Aktuator Pneumatik Lebih Unggul Dalam Pengolahan Air dan Limbah Air

0
61

Penggerak penumatik modern menawarkan sebuah alternatif yang ekonomis dan sederhana untuk beberapa aplikasi umum – terutama ketika katup-katup diposisikan di zona Atex atau rentan terhadap perendaman, dan digunakan untuk kepresisian pengendalian aliran atau pekerjaan-pekerjaan di lingkungan yang high-duty.

Gambar 1. Aktuator pneumatik lebih handal dibanding penggerak elektrik.

Penggerak-penggerak elektrik biasanya dipakai dalam proses otomatisasi katup pada sektor pengolahan air dan air limbah. Penggerak penumatik modern menawarkan sebuah alternatif yang ekonomis dan sederhana untuk beberapa aplikasi umum – terutama ketika katup-katup diposisikan di zona Atex atau rentan terhadap perendaman, dan digunakan untuk kepresisian pengendalian aliran atau pekerjaan-pekerjaan di lingkungan yang high-duty.

Aktuator-aktuator rotary dan linear digunakan untuk menggerakkan katup-katup butterfly dan ball, gate valve dan penstock. Tergantung prosesnya, kebutuhan aktuasi biasanya adalah sebuah operasi pengaturan on/off atau sebuah modus kontrol di mana pengendali kecepatan dipakai untuk mengatur siklus katup on/off yang ditetapkan waktunya. Aktuator-aktuator elektrik menggunakan desain yang sangat berbeda untuk siklus on/off dan siklus yang terkontrol. Sebaliknya, aktuator pneumatik yang sama dapat digunakan untuk kedua modus tersebut, dengan operasi waktu yang tetap dapat disesuaikan, yang dimungkinkan dengan membatasi udara yang keluar karena pengen-dali elektropneumatik.

Advertisement

Dengan waktu buka/tutup dua detik untuk knife gate valve 200Nm, aktuator penumatik lebih cepat dibanding pesaingnya, drive listrik, yang biasanya membutuhkan waktu 30 detik karena gearbox penurun kecepatannya.

Selain itu, aktuator-aktuator drive listrik dapat memiliki 50 atau lebih komponen sehingga memerlukan pemeliharaan reguler yang terencana. Baik pada pasokan satu atau tiga fasa, aktuator elektrik bisa membutuh-kan hingga 12 kabel kontrol untuk melayani detektor suhu, elemen-elemen pemanas, torque switching, limit switch dan indikator-indikator. Diperlukan juga ahli untuk pemasangannya dan pemecahan masalah biasanya membutuhkan peralatan khusus.

Sebagai perbandingan, aktuator-aktuator pneumatik memiliki komponen-komponen yang jauh lebih sedikit, hanya membutuhkan instalasi dengan keahlian sedang, memiliki prosedur pemecahan masalah yang sederhana dan nyaris tidak memerlukan pemeliharaan. Tanpa kebutuhan akan voltase tinggi, sistem ini pada dasarnya lebih aman. Di samping suplai udara saluran lingkaran 6 bar, diagnostik dan pengendalian sepenuhnya dapat dicapai dengan sebuah kabel inti dua untuk suplai DC 24 V dan kabel inti enam untuk limit switch dan katup-katup solenoid. Peningkatan dan daya skala sistem pada sistem-sistem aktuator penumatik dapat dengan mudah dicapai, di mana katup-katup individual bisa di-upgrade saja untuk mengontrol varian-varian modus, dan katup-katup tambahan bisa ditambahkan tanpa harus downtime yang mahal untuk pengisolasian listrik bertegangan tingi.

Dapat menahan beban berlebih

Waktu siklus berat pada aktuator-aktuator drive listrik bisa hanya 25 persen saja, dan motor-motor dapat macet pada beban yang berlebihan dan temperatur tinggi, terutama pada kondisi iklim dan lingkungan yang tidak bersa-habat. Sebagai perbandingan, sistem pneumatik dapat menahan beban berlebih secara aman dan handal dengan hanya meningkatkan tekanan udara saja – dan keuntungan tambahan waktu siklus berat yang seratus persen.

Gambar 2. Aktuator pneumatik memiliki komponen jauh lebih sedikit daripada penggerak listrik, seperti yang diilustrasikan oleh potongan gambar aktuator linear ini.

Aktuator-aktuator pneumatik juga cocok terutama jika diperlukan modulasi katup. Kecepatan dasar operasinya (sebagai contoh waktu operasi kurang dari satu detik untuk satu langkah penuh)  dapat  membantu mengontrol aliran secara tepat. Aktuator-aktuator ini dapat juga diatur untuk operasi lambat guna mencegah pukulan air – dengan alat-alat sederhana yang mengendalikan tingkat pembuangan udara, atau bahkan sistem pengendali pneumatik servo jika aplikasi membutuhkannya.

Dipertimbangkan dari sudut masa pakai juga, aktuator-aktuator pneumatik menawarkan umur yang diestimasi lebih dari 2.000.000 siklus. Untuk keadaan kegagalan kontrol listrik, aktuator-aktuator pneumatik dapat dikonfigurasikan beroperasi dalam modus aman untuk posisi terbuka, posisi tertutup, atau berhenti pada posisi saat itu. Hal ini cenderung lebih sulit dicapai dengan drive-drive listrik. Juga sangat mudah meng-interlock dua aktuator pneumatik agar bekerja sinkron dan tidak sinkron tanpa memerlukan kontrol yang kompleks.

Bidang-bidang pengolahan air limbah biasanya mengisaratkan paling tidak peringkat perlindungan ingress IP67 sehingga aktuator-aktuator listrik harus memerlukan sealing ring. Tetapi aktuator-aktuator katup pneumatik sudah diperingkat IP68 (submersion), dan tekanan udara alamiah akan menghambat masuk-nya kontaminan-kontaminan.

Bidang-bidang pengolahan air limbah tertentu, seperti proses anaerobik yang membutuhkan sertifikasi anti-ledakan Atex, drive-drive pneumatik tidak memerlukan koneksi daya listrik, dan alternatif-alternatif pneumatik standar sudah memenuhi persyaratan Atex untuk pemakaian di Zone 2 GD (Gas dan Debu). Formasi kondensasi di dalam drive-drive listrik dapat menimbulkan problem pada suhu di bawah nol sehingga memerlukan pemanasan dan pemantauan yang terus menerus. Udara yang tidak kering yang dapat menim-bulkan masalah es (icing) pada sistem-sistem pneumatik yang beroperasi pada suhu di bawah nol, sudah diatasi dengan menggunakan peralatan pengering udara.

Baca juga :   Berkas Cahaya bisa Ganggu Retina Mata, Begini Cara Menghindari

Terminal valve pada sistem-sistem pneumatik yang menggunakan Profibus-DP dan solusi-solusi kontrol fieldbus lain dipakai untuk mengontrol kelompok-kelompok yang terdiri dari hingga delapan aktuator, yang menggunakan satu kartu interface fieldbus. Terminal-terminal valve untuk aktuator penumatik juga memiliki fasilitas untuk menempatkan kontrol manual. Tombol tekan bisa digunakan untuk memilih aktuator valve tertentu dan melakukan fungsi-fungsi yang menyimpang. Terminal ini dapat juga diatur untuk melangsungkan interface Profibus DP ke peralatan diagnostik protokol Hart, maupun motor-motor pompa pengendali dan peralatan listrik lainnya.

Aplikasi-aplikasi yang umum untuk penggerak pneumatik di antaranya adalah katup-katup di area Atex, seperti klorinasi gas, pemulihan metan dan fermentasi lumpur, katup-katup saluran-saluran bawah tanah atau di dalam lubang yang mudah terkena banjir, dan katup-katup yang digunakan mengontrol aliran – pada  semua ukuran kebutuhan mulai dari unit-unit kecil pada filter bed hingga katup-katup butterfly besar pada outlet kerja hingga saluran lingkaran.

Aplikasi terbaru penggerak pneumatik

Sebuah aplikasi terbaru yang meng-gambarkan kemampuan penggerak pneumatik ini adalah Ashford Common, salah satu pabrik pengolahan terbesar, yang masuk dalam kelompok Thames di atas Teddington Weir. Pabrik ini dipasok oleh lima pompa berkecepatan tetap, dan menggunakan valve butterfly 1.600 mm sebagai bypass gravitasi dan untuk mengen-dalikan aliran pada pekerjaan. Katup ini terletak di tengah-tengah bagian bawah sebuah poros sepanjang 30 m.

Beberapa waktu lalu, Thames Water melakukan penggantian katup gravitasi utama ini karena katup yang yang ada yang digerakkan secara elektrik memerlukan pergerakan yang sering untuk menghasilkan kontrol aliran yang memadai. Meskipun sejumlah upaya telah dilakukan selama bertahun-tahun untuk mengoptimalkan kinerja valve, namun aktuasi setiap 10 menit masih tetap diperlukan. Juga, katup ini secara konstan berubah-ubah sesuai dengan kondisi beban dan membutuhkan pemeliharaan yang sering, yang telah terbukti merepotkan dan mahal, karena lokasinya yang relatif tidak dapat diakses.

Gambar 3. Secara pneumatik menggerakkan katup butterfly 1.600 mm.

Produsen katup Erhard membuat sebuah alternatif yang cocok – memilih untuk mendasarkan desain katup baru pada aktuator pneumatik. Hal ini manawarkan solusi kontrol yang jauh lebih bagus dengan kebutuhan pemeliharaan yang minimal. Aktuator pneumatik katup memiliki ukuran yang dapat disesuaikan yang diproduksi oleh Festo, yang dihubungkan secara langsung dengan baling-baling butterfly tanpa gir atau spindel. Sistem ini dikontrol oleh sebuah PLC jarak jauh dengan operator lokal yang bisa mengabaikan pabrik dari pemeriksaan rutin.

Untuk industri air dan limbah air, teknologi penggerak pneumatik menawarkan serangkaian karakteristik kinerja yang bernilai yang memberikan banyak manfaat.

Waktu aktuasi yang lebih cepat dan kemampuan dasar penggerak pneumatik terhadap beban berlebih, dapat juga mengurangi kebutuhan tenaga untuk operasi tertentu, sehingga memungkinkan pembangunan stasiun-stasiun pengolahan yang lebih kompak. Aktuator-aktuator pneumatik, seperti rang-kaian Copar, telah memenuhi standar ISO 5211 untuk proses interkonektivitas valve, yang memiliki kemampuan saling tukar dengan solusi-solusi drive listrik dan merk-merk aktuator lainnya.

Yang perlu diperhatikan adalah bahwa solusi pneumatik membutuhkan pemeliharaan pengolahan udara. Tetapi selama ada sejumlah aktuator pada jaringan (titik impas biasanya sekitar 5), maka penghematan biaya modal yang signifikan bisa diperoleh. Festo mengestimasi jumlah ini pada 20-30 persen untuk sektor-sektor aplikasi yang menjadi targetnya.

Untuk beberapa aplikasi – seperti katup-katup kontrol aliran besar dan zona-zona Atex (seperti yang sudah disebutkan di sini) – kendala utamanya adalah bahwa aktuasi pneumatik dapat lebih diinginkan kendati untuk kuantitas satu sekalipun. Perhitungan cost-benefit tambahan yang substansial untuk bidang-bidang desain pabrik, instalasi, pemeliharaan dan biaya siklus hidup, bisa juga dibuat.

Incoming search terms:

Advertisement

Tulis Opini Anda