Masalah Umum dan Solusi untuk Katup Kontrol

Untuk katup duduk tunggal, ketika media berada dalam konfigurasi aliran-ke-buka, katup stabil; namun, dalam konfigurasi aliran-ke-tutup, stabilitas katup terganggu. Katup duduk ganda memiliki dua sumbat: sumbat bawah beroperasi dalam konfigurasi aliran-ke-tutup, sedangkan sumbat atas beroperasi dalam konfigurasi aliran-ke-buka. Pada bukaan kecil, sumbat aliran-ke-tutup cenderung menginduksi osilasi pada katup, itulah sebabnya dudukan atas tidak cocok untuk operasi bukaan kecil.

Keuntungan dari katup duduk ganda adalah struktur gaya yang seimbang, yang memungkinkan perbedaan tekanan yang besar. Namun, kerugiannya adalah bahwa dua permukaan penyegelan tidak dapat melakukan kontak secara bersamaan, yang mengakibatkan kebocoran yang signifikan. Jika digunakan secara paksa sebagai katup penutup, itu akan tidak efektif. Bahkan dengan modifikasi (misalnya, katup selongsong tersegel ganda), itu tetap tidak cocok.

Sumbat pada katup linier bergerak secara vertikal untuk penekanan, sementara media masuk dan keluar secara horizontal. Jalur aliran di dalam badan katup kompleks (berbentuk seperti "S" terbalik), yang menciptakan zona mati di mana sedimen media dapat menumpuk, yang akhirnya menyebabkan penyumbatan. Sebaliknya, katup putar melakukan penekanan dalam arah horizontal, memungkinkan media mengalir masuk dan keluar secara horizontal, yang dapat dengan mudah membawa kotoran. Jalur aliran yang lebih sederhana dan lebih sedikit area untuk akumulasi sedimen membuat katup putar lebih baik dalam mencegah penyumbatan.

Desainnya didasarkan pada prinsip mekanis sederhana: gesekan geser lebih besar daripada gesekan gelinding. Pada katup kontrol linier, batang bergerak ke atas dan ke bawah. Jika pengepakan dikencangkan sedikit, itu mencengkeram batang dengan erat, menyebabkan reaksi balik yang signifikan. Untuk mengurangi reaksi balik, batang dirancang sangat tipis, dan bahan gesekan rendah seperti PTFE digunakan untuk pengepakan. Namun, ini juga berarti batang lebih rentan terhadap pembengkokan dan pengepakan memiliki umur yang lebih pendek. Untuk mengatasi masalah ini, batang katup putar digunakan, yang 2-3 kali lebih tebal dari batang katup linier. Bahan tahan lama seperti asbes digunakan untuk pengepakan, memberikan kekakuan yang lebih baik dan umur pengepakan yang lebih lama dengan gesekan yang lebih rendah dan reaksi balik yang minimal.

Perbedaan tekanan yang lebih tinggi untuk penutupan pada katup putar disebabkan oleh gaya resultan kecil yang dihasilkan oleh media pada sumbat atau cakram katup, yang meminimalkan torsi pada poros putar. Dengan demikian, katup putar dapat menahan perbedaan tekanan yang lebih tinggi.

Air desalinasi mengandung konsentrasi asam atau alkali rendah yang dapat mengkorosi karet, menyebabkan pembengkakan, penuaan, dan penurunan kekuatan. Baik katup kupu-kupu berlapis maupun katup diafragma menunjukkan kinerja yang buruk karena kerentanan karet terhadap korosi. Meskipun katup diafragma berlapis telah ditingkatkan dengan bahan tahan korosi, seperti lapisan fluorin, diafragma masih cenderung retak di bawah pembengkokan berulang, memperpendek umur katup. Saat ini, katup bola khusus pengolahan air digunakan, yang dapat bertahan 5-8 tahun.

Katup selongsong, yang diperkenalkan pada tahun 1960-an dan banyak digunakan pada tahun 1970-an, dipandang sebagai pengganti potensial untuk katup duduk tunggal dan ganda. Namun, katup tunggal, duduk ganda, dan selongsong terus berdampingan. Meskipun katup selongsong menawarkan peningkatan dalam penekanan, stabilitas, dan pemeliharaan, mereka berbagi karakteristik berat, anti-penyumbatan, dan kebocoran yang serupa dengan katup duduk tunggal dan ganda, sehingga gagal menggantikannya sepenuhnya.

Katup penutup memerlukan kebocoran minimal, dan meskipun penyegelan lunak menawarkan kinerja penutupan yang baik, itu tidak tahan lama dan kurang dapat diandalkan. Penyegelan keras, seperti pada katup kontrol serbaguna ringan dengan permukaan penyegelan yang dilindungi paduan tahan aus, memberikan keandalan yang lebih tinggi dan kebocoran yang lebih rendah, membuatnya lebih cocok untuk aplikasi penutupan.

Dibandingkan dengan perhitungan, pemilihan katup lebih penting dan kompleks karena perhitungan hanya melibatkan rumus sederhana, sedangkan pemilihan bergantung pada keakuratan parameter proses. Pemilihan memerlukan pertimbangan berbagai faktor, dan kesalahan dapat menyebabkan pemilihan yang tidak tepat, yang mengakibatkan pemborosan sumber daya dan kinerja yang tidak optimal, termasuk masalah dengan keandalan, umur, dan kualitas operasional.

Untuk katup pneumatik, aktuator piston dapat sepenuhnya memanfaatkan tekanan suplai udara, menghasilkan ukuran yang lebih ringkas dan dorongan yang lebih tinggi dibandingkan dengan aktuator diafragma. O-ring pada aktuator piston juga lebih andal daripada diafragma, yang mengarah pada popularitas mereka yang meningkat.