Pencegahan Water Hammer saat Penutupan Katup

Palu air akibat penutupan katup sayangnya merupakan risiko umum karena penutupan katup secara drastis mengurangi aliran—“memblokir” jalur air. Dalam blog singkat ini, kami membahas masalah tersebut dan solusi yang direkomendasikan.

Masalah:

Water hammer yang disebabkan oleh katup yang menutup secara tiba-tiba.

• Katup: Seri IR-2″-100, dikendalikan oleh tekanan eksternal (tidak ada aplikasi spesifik yang dirinci)
• Tekanan kerja: 50 meter / 73 psi
• Tekanan perintah: Tidak ditentukan
• Aliran: 4 l/dt (14,4 m3/jam) / 63,4 gpm
• Kecepatan aliran: 2 m/dtk / 6,5 f/dtk  

Kemungkinan Penyebab:

Berdasarkan informasi yang tersedia, slamming diasumsikan disebabkan oleh salah satu atau keduanya dari alasan berikut:

•  Tekanan perintah jauh lebih tinggi daripada tekanan masuk katup
• Perintah pneumatik 

Solusi:

Kami mengusulkan penambahan fitur #49 (pencegahan kenaikan tekanan hulu saat penutupan) pada loop kontrol yang sudah ada seperti ditunjukkan pada ilustrasi di bawah ini:

Pilot akan membatasi aliran ke ruang kontrol saat tekanan di hulu meningkat mendekati titik setelan (memotongnya sepenuhnya jika tekanan naik melebihi titik setelan).

Fitur & Manfaat: 

• Kecepatan penutupan dinamis merespons kenaikan tekanan (tekanan hulu yang lebih tinggi = pembatasan aliran yang lebih besar melalui pilot dan kecepatan penutupan yang lebih lambat)
• Pembekuan manuver penutupan jika tekanan hulu naik di atas titik setelan (pilot akan memutus aliran tekanan perintah secara sementara hingga tekanan hulu kembali ke nilai yang diizinkan)
• Manuver penutupan dilanjutkan setelah tekanan hulu turun di bawah titik setelan.
• Kecepatan penutupan tidak terbatas selama sebagian besar langkah aktuator – dampak minimal pada durasi manuver penutupan secara keseluruhan (selama tekanan hulu tetap dalam parameter normal, kecepatan penutupan tidak dibatasi, berbeda dengan solusi berbasis katup jarum yang membatasi aliran tanpa memandang fluktuasi tekanan)
• Risiko penyumbatan loop lebih rendah (untuk volume perpindahan ruang kontrol yang kecil – solusi berbasis katup jarum akan menawarkan penampang aliran yang sangat sempit sehingga dapat tersumbat oleh partikel yang lebih kecil dari filter inlet loop. Pilot hanya akan mengurangi jalur saat tekanan naik, membuka jalur kembali setelah tekanan stabil, sehingga partikel yang terperangkap akan terbilas keluar dari loop)

 Pertimbangan Pengaturan: 

• Pada loop 3 arah dengan kontrol jarak jauh – Setelan pilot harus lebih tinggi dari tekanan statis hulu maksimum (agar katup dapat terbuka) – jika tidak, elemen tambahan harus ditambahkan ke loop kontrol
• Setelan pilot harus lebih rendah dari tekanan nominal instalasi (ditentukan oleh elemen dengan tingkat tekanan terendah yang terpasang di hulu katup)

 Loop Kontrol:

Hal ini dapat dicapai dengan menggunakan 3 pilot berbeda – semuanya dilengkapi dengan sensor jarak jauh: 

1. PC-2-R: Pengurang tekanan 2 arah dengan sensor jarak jauh
2. #2PB-R: Pilot pengurang tekanan 2 arah dengan sensor jarak jauh
3. PC-S-R: Pilot servo 2/3 arah dengan sensor jarak jauh 

Loop di bawah ini menunjukkan solusi menggunakan PC-2-R atau #2PB-R, dengan kontrol lokal atau jarak jauh (tekanan perintah bersifat eksternal pada kedua kasus).

Tertarik untuk mempelajari bagaimana katup kontrol aliran menjaga aliran maksimum yang telah ditetapkan secara konstan, terlepas dari permintaan yang berfluktuasi atau tekanan sistem yang bervariasi? Baca blognya untuk mengetahui lebih lanjut tentang katup dan aplikasi kontrol aliran pada sistem irigasi.