Throw your CVs Away

There is a question from me, when you have pump with flowrate, let’s say, 1 meter-cube/min then you want to regulate flow by installing control valve on the downstream of the pump to make it 0.5 to 0.6 meter-cube/min, what is this activity called?. You produce more flowrate but you decrease it with the “sophisticated” reasons “to control it” by control valve. Control valve is always reducing flow, and reducing pressure or make pressure drop. While you are producing more in the upstream you are consuming more energy, more electricity, and more fuel and then this control valve just drop it because you want to control the flow. “Wasting Energy Show” is performed in the name of “Art of Control System”

Cara kerja control valve adalah melakukan modulasi aliran yang menyebabkan terjadinya pressure drop. Pembatasan aliran dan pressure drop mengandung arti telah terjadinya pembuangan energi. Menjadi sebuah pertanyaan kenapa harus terjadi pembuangan energi oleh control valve ketika kita urut jauh pada upstream control valve ternyata presssure atau aliran dinaikkan dengan menggunakan pompa yang digerakkan oleh driver yang menggunakan tenaga listrik atau bahan bakar. Pompa normalnya menghasilkan aliran dan pressure discharge yang sudah disetting pada tekanan dan flowrate operasinya dan tidak kontrol selain kontrol diskrit yang disebut interlock (kapan elu mati, kapan elu hidup), tidak ada kapan dia melambat kapan dia menjadi cepat. Pada titik tertentu jika perlu untuk mengontrol proses maka harus ada variable yang dimanipulasi atau diadjust, dan variable itu umumnya aliran pada pipa yang dimodulasi dengan menggunakan control valve. Praktek ini saya liat sering dijumpai, tapi kemudian menjadi praktek yang dipertanyakan karena pertimbangan konservasi energi. Kenapa ketika memerlukan flow, pressure, dan level pada titik tertentu tidak pompa-nya saja yang dimodulasi?

Ide memodulasi pompa sesuai dengan kebutuhan proses variable sepertinya sudah dirintis dan sedang dikembangkan secara intensif. Ketika pompa harus melakukan modulasi maka pompa harus dapat dikendalikan secara analog artinya discharge pompa bisa dengan mudah dikendalikan flowratenya dan berubah dari minimum ke maksimum secara kontinyus sepanjang waktu. Menurut Bob Connel pada Instrumentation Application Manual terdapat dua pendekatan untuk mengontrol pompa secara analog yaitu yang pertama mengendalikan Driver-nya dan yang kedua adalah mengendalikan Couplingnya.

Metode mengendalikan pompa dengan menggunakan drivernya sering kita dengar dengan sebutan Variable Speed Drives atau Variable Frequency Drives. Drivernya pompa adalah motor, rotation per minutes pompa tergantung rotation per minutes motor. Rotasi motor tergantung dari frekuensi listriknya untuk melakukan modulasi rpm motor dilakukan dengan memodulasi frekuensi. Bagaimana merubah-rubah frekuensinya? Nah kita akan terlalu dalam masuk ke dalam dunia motor listrik. Perlu dipelajari pelan-pelan. Yang jelas dari instrumentasinya jika ingin membangun komplet loop dengan proses variabel yang hendak dikontrol secara analog dengan memanipulasi kecepatan pompa maka harus ada sarana yang menjadi transducer antara 4-20 mA signal control dari DCS, atau FF signal ke besaran frekuensi listrik untuk motor. Secara mekanikal harus dipertimbangkan pula apakah perubahan kecepatan putar motor yang menyebabkan perubahan kecepatan pompa akan menyebabkan pompa melewati daerah kavitasinya? Padahal kavitasi sangat dihindari oleh pompa karena konon bisa merusak impellernya. Katika daerah kavitasinya tidak boleh dilewati apakah pompa cukup Rangeabilitynya untuk melakukan modulasi flowrate sehingga process variable atau variabel yang dikontrol bisa tetap berada pada set-pointnya. Evaluasinya akan lebih sulit dilakukan karena yang hendak dikontrol adalah mechanical equipment bukan sekedar valve yang hanya memodulasi spring katup dengan tekanan pneumatic.

Pendekatan ke-dua adalah mengendalikan couplingnya. Coupling berfungsi sebagai penghubung antara driver dengan sesuatu yang hendak digerakkan. Ketika couplingnya dikendalikan secara analog maka kecepatan rpm pompa logikanya bisa dikendalikan secara analog pula. Tapi pendekatan ini akan menjadi pertanyaan. Jika alasannya untuk hemat energi, pengontrolan coupling sepertinya kurang memenuhi sasaran hemat energi. Karena kalau hanya couplingnya yang dikendalikan, drivernya tidak dikendalikan  maka energi untuk driver (bisa listrik atau fuel engine) tetap aja dimakan. Karena yang konsumsi bahan bakar adalah drivernya. Diperlukan interface anatara control-instrument-mechanical untuk bisa mewujudkan ini

Batam, 24 Agustus 2012

Nova Kurniawan

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: