Bab 2 - Pengendali Tekanan.docx

Korelasi Antara Besaran-Besaran Pada Pengendali Tekanan

Nama Kelas NIM

: Delfira Yudith T. : 2C-D4 : 1641420007

D-IV TEKNOLOGI KIMIA INDUSTRI POLITEKNIK NEGERI MALANG 2018

1. Judul Praktikum

: Korelasi Antara Besaran-Besaran pada Pengendali Tekanan

2. Tanggal Praktikum : 20 Maret 2018 3. Tujuan Praktikum : 1. Mencari korelasi antara input dan output pada sistem pengendali 2. Mendapatkan karakteristik masing-masing elemen pada sistem pengendali [yang memungkinkan] 4. Skema Kerja A. Persiapan Buka main valve

Tekan tombol main switch untuk menghidupkan PCT-14 dan PCT-10

Tutup V3, V5, dan V6

Buka V1, V2, dan V4

Atur P1 = 22psig dengan mengubah V1, dan atur P4 = 8 psig dengan mengubah V2

B. Pengoperasian Atur pengendali pada manual, dengan cara mengatur panel pengendali di PCT-10

Atur bukaan valve (%PO) – 0%

Lakukan perubahan %PO dengan interval kenaikan 10% hingga %PO menjadi 100%

Setiap kenaikan 10%, catat %PV pada panel pengendali, besar tekanan P4, dan laju alir udara keluar dari sistem pengendali

Ulangi langkah diatas dengan perubahan %PO dari 100% ke 0% dengan interval yang sama

Buat grafik hubungan antara %PO dan %PV, %PO dan nilai P4 (tekanan), dan %PO dan laju alir udara

C. Mengamati Linearitas dan Hysterisis Atur controller pada operasi manual

Atur bukaan valve (PO) dari 0%

Lakukan perubahan PO dengan interval kenaikan 10% hingga PO mencapai 100%

Catat perubahan pada kecepatan gas, tekanan, dan %PV

Ulangi langkah diatas untuk nilai bukaan valve (PO) dari 100% ke 0%

5. Hasil Percobaan Dengan Tangki 1. Percobaan 1 No

% PO

%PV

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

100 95,6 87,8 78,8 68,5 56,9 43,5 30,3 15,8 5 0

P4 (ps i) 7,5 7,5 6,5 6 5,2 4,8 3,8 2,8 1,8 1 0,8

Laju alir udara out

P2 (psi)

No

% PO

%PV

P4 (psi)

Laju alir udara out

P2 (psi)

7,5 7,5 7 6,5 6 5,3 4,5 3,7 2,5 1 0,4

2 3,5 5 6 7,5 9 10 11,5 13 14 15,5

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

0 4,2 14,3 28,4 42,1 55 67,5 77,7 86,8 94,8 100

0,8 1 1,5 2,5 3,5 4,2 5 5,9 6,5 7 7,3

0,4 0,9 2,3 3,5 4,4 5,2 5,9 6,5 6,9 7,2 7,5

15,5 14 13 11,5 10 9 7,5 6 5 4 2,5

2. Percobaan 2 No 1 2 3 4 5 6 7

% PO 0 10 20 30 40 50 60

%PV 100 95,4 87,4 78,5 68 56,5 43,4

P4 (psi) 7,5 7 6,5 6 5,2 4,5 3,8

Laju alir udara out 7,5 7,2 6,9 6,4 5,9 5,2 4

P2 (psi) 2,8 3,7 5 6 7,5 9 10

No 1 2 3 4 5 6 7

% PO 100 90 80 70 60 50 40

%PV 0,1 4,3 14,4 28,3 42 55,1 67,4

P4 (psi) 0,5 0,9 1,8 2,5 3,5 4,3 5

Laju alir udara out 0,5 0,9 2,2 3,5 4,4 5,3 6

P2 (psi) 15,5 14 13 11,5 10,5 9 7,5

8 9 10 11

70 80 90 100

29,5 15,4 4,8 0,1

2,8 1,9 1 0,5

3 2,3 1 0,5

11,5 13 14 15,5

P4 (psi) 7,5 7,25 6,5 6 5,2 4,65 3,8 2,8 1,85 1 0,65

Laju alir udara out 7,5 7,35 6,95 6,45 5,95 5,25 4,25 3,35 2,4 1 0,45

P2 (psi) 2,4 3,6 5 6 7,5 9 10 11,5 13 14 15,5

P4 (psi) 7,5 7 6,5 6 5,2 4,5 3,5 2,7 1,8 1 0,3

Laju alir udara out 7,5 7,2 6,9 6,5 5,9 5,2 4,5 3 2,4 1 0,3

P2 (psi) 2,8 3,5 5 6 7,5 9 10 11,5 13 14 15,5

8 9 10 11

30 20 10 0

77,7 86,7 94,6 99,8

5,9 6,5 6,9 7,2

6,3 6,9 7 7,5

6,3 5 4 3

P4 (psi) 0,65 0,95 1,65 2,5 3,5 4,25 5 5,9 6,5 6,95 7,25

Laju alir udara out 0,45 0,9 2,25 3,5 4,4 5,25 5,95 6,4 6,9 7,1 7,5

P2 (psi) 15,5 14 13 11,5 10,25 9 7,5 6,15 5 4 2,75

P4 (psi) 0,4 0,9 1,5 2,5 3,3 4,2 5 5,8 6,5 7 7,5

Laju alir udara out 0,4 0,9 2,3 3,5 4,4 5,2 5,9 6,5 6,9 7,2 7,5

P2 (psi) 15,5 14 13 11,5 10,5 9 7,5 6,5 5 4 2,5

3. Rata-rata dari 2 percobaan No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

% PO 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

%PV 100 95,5 87,6 78,65 68,25 56,7 43,45 29,9 15,6 4,9 0,05

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

% PO 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

No

% PO

%PV

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

0,1 4,4 14,2 28,3 41,8 55 67,4 77,5 86,6 94,3 99,9

No

%PV 0,05 4,25 14,35 28,35 42,05 55,05 67,45 77,7 86,75 94,7 99,9

Tanpa Tangki No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

% PO 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

%PV 100 95,5 87,5 78,5 68,6 56,5 43,4 29,8 15,4 4,9 0,1

6. Analisis Lengkap Pada praktikum ini bertujuan untuk mengetahui korelasi antara besaran-besaran pada pengendali tekanan. Pada pengendali tekanan ini dilakukan dengan 2 variabel yaitu udara tekan dengan tangki dan tanpa tangki. Data yang diperoleh berupa %PO, P4, laju alir, %PV, dan P2. Setiap variabel ini dicatat pada setiap kondisi yang berbeda-beda yaitu antara bukaan valve (%PO) antara 0 – 100%, dan juga sebaliknya pada saat kembali yaitu 100 – 0%. Kemudian dari data yang telah didapat, dibuat grafik korelasi antara %PO dengan ke-4 besaran tersebut. Berikut grafik hubungan antara %PO dengan %PV, laju alir, P2 (MV), dan P4 (PV) pada keadaan tanpa tangki.

P2 vs Flow (no Tangki) 9

8 7

Flow

6 5 4 3 2 1

R² = 0.9635

0 0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

16

18

16

18

Bukaan valve (P2)

P2 vs Flow (tangki) 9 8 7

Flow

6 5 4 3 2

1

R² = 0.963

0 0

2

4

6

8

10

12

14

Bukaan valve (P2)

P2 vs Flow (tangki) B 9 8 7

Flow

6

5 4 3 2 1

R² = 0.9598

0 0

2

4

6

8

10

Bukaan valve (P2)

12

14

Berdasarkan grafik-grafik yang telah didapat diatas. Pada keadaan tanpa tangki diketahui beberapa hubungan linearitas besaran-besaran yang diperoleh (%PV, laju alir, P2, dan P4) dengan %PO. Grafik hubungan dari masing-masing besaran berbanding terbalik, yang artinya apabila bukaan valve (%PO) menurun maka laju alirnya juga ikut menurun, begitu juga sebaliknya. Dari grafik juga terlihat bahwa kurva yang didapat hampir sama garis lurus walaupun ada beberapa yang tidak sama, hal ini menandakan bahwa masih terdapat error pada praktikum yang dilakukan. Baik pada praktikum dengan tangki maupun tanpa tangki, grafik yang didapat yaitu menurun dan juga hampir mendekati linearitas walaupun tidak sempurna, yang berarti masih ada error. Berdasarkan grafik yang didapat pula bahwa grafik yang didapat yaitu hysterisis, yang sudah berimpitan namun masih ada beberapa penyimpangan apabila dibandingkan dengan garis linear. Lagi-lagi hal ini menandakan bahwa masih ada penyimpangan yang terjadi ketika praktikum. Setelah selesai praktikum dan memasukkan data serta membuat grafik, di ketahui pula bahwa karakteristik aliran dari control valve yang didapat yaitu quick opening. Mengapa quick opening? Hal ini dikarenakan pada saat melakukan praktikum, penambahan gerakan valve memberikan perubahan tereduksi sesaat pada laju aliran, dan jika plug valve mendekati posisi bukaan lebar, perubahan laju aliran mendekati nol. Sesuai tabel dari hasil yang sudah didapat, bahkan hingga kami melakukan 2 kali percobaan dengan tangki untuk mendapat hasil yang sesuai. Setelah itu didapat bahwa karakteristik dari control valve adalah valve quick opening.

7. Kesimpulan - Hubungan bukaan valve (%PO), P2, P4, dan laju alir; baik yang melewati tangki maupun yang tidak; memiliki kurva berbanding terbalik, yaitu apabila semakin besar bukaan valve nya maka semakin kecil laju alirnya. - Karakteristiknya berupa quick opening dikarenakan semakin lebar bukaan valvenya semakin kecil laju alirnya. 8. Daftar Pustaka Tim Pengendalian Proses. 2018. Modul Ajar Pengendalian Proses. Politeknik Negeri Malang. Eky Wahyuda Praluni. 2016. Control Valve. Politeknik Negeri Sriwijaya.