan sumber daya eksternal. 
• Menggunakan desain sederhana yang membuat katup ini berbiaya rendah. 
• Mereka menawarkan respons yang cepat. 
• Katup ini tidak memerlukan pengontrol umpan balik atau elemen pengukur terpisah. 
• Sangat andal dan mudah dirawat. 
• Katup ini menghilangkan kebocoran eksternal dan gesekan tinggi karena tidak memiliki kemasan batang. 

Kerugian dari katup pengurang tekanan uap 

• Katup pengurang tekanan uap tidak memiliki tindakan pengaturan ulang. 
• Katup ini memiliki peringkat dan ukuran tekanan yang terbatas. 

Pemecahan masalah katup pengurang tekanan uap 

Di bawah beban normal, tekanan terkontrol mengalami over-shoot

• Ada benda asing atau kotoran yang tersangkut di antara kepala katup pilot dan dudukan. Longgarkan sekrup dan lepaskan sambungan pipa untuk membantu membersihkan atau mengganti jika perlu. 
• Benda asing di antara dudukan dan kepala katup utama. Lakukan pemeriksaan dan bersihkan dudukan dan kepala. 
• Saluran atau lubang penginderaan tekanan tersumbat. Lepaskan, lakukan pemeriksaan dan bersihkan saluran dan lubang. 

Katup pengurang tekanan uap yang mengontrol tekanan yang melampaui batas hanya di bawah beban ringan

• Dudukan dan kepala katup utama sudah aus atau terdapat kotoran di antara keduanya. Lakukan pemeriksaan dan bersihkan dudukan dan kepala. Katup yang terlalu besar. Sesuaikan sekrup untuk memberikan tekanan yang dibutuhkan untuk beban ringan. 
• Katup pintas bocor atau tidak tertutup rapat. Periksa katup pintas dan perbaiki seperlunya. 
• Benda asing atau kotoran yang tersangkut di katup utama. Lakukan pemeriksaan dan bersihkan kotoran tersebut. 

Katup pengurang tekanan uap tidak terbuka 

• Pecah pada katup utama. Lepaskan sambungan pipa dan retak katup pintas. Jika ada aliran uap dari katup utama, diafragma rusak dan perlu diganti. 
• Lubang yang terpasang. Lepaskan lubang angin dan bersihkan. 
• Kotoran tersumbat di dudukan katup pilot. Lepaskan dudukan dan rakitan kepala. Periksa kotoran dan bersihkan atau ganti seperlunya. 
• Penyumbatan di saringan pipa. Periksa dan bersihkan saringan. 

Katup pengurang tekanan uap memiliki tekanan pengiriman yang rendah 

• Penyetelan katup pilot tidak dilakukan dengan benar. Setel sekrup ke tekanan yang benar. 
• Katup yang terlalu kecil. Periksa beban yang diperlukan terhadap rating pada katup untuk memastikan apakah itu penyebab utamanya. 
• Tekanan suplai uap sangat rendah. Periksa tekanan suplai dan perbaiki seperlunya. 
• Bagian utama yang pecah katup diafragma. Lepaskan sambungan pipa dan buka katup pintas. Jika ada aliran uap dari diafragma, maka diafragma perlu diganti karena rusak. 
• Lubang pembuangan yang hilang. Ganti pemasangan yang tepat. 

Katup pengurang tekanan uap tidak menutup 

• Kebocoran pada katup pintas atau katup ini terbuka. Periksa dan tutup atau perbaiki seperlunya. 
• Jalur penginderaan pilot tidak terpasang atau terhalang. Lepaskan, periksa, pasang, atau bersihkan seperlunya. 
• Pilot adalah sebuah celah yang mengeluarkan uap. Rakitan diafragma pilot perlu diganti. 

Ringkasan 

Katup pengurang tekanan uap adalah katup yang digunakan untuk meningkatkan kontrol hilir uap yang tepat. Katup ini dapat secara otomatis menyesuaikan bukaan katup untuk membantu membuat tekanan tetap konstan bahkan ketika ada fluktuasi laju aliran oleh pegas, diafragma, atau piston. Katup pengurang tekanan uap menggunakan komponen penutup dan pembuka di badan katup untuk mengubah aliran uap, mengurangi tekanan uap, dan tingkat kontrol tingkat penutupan dan pembukaan bagian yang menggunakan tekanan di belakang katup.

Ada dua jenis katup pengurang tekanan uap, yaitu katup pengurang tekanan uap yang bekerja langsung dan katup pengurang tekanan uap yang dioperasikan pilot. Uap yang bekerja langsung produsen katup pengurang tekanan membuat katup untuk digunakan di mana ada beban kecil dan di mana penurunan tekanan hilir dapat diterima. Katup kerja langsung ini paling cocok untuk aplikasi beban ringan. Produsen katup pengurang tekanan uap yang dioperasikan pilot membuat katup sedemikian rupa sehingga mudah merespons perubahan beban sambil menjaga tekanan sekunder yang stabil dengan kontrol tekanan yang tepat.

Katup pengurang tekanan uap yang dioperasikan pilot paling cocok untuk aplikasi beban besar. Katup pengurang tekanan uap digunakan di banyak industri seperti aplikasi komersial, institusional, dan industri. Penggunaan katup ini termasuk radiator tunggal, vulkanisator, autoklaf, perlengkapan pengujian, saluran oli, setrika uap, dan lain-lain untuk mengontrol aliran uap. Katup pengurang tekanan uap memiliki beberapa keunggulan yang membuatnya banyak digunakan di berbagai industri seperti desain sederhana, biaya rendah, tidak memerlukan daya eksternal, perawatan yang sangat andal dan lebih mudah, respons yang cepat, dan lain-lain.