Valve (Kran)

Valve adalah alat yang digunakan untuk mengatur dan mengarahkan atau mengontrol aliran fluida. Fungsi utama valve adalah merubah, membangkitkan, atau membatalkan sinyal untuk tujuan pensensoran, pemproses, dan pengaturan. Kegunaan valve adalah mengendalikan sebuah proses cairan, dalam posisi terbuka cairan akan mengalir dari sisi yang bertekanan tinggi menuju sisi lain yang bertekanan rendah. Valve banyak di temui dalam kehidupan sehari hari, misalnya kran, valve tabung gas, valve mesin cuci, valve bahan bakar kendaraan dan masih banyak lagi.

 Secara umum, pengoperasian valve adalah secara manual dengan merubah posisi sudut sebuah pegangan / tuas , pedal maupun roda. Namun, di bidang industri banyak dipakai sistem otomatis dengan pengontrol, ada beberapa cara pengontrolan valve (cara mengontrol valve) misalnya dengan tenaga hydraulik, pneumatik dan elektrik. Semua jenis valve, pada umumnya memiliki tiga bagian penting yaitu: Aktuator, Body dan Disc. 

Macam-macam valve, diantaranya :

    A.   Berdasarkan Aktuator

Dilihat dari metode operasinya atau jenis aktuatornya, valve dibagi menjadi dua jenis yaitu:

1.    Manual Valve: dioperasikan secara manual

2.    Control Valve: dioperasikan secara terkendali / jarak jauh dengan menggunakan sistem.

Ciri-ciri utama dari manual valve adalah untuk membuka dan tutup valve nya harus dilakukan secara manual dengan cara diputar handwheel / tuasnya. Jenis ini sangat banyak kita jumpai di sekitar kita baik di rumah ataupun diberbagai fasilitas umum.

Sedangkan Control Valve, merupakan jenis valve yang tidak mudah ditemui disekitar kita dan hanya digunakan untuk keperluan industri saja. Sebuah control valve biasanya membutuhkan sistem yang digerakkan oleh udara bertekanan / pneumatik, liquid bertekanan / hidrolik ataupun motor listrik, tergantung dari tipe-tipe desainnya dan kebutuhan proses.

    B.  Berdasarkan Body dan Disc

Dilihat dari jenis body atau bentuk tubuh valve dan disc atau bagian yang bergerak didalam body, dikelompokkan menjadi beberapa jenis yaitu:

1.    Globe Valve

Globe valve (ditunjukkan pada Gambar 1.) merupakan salah satu jenis tipe stop valve yang digunakan untuk tekanan dan temperature yang tinggi. Globe valve biasa digunakan untuk fluida cair (liquid), uap (vapor), gas dan cairan korosif.  Untuk membuka dan menutup katup, umumnya dilakukan dengan memutar roda engkol. Globe Valve adalah valve yang memiliki arah gerak linier dan dirancang sebagai stopping (menghentikan aliran), membuka aliran, dan mengatur aliran. Untuk globe valve biasa (konvensional) dapat digunakan sebagai isolasi dan throttling service. Meskipun valve jenis ini menunjukkan sedikit lebih tinggi angka penurunan tekanan isbanding dengan valve jenis lain (gate valve, plug  dan ball valve). Globe valve secara dasar di desain untuk mengontrol aliran. Pada umumnya tekanan diferensial (differential pressure) maksimum pada disk tidak boleh melebihi 20% dari tekanan maksimum upstream atau sekitar 200 psi (1380 kPa). Namun untuk jenis globe valve dengan list khusus mampu bekerja melebihi besar tekanan tersebut. Globe valve dicirikan dengan bentuk body nya yang bulat besar (menyerupai sebuah globe). 

Keuntungan menggunakan globe valve:

a.    Kemampuan menutup yang baik.

b.    Kemampuan yang cukup baik untuk throttling.

c.    Stroke yang lebih pendek, dibandingkan dengan gate valve.

d. Tersedia dalam berbagai macam yaitu: Tee, Wye, dan Angle sehingga mudah digunakan dalam berbagai aplikasi.

e.    Mudah dan cepat dalam pemasangan,

f.   Dengan disk yang tidak melekat pada batang sehingga valve dapat digunakan sebagai stop check valve.

Kerugian menggunakan Globe Valve:

a.    Penurunan tekanan yang lebih tinggi (dibandingkan dengan gate valve).

b.    Membutuhkan tenaga yang lebih besar atau actuator yang lebih kuat.

c.    Throttling aliran dibawah seat dan shutoff di atas seat.

d.   Harga globe valve relative lebih mahal daripada valve lainnya.

Gambar 1. Globe Valve

2.    Butterfly Valve

Butterfly valve seperti pada Gambar 2. Dicirikan dengan bentuk disc-nya pipih dan bergerak menyerupai sayap kupu-kupu, bagian disc-nya berputar membuka atau menutup pada porosnya. Butterfly valve memiliki turbulensi dan penurunan tekanan (pressure drop) yang minimal. Valve ini bagus untuk pengoperasian on-off ataupun throttling, dan bagus untuk mengontrol aliran zat cair atau gas dalam jumlah yang besar. Keuntungan butterfly valve adalah pressure drop yang rendah, minim perawatan, high capacity, dan good flow control. Sedangkan kekurangannya adalah cenderung terjadi kavitasi pada aliran dengan tekanan rendah sekalipun.

Gambar 2. Butterfly Valve

3.    Ball Valve

Bentuk penyekat valve jenis ini adalah berbentuk bola yang mempunyai lubang menerobos di tengahnya. Valve ini dapat dengan cepat ditutup dan cukup kedap untuk menahan fluida atau zat cair. Secara operasionalnya, karena hanya memiliki seperempat putaran dari posisi tertutup ke posisi terbuka begitupun sebaliknya. Maka sering disebut sebagai quarter turn valve. Ball Valve memiliki bagian terpenting yang berupa sebuah bola berlubang lurus dari satu sisi ke sisi lain yang di pasang sejajar dengan arah aliran pada rumah valvenya. Arah dari lubang pada bola inilah yang menentukan mengalir dan tidaknya cairan yang melalui rumah valve/katup. Pada sisi tegak bola tersambung dengan bagian handel valve yang di operasikan dari luar rumah valve. Gambar 3. Merupakan ball valve. Keuntungan ball valve yaitu :

a.    Handal dalam mengontrol pada tekanan tinggi.

b.    Handal dalam volume tinggi.

c.    Handal dalam suhu yang tinggi.

d.   Kokoh dalam desainnya, dan yang tak kalah penting adalah ball valve.

e.    Relative lebih murah di banding jenis valve yang lainnya.

Gambar 3. Ball Valve

4.    Gate Valve

Gate valve merupakan salah satu jenis stop valve yang digunakan untuk menutup dan membuka aliran untuk tekanan yang tidak terlalu tinggi. Selain itu gate valve juga berfungsi untuk mengontrol debit aliran. Aplikasi gate valve dapat digunakan untuk oli, gas, udara, steam, dan cairan korosif.  Gate valve dicirikan dengan bentuk disc yang menyerupai pintu / gate yang bisa bergerak dari atas ke bawah untuk menutup aliran fluida ketika diputar handwheel-nya. Gate valve dapat dilihat pada Gambar 4. Jenis ini juga bisa dioperasikan secara manual atau terkontrol menggunakan sistem pneumatik atau hidrolik.

Gambar 4. Gate Valve

5.    Check Valve

Check valve berfungsi sebagai pengaman terhadap aliran balik fluida yang digunakan untuk tekanan rendah saja. Jenis valve ini hanya bisa mengalirkan fluida dari satu arah saja, dan apabila terdapat fluida yang mengalir berlawanan arah, secara mekanis valve ini akan tertutup dan menghentikan fluida. Biasanya digunakan untuk pengaman pompa terhadap aliran balik fluida yang dapat merusak motor pompa, atau digunakan untuk keperluan proses lain, dimana aliran balik fluida tidak diperbolehkan. Check valve bisa memiliki disc berupa swing atau ball.

Gambar 5. Swing Check Valve

Ket : Diambil dari berbagai sumber