Fungsi dan Jenis Valve Udara

Valve merupakan salah satu bagian yang banyak diaplikasikan pada sektor industri khususnya yang bergerak pada pengolahan produk berbentuk liquid, entah itu cairan maupun gas. Umumnya alat ini digunakan untuk sistem pengaliran yang berfungsi untuk mengarahkan aliran, membuka aliran, dan menutup aliran. Terdapat jenis katup yang memiliki peran yang lebih spesifiik seperti misalnya katup udara.

Cairan khususnya air selalu mengandung udara yang terlarut di dalamnya, umumnya udara tersebut akan muncul dalam bentuk gelembung ketika terjadi peningkatan suhu dan penurunan tekanan. Dalam sistem pengaliran sendiri, meningkatnya kandungan udara dalam aliran biasanya disebakan oleh timbulnya pusaran air pada saluran hisap, serta kerusakan pada segel pompa dan adanya kerusakan pada pipa hisap.

Mengapa udara dalam pipa perlua dikeluarkan? Udara berlebih dalam pipa dapat menyebabkan aliran lebih lambat, kerusakan pipa, menyebabkan turbulensi, dan meningkatkan laju korosi. Untuk mengatasi hal tersebut maka umumnya diterapakan valve/katup udara pada sistem pengaliran.

Fungsi Valve Udara

Katup atau valve udara memungkinkan udara berlebih keluar dari pipa selama proses pengaliran. Alat ini juga memungkinkan udara keluar dari pipa selama pengisian. Katup dapat menyuntikkan udara ke dalam pipa saat sedang dikosongkan, mencegah kondisi vakum, yang bisa menyebabkan pipa runtuh.

Aplikasi Valve Udara

Penggunaan air valve hampir di semua sistem transportasi cairan, seperti:

Air Minum
Air Limbah
Air Sisa/Residu
Air mentah
Pabrik pengolahan air asin menjadi air tawar (reverse osmosis).

Katup udara sangat membantu dalam operasi berikut.

Pengosongan Pipa

Saat mengosongkan pipa air, udara harus masuk untuk menghindari munculnya tekanan negatif yang dapat merusak pipa. Ini dilakukan dengan menerapkan katup udara yang terletak di titik tinggi dalam sistem. Diameter yang dibutuhkan tergantung pada diameter saluran pembuangan atau katup pembuangan dan perbedaan ketinggian antara katup udara dan katup pembuangan.

Pengisian Pipa

Saat memulai pengisian pipa, udara di dalamnya perlu dievakuasi secara terkendali. Ini dilakukan dengan katup udara yang terletak di titik tinggi dalam sistem. Diameter yang dibutuhkan tergantung pada laju pengisian pipa.

Pelepasan Udara (Air Bleed)

Air mengandung udara terlarut setiap saat, karena air diangkut melalui pipa, tekanan turun karena efek gesekan pada dinding. Ketika tekanan turun, air mengurangi kapasitasnya untuk menampung udara terlarut dan ini memanifestasikan dirinya dalam bentuk gelembung-gelembung kecil yang diseret oleh air dan menumpuk di titik-titik tinggi sistem.

Jika udara yang terkumpul ini tidak dihilangkan, area sirkulasi air yang harusnya efektif akan berkurang dan penurunan tekanan akan terjadi. Dalam kasus ekstrim, pipa dapat tersumbat sepenuhnya.

Jenis Valve Udara

Umumnya terdapat 4 jenis valve udara yang beredar di pasaran, yakni:

Katup pelepas udara
Katup udara dan vakum
Katup udara kombinasi
Katup pelepas udara kinetik.

1. Katup Pelepas udara

Jenis katup ini menggunakan pelampung berbobot ringan yang mendeteksi keberadaan udara. Mekanisme yang terkait dengan pelampung membuka lubang katup dan melepaskan udara.

Jenis katup ini bekerja paling baik ketika pipa air berada pada tekanan penuh, karena memiliki kemampuan terbatas untuk melepaskan dan menyuntikkan udara.

2. Katup Vakum

Katup udara dan vakum, juga disebut katup orifice besar. Dalam prosenya, injektor melepaskan udara dalam jumlah besar saat pipa sedang diisi atau dikosongkan. Katup ini juga disegel oleh bola. Saat air mengisi pipa, bola tetap berada di bawah lubang dan katup disegel.

Ketika pipa dikosongkan, bola akan jatuh sejajar dengan ketinggian air dan memungkinkan udara masuk ke dalam pipa.

3. Katup Udara Kombinasi

Katup udara kombinasi tidak lain adalah gabungan katup udara dan vakum. Fungsi dari jenis ini ialah melepaskan udara secara otomatis yang terkumpul di dalam system pipa saat mendapatkan tekanan.

Fungsi udara dan vakum mengeluarkan udara masuk dalam volume besar selama pengisian atau pengurasan pipa. Katup udara kombinasi akan terbuka untuk menghilangkan tekanan negatif setiap kali pemisahan kolom air terjadi.

4. Katup Udara Kinetik

Jenis ini mengevakuasi udara selama pengisian pipa. Memungkinkan asupan udara volume besar dalam kasus jaringan drainase pipa. Katup udara kinetik memberikan perlindungan yang sangat baik terhadap timbulnya kondisi vakum karena memiliki desain aerodinamis dan lubang orifice kinetik. Katup udara memberikan penyegelan yang lebih baik dalam kondisi tekanan rendah.

Pembuangan udara yang tidak lengkap selama pengisian

Ketika pipa diisi dengan air, udara yang dikandungnya harus dikeluarkan ke luar, jika tindakan yang dilakukan tidak mencukupi, sebagian udara akan tetap terperangkap di dalam pipa. Keadaan ini sering terjadi pada proses pengaliran, namun volume kandungan udara yang kecil umumnya tidak akan menimbulkan masalah berarti terhadap proses.

Kerugian akibat kurangnya udara dalam aliran

Terlepas dari fungsi katup udara seperti yang telah dijelaskan di atas, perlu diketahui bahwa kurangnya udara di dalam aliran juga dapat menyebabkan beberapa masalah. Adapun masalah yang perlu diperhatikan seperti rusaknya pipa saluran akibat tekanan negatif atau depresi, timbulnya tekanan transien atau palu air yang dapat menyebabkan keruntuhan pada instalasi, dan mengurangnya konsentrasi bahan kimia yang sengaja dicampurkan ke dalam cairan karena keluar melalui katup udara.