Laporan praktikum pengendalian proses konfigurasi tekanan

LAPORAN PRAKTIKUM PENGENDALIAN PROSES KONFIGURASI PENGENDALIAN TEKANAN disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Pengendalian Proses Dosen Pembimbing : Ir. Umar Chayam Oleh Kelompok 9 Afiek Mauliani Utami (151411001) Renaldo (151411025) Kelas 2A

Tanggal Praktikum : 2 Maret 2017 Tanggal Penyerahan : 6 Maret 2017

PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK KIMIA JURUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2017

I.

Latar Belakang

Pengendalian proses merupakan bagian dalam ilmu teknik kimia. Dalam industri kimia pengendalian proses diperlukan untuk menjaga agar proses berlangsung sesuai dengan keadaan yang dikehendaki. Unit-unit yang dibahas secara teori dan unit yang terpasang pada peralatan biasanya memiliki kerumitan yang berbeda. Pengetahuan tentang unit-unit yang ada pada pengendalian proses, baik secara teoritis maupun pada alat diperlukan. Pengetahuan ini menyangkut identifikasi, fungsinya, serta variable-variabel atau sinyal-sinyal yang terkait dengan masing-masing unit.

II.

Tujuan

Setelah melakukan praktikum ini diharapkan mahasiswa mampu : 1) Melakukan identifikasi unit-unit/ elemen-elemen pengendalian pengendalian proses, 2) Menjelaskan jenis alat beserta fungsinya pada setiap unit/elemen pengendalian proses 3) Melakukan identifikasi variable-variabel/sinyal-sinyal pengendalian proses (pressure) dan media transmisinya.

III.

Data Tabulasi Masukan Unit

Nama Alat

1

Unit Proses

2

Unit Pengukuran

No

Fungsi Alat

Nama Variabel

Perpipaan

Sebagai tempat aliran fluida

Orifice meter

Sebagai alt ukur beda tekanan dari aliran fluida

Laju alir udara (PV) Tekanan (PV)

Pressure gauge

Tekanan (PV)

3

Unit Kendali

Proses control

Sebagai unit untuk pemberi perintah atau setting point

4

Unit pengubah

Orifice meter (P/I)

Sebagai pengubah laju aliran fluida menjadi signal

Keluaran

Besaran Besaran Nama dan dan Variabel Satuan Satuan m3/h Laju alir m3/h udara (PV) psi atau Sinyal mA bar penguku ran psi atau Data psi atau bar penguku bar ran mA Sinyal mA kendali

Signal Penguku ran Set point mA Tekanan psi atau (PV) bar

sinyal

mA

Converter (I/P)

6

Unit Kendali Akhir

actuator

IV.

Pembahasan

Sebagai pengubah signal kendali menjadi tekanan kendali Sebagai pelaksana tekanan menjadi daya bukaan pipa

Sinyal kendali

mA

Sinyal kendali

Sinyal kendali

Pneuma Bukaan tic (3pipa 15 (MV) psig)

Pneuma tic (315 psig) % bukaan

Unit Pengendalian Tekanan dan Fungsinya

Gambar Sketsa Alat

1. Unit proses Pada unit ini berlangsung proses variabel yang akan dikendalikan (PV), yaitu tekanan gas. Sinyal yang masuk dalam unit ini merupakan manipulated variabel yang berupa laju alir gas yang dikeluarkan dari unit kendali akhir. Sinyal keluaran dari unit proses ini merupakan proses variabel yang berupa tekanan. Nama alat pada unit ini adalah perpipaan, variabel masukan dan keluaran berupa laju alir udara dengan satuan m3/s. Berfungsi untuk mengukur tekanan gas yang masuk dan sebagai tempat aliran fluida.

Gambar 1. Perpipaan

2. Unit pengukuran Nama alat pada unit ini adalah Orificemeter dan Pressure Gauge, variabel masukan pada orificemeter adalah tekanan dengan satuan psi atau bar dan variabel keluaran berupa sinyal data dengan satuan mA, sedangkan variabel masukan pada pressure gauge adalah tekanan dengan satuan psi atau bar dan variabel keluaran berupa data tekanan dengan satuan psi atau bar. Berfungsi untuk mengukur flow dan mengubahnya menjadi sinyal tekanan untuk selanjutnya dikirimkan ke orificemeter. Orificemeter merupakan tekanan sensor yang berfungsi mengubah sinyal tekanan yang diberikan oleh unit pengukuran, dan mengubahnya menjadi sinyal elektrik untuk selanjutnya di kirimkan ke unit kendali.

Gambar 2. Orificemeter

Gambar 3. Pressure Gauge

3. Unit kendali Nama alat pada unit ini adalah Control Process, variabel masukan berupa sinyal set point dan variabel keluaran berupa sinyal kendali dengan satuan mA. Berfungsi menerima dan mengolah data yang diterima dari unit pengukuran untuk selanjutnya mengambil keputusan yang dikirimkan ke unit kendali akhir. Besarnya PV yang terukur dibandingkan dengan set point. Selisih antara PV dengan set point ini menghasilkan error. Besarnya error ini digunakan untuk mengevaluasi besar kecilnya bukaan valve sehingga nantinya unit kendali akhir (control valve pneumatik) akan melakukan koreksi terhadap % bukaan valve.

Gambar 4. Control Process

4. Unit pengubah Unit ini terdiri dari transducer P/I dan I/P transducer. Unit ini berfungsi untuk mengubah sinyal/besaran mekanik menjadi besaran/sinyal elektrik ataupun sebaliknya. Nama alat pada unit ini adalah Orificemeter dan Converter, variabel masukan pada orificemeter adalah tekanan dengan satuan psi atau bar dan variabel keluaran berupa sinyal data dengan satuan mA, sedangkan variabel masukan pada converter adalah sinyal kendali dengan satuan mA dan variabel keluaran berupa tekanan dengan satuan psi atau bar. Orificemeter berfungsi sebagai pengubah laju aliran fluida menjadi sinyal kendali. Converter berfungsi menerima sinyal kendali dari orificemeter berupa sinyal elektrik yang dirubah menjadi sinyal pneumatik yang dikirimkan menuju unit kendali akhir (control valve) untuk mengatur besar kecilnya bukaan valve.

Gambar 5. Converter

5. Unit kendali akhir (control valve pneumatik), Nama alat pada unit ini adalah actuator, variabel masukan berupa tekanan dengan satuan psi atau bar dan variabel keluaran berupa bukaan pipaan dengan satuan % bukaan. Berfungsi

menerima sinyal kendali berupa sinyal pneumatik yang digunakan untuk

mengatur besar kecilnya bukaan valve sebagai pengatur laju alir umpan cairan pada tangki. Sinyal masukan berasal dari controller berupa sinyal kendali (sinyal pneumatik) dan menghasilkan sinyal keluaran manipulated variabel (MV) yang berupa laju alir tekanan yang akan masuk ke unit proses. Unit ini merupakan unit paling akhir dari sistem pengendalian proses.

Gambar 6. Actuator (Control Valve)

Spesifikasi Pressure Control 1. Tangki Gas Instrumentasi pada tangki gas mencakup pressure indicator (PI) yang berfungsi untuk menunjukkan tekanan didalam tangki. 2. Reaktor Instrumentasi pada reaktor mencakup Pressure Indicator (PI) berfungsi untuk menunjukkan tekanan di dalam reaktor. 3. Kompresor Instrumentasi pada kompresor mencakup pressure control (PC). Pressure controller (PC) berfungsi untuk mengatur tekanan bahan dalam pipa dengan mengatur bukaan katup aliran bahan. 4. Kolom Distilasi Instrumentasi pada kolom distilasi mencakup pressure control (PC). Pressure controller (PC) berfungsi untuk mengontrol tekanan dalam kolom distilasi dengan mengatur bukaan katup uap keluar dari kolom distilasi. 5. Furnace Instrumentasi pada furnace mencakup Pressure controller (PC) yang berfungsi untuk mengontrol tekanan dalam furnace. 6. Waste Heat Boiler Instrumentasi pada Waste Heat Boiler mencakup Pressure controller (PC) yang berfungsi untuk mengontrol tekanan dalam Waste Heat Boiler. 

Pressure Indicator berupa Differential Pressure Cell mengukur tekanan P di dalam tangki.



Nilai P akan dibandingkan dengan setpoint PSP, yaitu tekanan yang diinginkan.



Controller akan memutuskan/mengoreksi error dengan mengirimkan sinyal ke elemen pengendali akhir.



Berdasarkan sinyal ini control valve akan membuka atau menutup sampai keadaan mantap tercapai.



Mekanisme kontrol yang tepat adalah apabila P naik (turun), maka control valve akan membuka (menutup).

V.

Daftar Pustaka Heriyanto, Ir., MT. 2017. Konfigurasi Pengendalian. Jurusan Teknik Kimia. Politeknik Negeri Bandung.

Heriyanto, Ir., MT. 2017. Pengendalian Tekanan. Jurusan Teknik Kimia. Politeknik Negeri Bandung.

Sitorus, Nimrod. 2016. Pra-rancangan Pembuatan Asam Asetat Anhidarat Melalui Proses Ketena dari Dekomposisi Aseton Dengan Kapasitas 8.500.000 kg/tahun. http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/29017/3/Chapter%20III-XI.pdf [diunduh pada 3 Maret 2017, pukul 13:15]

Wynneralph. 2015. Konfigurasi Pengendalian Tekanan. scribd.com [diunduh pada 3 Maret 2017, pukul 15.00]