Skip to content Skip to sidebar Skip to footer

Differensial Pressure Flow Meter

A. Prinsip Operasi

Prinsip  operasi Differential  Pressure Flowmeters (DP  Flowmeters) di  dasarkan pada persamaan Bernoulli yang menguraikan  hubungan  antara tekanan dan kecepatan pada suatu aliranfluida.

Alat ini memandu aliran ke dalam  suatu penghalang aliran (yang  mempunyai lubang  dengan  diameter yang  berbeda  dengan  diameter  pipa), sehingga menyebabkan perubahan kecepatan  aliran  (flow velocity) dan tekanan (pressure) antara  sisi  upstream  dan  downstream  dari  penghalang. Dengan mengukur perubahan tekanantersebut,maka kecepatan aliran dapat dihitung.

Differential Pressure Flowmeters (DP Flowmeters)
Differential Pressure Flowmeters (DP Flowmeters)
Differential  pressure  atau  head  flow  measurement  merupakan metoda pengukuran flow yang paling populer saat ini untuk mengukur  aliran fluida di industri proses.


Dari tabel di atas, bisa klita lihat bahwa DP Flowmeter direkomendasikan untuk digunakan pada phase dan kondisi seperti di atas. Selain itu, DP Flowmeter pada umumnya digunakan untuk pipa-pipa berdiameter 1/4 - 12".

B. Kelebihan dan kekurangan

Kelebihan :
1.  Biaya pengadaannya awal : rendah ~ sedang
2.  Dapat  digunakan  di  dalam  cakupan  luas  (hampir  semua  phase fluida dan kondisi aliran).
3.  Strukturnya kokoh dan sederhana

Kekurangan :
1.  Rugi tekanan (pressure drop) : sedang ~ tinggi

C. Element utama pada DP Flowmeter

Berbagai jenis primary element yang tersedia dipasaran untuk DP flowmeters antara lain : orifice plates, venturi tube, flow nozzle, pitot tube, anubar tubes, elbow taps, segmental wedge, V-Cone dan Dall Tube.

Jenis  yang  paling  banyak digunakan adalah  orifice plate,  namun element lain menawarkan  beberapa  kelebihan  untuk  aplikasi  tertentu.  Kelebihan  dan  kekurangan untuk berbagai jenis element tersebut dapat dilihat di bawah.

1.  Orifice Plates

Suatu plate berlubang dimasukkan ke dalam pipa dan ditempatkan secara tegak lurus terhadap  flow  stream. Ketika fluida  mengalir  melewati  orifice platetersebut  maka menyebabkan peningkatan kecepatan dan penurunan tekanan. Perbedaan  tekanan sebelum dan  setelah orifice  plate digunakan untuk mengkalkulasi kecepatan aliran (flow velocity).

Orifice Plate
Orifice Plate
1. Jenis-jenis Orifice Plate
  • Concentric Orifice
Letak  lubang  penghalang  konsentris  dengan  penampang  pipa. Digunakan  untuk  mengukur  volume  gas,  liquid  dan  steam  dalam jumlah yang besar.

Orifice Plate jenis Concentric
Orifice Plate jenis Concentric
Kelebihan
·  Dapat digunakan pada berbagai ukuran pipa (range yang lebar).
·  Ketelitian (accuracy) baik, jika plate dipasang dengan baik.
·  Harga relative murah.

Kekurangan
·  Rugi tekanan (pressure drop) relatif tinggi.
·  Tidak  dapat  digunakan  untuk  mengukur  laju  aliran “slurry”, karena cenderung terjadi penyumbatan.
  • Eccentric Orifice
Titik  pusat  lubang  penghalang  tidak  satu garis pusat  dengan  pusat penampang  pipa.  Pemasangan  lubang  yang  tidak  konsentris  ini dimaksud  untuk  mengurangi  masalah  jika  fluida  yang  diukur membawa berbagai benda padat (solid).

Secara  umum  kelebihan  dan  kekurangan  dari  penggunaan  Venturi  Tube, adalah sebagai berikut : 

Kelebihan
·  Rugi  tekanan  (pressure loss) permanan relatif rendahdari pada  orifice atau flow nozzle
·  Dapat  digunakan  untuk  mengukur cairan  yang  mengandung endapan padatan (solids).

Kekurangan
·  Tidak tersedia pada ukuran pipa dibawah 6 inches.
·  Harga relatif mahal.

3. Flow Nozle

Gambar  di bawah memperlihatkan  flow  nozzle. Alat ini terdiri dari bagian  yang berbentuk  lonceng  dengan  profile  ellips  diikuti  dengan  leher  silindris dan diletakkan  di  dalam  pipa  untuk  merubah  bidang  aliran  sehingga menghasilkan  penurunan  tekanan  (pressure  drop)  untuk  digunakan menghitung flow velocity.

Flow Nozle
Flow Nozle
Kelebihan
·  Pressure loss lebih rendah dibandingkan orifice plate.
·  Dapat digunakan untukfluida yang mengandung padatan (solids).

Kekurangan
·  Terbatas pada ukuran pipa di bawah 6 “.
·  Harga lebih tinggi dibanding dengan orifice.

4.  Pitot Tubes

Sebuah  probe  dengan  open  tip  (pitot  tube)  dimasukkan  ke  dalam  suatu bidang  aliran  (flow),  dimana  tip  tersebut  sebagai  titik  stationary  (zero velocity) dari flow.  Tekanan nya, dibandingkan dengan  tekanan  statis dan digunakan  untuk  mengkalkulasi  kecepatan  aliran  (flow  velocity)  Pitot tabung dapat mengukur flow velocity pada titik pengukuran.

Pilot tubes
Pilot tubes
Pitot  tube  jarang  digunakan  pada  process  stream  tetapi  umumnya digunakan  pada  utilities  streams  dimana  ketelitian  (accuracy)  yang  tinggi tidaklah diperlukan

Pilot tube
Pilot tube

Kelebihan
·  Tidak ada pressure loss.

Kekurangan
·  Akurasi kurang.
·  Tidak direkomendasikan untuk fluida yang kotor dan lengket.
·  Sensitif pada gangguan pada hulu (upstream)

5.  Annubar Tubes

Karakteristik  annubar  element  hampir  sama  dengan  pitot  tube, namun akurasi yang dihasilkan lebih baik dari pitot tube.

Anubar tube
Anubar tube
Kelebihan
·  Pressure drop dapat diabaikan.
·  Dapat dipasang untuk service dengan tekanan rendah.

Kekurangan
·  Tidak dapat diaplikasikan untuk fluida yang kotor dan lengket.

6. ElbowTaps

Ketika  suatu  aliran  cairan  melalui  sebuah  elbow,  maka  gaya  sentrifugal menyebabkan perbedaan tekanan antara  sisi sebelah luar dan  sisi sebelah dalam dari elbow itu. Perbedaan tekanan ini digunakan untuk  menghitung kecepatan aliran (flow velocity).

Kekurangan  alat  ukur  ini  adalah  perbedaan  tekanan yang  dihasilkan  oleh suatu elbow  flowmeter  adalah  lebih  kecil  dibanding dengan DP flowmeter lainnya,  namun  kelebihan  elbow  flowmeter mempunyai  lebih  sedikit penghalang pada aliran fluida.

Elbow  taps  flowmeter  pada  gambar di  atas sangat jarang  digunakan, namun  aplikasi  alat  ukur  ini akan bermanfaat  bilamana pengukuran flow diperlukan  di  dalam suatu  instalasi  yang sudah ada (existing),  dimana biaya yang tersedia rendah dan ketelitian yang baik tidak diutamakan.

7.  Segmental Wedge

Perubahan  segmen  (wedge-shaped)  pada area  /  luas penampang dari aliran  fluida  menciptakan  pressure  drops  yang  digunakan  untuk mengkalkulasi kecepatan aliran fluida.

8.  V-Cone

Suatu kerucut  sebagai  elemen  penghalang  yang  bertindak  memodifikasi penampang dari  aliran  fluida  dan  ditempatkan  di  pusat  dari  pipa  untuk menghasilkan  perbedaan  tekanan  yang  digunakan  untuk  menghitung kecepatan fluida.

9. Dall Tube

Suatu  kombinasi  dari  Venturi  tube  dan  orifice  plate. Alat  ini  umumnya digunakan untuk aplikasi dengan laju aliran yang besar.

Post a Comment for "Differensial Pressure Flow Meter"