Pengertian, Cara Kerja, dan Jenis Gate Valve

Gate valve adalah katup kontrol yang memungkinkan media mengalir tanpa terhalang atau menghentikan aliran fluida. Keuntungan utama dari gate valve adalah jalur lurus tanpa halangan, yang menyebabkan kehilangan tekanan minimal pada katup.

Pengertian Gate Valve

Lubang yang tidak terhalang dari katup gerbang juga memungkinkan jalur babi dalam prosedur pembersihan pipa, tidak seperti katup kupu-kupu. Namun, katup gerbang lebih lambat daripada katup seperempat putaran dan hanya boleh digunakan dalam posisi terbuka penuh atau tertutup, bukan untuk mengatur aliran. Katup gerbang otomatis ada dengan aktuator listrik atau pneumatik, tetapi katup gerbang manual hemat biaya karena katup gerbang biasanya jarang digunakan. Katup gerbang juga biasa disebut sebagai katup pintu air.

Baca Juga : Apa itu Solenoid Valves 2 Arah?

Desain & bagian-bagian dari Gate valve

Gate valve memiliki desain yang sederhana dan dapat diterapkan di banyak layanan penurunan tekanan rendah, yang menjadikannya salah satu katup paling umum yang digunakan saat ini. Katup gerbang dirancang sebagai katup port penuh. Ini berarti port katup memiliki ukuran yang sama dengan diameter bagian dalam pipa penghubung. Katup gerbang lubang penuh melewatkan aliran fluida tanpa ada penghalang pada aliran dan tidak menyebabkan penurunan tekanan pada pipa. Hal ini juga memungkinkan untuk membersihkan pipa menggunakan babi pembersih.

Katup gerbang duduk yang tangguh dengan spindel yang tidak naik terdiri dari bagian-bagian berikut:

• Wedge
• Ductile iron valve body
• Seating area
• Stem (spindle)
• Spindle bearing
• Bonnet
• Packing.

Badan adalah elemen terbesar dari katup gerbang. Karena spindel tetap berada di badan katup selama rotasi, ini memungkinkan konstruksi kap yang ekonomis. Kap katup itu sendiri disambungkan ke bodi dengan baut, yang memungkinkan pembersihan dan perawatan. Saat katup gerbang menutup, baji bergerak ke bawah hingga menekan dudukan katup, yang berarti pematian total. Selama pembukaan, baji meluncur ke arah bagian atas badan katup.

Baca Juga : Definisi, Prinsip Kerja, dan Jenis Aktuator

Konstruksi katup gerbang baji tidak banyak berubah selama 100 tahun terakhir. Namun, desain beberapa elemen katup gerbang telah mengalami beberapa modifikasi. Sebagian besar perubahan ditujukan untuk meningkatkan masa pakai katup gerbang, meningkatkan karakteristik penyegelan, menggunakan bahan berkualitas unggul dan lapisan epoksi untuk perlindungan korosi yang lebih baik. Pada saat yang sama, bodi katup gerbang modern memiliki desain ramping yang ringkas, memungkinkan pemasangan dalam kondisi ruang terbatas. Sudah ada 7 generasi model gate valve Hawle yang telah dikembangkan dalam 70 tahun terakhir.

Baca Juga : Perbedaan Antara Katup Proporsional, Directional, dan Servo

Simbol Gate Valve

Simbol gate valve memiliki dua segitiga yang mengarah ke tengah garis vertikal, seperti yang terlihat pada Gambar 2. Gambar ini biasanya digunakan dalam diagram perpipaan dan instrumentasi (P&ID).

Cara Kerja Gate Valve

Katup gerbang beroperasi mirip dengan katup lainnya. Untuk membuka katup, putar handwheel (A), yang menggerakkan gerbang (G) ke atas atau ke bawah pada batang (B) melalui ulir. Katup gerbang membutuhkan lebih dari satu putaran 360 ° untuk membuka atau menutup katup sepenuhnya. Ketika gerbang diangkat, gerbang membuka saluran masuk ke saluran keluar sehingga memungkinkan media mengalir tanpa halangan. Ketika gerbang diturunkan, gerbang menutup dan menghalangi aliran media.

Hubungan antara perjalanan vertikal gerbang dan laju aliran tidak linier untuk katup gerbang, dengan perubahan terbesar terjadi pada penutupan yang hampir sempurna. Ketika digunakan untuk mengatur aliran, kecepatan aliran yang relatif tinggi pada pembukaan parsial menghasilkan keausan gerbang dan dudukan, yang bersama dengan kemungkinan getaran gerbang, memperpendek masa pakai katup. Oleh karena itu, katup gerbang hanya boleh digunakan untuk kontrol hidup / mati.

Baca Juga : Pengertian, Keuntungan, dan Aplikasi Globe Valve

Metode aktuasi Gate Valve

Ada tiga jenis utama metode aktuasi katup gerbang:

• Manually Gate Valve: Katup gerbang manual memiliki roda tangan yang diputar secara manual untuk membuka atau menutup katup, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3. Ini membutuhkan pengguna di tempat untuk memutar roda. Katup gerbang manual adalah yang paling ekonomis, terutama karena penggunaan katup gerbang setelah dipasang biasanya rendah.
• Pneumatic Gate Valve: Katup gerbang pneumatik menggunakan aktuator pneumatik sebagai pengganti roda tangan. Dengan memanfaatkan udara bertekanan, aktuator dapat memutar batang untuk menaikkan atau menurunkan gerbang. Hal ini memungkinkannya untuk dioperasikan dari jarak jauh tanpa pengguna di lokasi tetapi membutuhkan sistem pneumatik di lokasi.
• Electric Gate Valve: Katup gerbang listrik menggunakan motor listrik sebagai pengganti roda tangan. Dengan memanfaatkan daya listrik, aktuator memutar batang untuk menaikkan atau menurunkan gerbang. Hal ini memungkinkannya untuk dioperasikan dari jarak jauh tanpa pengguna di lokasi tetapi membutuhkan daya listrik di lokasi. Ini juga disebut sebagai katup gerbang bermotor.

Jenis Gate Valve

Gerbang ini hadir dalam berbagai desain dan teknologi untuk menghasilkan penyegelan yang efektif untuk berbagai aplikasi.

Knife gate valve

Knife gate valve digunakan untuk cairan kental dan padatan curah kering. Gerbang hanya berupa sepotong logam, yang biasanya runcing seperti pisau. Katup ini membersihkan sendiri saat melewati cincin dudukan setiap kali membuka dan menutup.

Wedge gate valve

Wedge gate valve memiliki gerbang berbentuk baji yang berada di atas dua dudukan miring, seperti yang terlihat pada Gambar 4 Berlabel A. Selain gaya utama yang diciptakan oleh tekanan fluida, gaya ganjal yang tinggi pada dudukan yang diciptakan oleh pengencangan batang membantu penyegelan. Gerbang berbentuk baji tidak menempel pada dudukan jika terjadi tekanan diferensial fluida yang tinggi dan memiliki masa pakai yang lebih lama karena lebih sedikit “gesekan” pada dudukan.

Namun, katup gerbang berbentuk baji memiliki beban kompresi tambahan pada dudukan yang dapat menyebabkan pengikatan termal dan pembukaan katup yang terbatas karena pemuaian.

Parallel slide gate valve

Parallel slide gate valve memiliki gerbang datar dan dudukan sejajar dengannya. Katup gerbang geser paralel menggunakan tekanan saluran dan pemosisian untuk membuat segel yang rapat. Gerbang datar terdiri dari dua bagian dan memiliki pegas di tengahnya. Pegas mendorong potongan-potongan itu ke arah kursi untuk meningkatkan penyegelan. Karena desainnya yang melekat, katup gerbang paralel memiliki keunggulan keamanan dalam aplikasi suhu yang lebih tinggi. Selain itu, karena tidak ada aksi mengganjal di gerbang paralel, torsi penutupan relatif lebih kecil, menghasilkan aktuator yang lebih kecil, lebih murah atau lebih sedikit upaya manual. Karena meluncur ke posisinya, gerbang paralel menjauhkan kotoran dari permukaan tempat duduk.

Baca Juga : Cara Kerja, Jenis, dan Aplikasi Check Valve

Slab gate valves

Slab gate valves, juga disebut katup gerbang saluran tembus, adalah gerbang satu unit yang mencakup lubang ukuran lubang. Lubang tersebut sejajar dengan cincin dua kursi dalam keadaan terbuka. Keselarasan ini menciptakan aliran yang lancar dengan turbulensi minimal. Desain unik ini memungkinkan kehilangan tekanan minimal dalam sistem dan sangat cocok untuk pengangkutan minyak mentah dan cairan gas alam (NGL). Dudukan katup tetap bersih. Namun, rongga cakram dapat menangkap material asing. Oleh karena itu, rongga biasanya memiliki sumbat bawaan untuk tujuan pemeliharaan untuk menguras material asing yang terkumpul.

Parallel Expanding Gates

Katup gerbang perluasan memiliki dua gerbang lempengan yang dipasangkan bersama yang memberikan penyegelan melalui ekspansi mekanis gerbang, seperti yang terlihat pada Gambar 5. Saat diangkat, kedua rongga gerbang lempengan memungkinkan media mengalir. Gaya ke atas pada satu lempengan dan penghentian lempengan kedua, dengan langkah di badan katup, memungkinkan ekspansi mekanis ke luar untuk penyegelan yang tepat. Saat ditutup, gerbang lempengan menghalangi aliran media, dan gaya ke bawah (batang) pada satu lempengan dan gaya ke atas (langkah di badan katup) memungkinkan ekspansi mekanis ke luar untuk segel yang tepat.

Katup ini memberikan segel yang efektif secara bersamaan untuk dudukan hulu dan hilir. Segel ini membuatnya ideal untuk aplikasi seperti katup isolasi di pembangkit listrik, katup blok dalam sistem proses, dan katup suhu tinggi di kilang.

Bonnet

Kap mesin katup gerbang melindungi bagian internal katup gerbang dengan membuat segel anti bocor. Oleh karena itu, dapat dilepas untuk tujuan perbaikan atau pemeliharaan. Katup gerbang dapat memiliki kap mesin berulir, penyatuan, baut, atau segel tekanan tergantung pada aplikasinya.

Baca Juga : Definisi, Prinsip Kerja, dan Jenis Pressure Gauge

Screw-in bonnets

Kap mesin berulir adalah yang paling sederhana dalam konstruksi dan dapat dilihat pada Gambar 1. Mereka umum digunakan pada katup ukuran kecil dan memberikan segel anti bocor yang tahan lama.

Union bonnets

Kap mesin union ditahan oleh mur union. Mur union berada di tepi bawah kap mesin dan disekrup ke ulir badan katup. Jenis desain ini memastikan bahwa segel anti bocor yang dibuat oleh mur tidak akan rusak dengan seringnya melepas kap mesin. Oleh karena itu, union bonnet biasa digunakan untuk aplikasi yang memerlukan pemeriksaan atau perawatan rutin.

Bolted bonnets

Kap mesin yang dibaut memberikan penyegelan pada katup yang lebih besar dan aplikasi bertekanan lebih tinggi.

Pressure seal bonnets

Katup gerbang kap segel tekanan ideal untuk aplikasi tekanan tinggi (lebih dari 15 MPa). Kap kap segel tekanan memiliki cangkir yang menghadap ke bawah yang dimasukkan ke dalam badan katup. Ketika tekanan fluida internal meningkat, cangkir dipaksa keluar, meningkatkan segel.

Stem design

Gerbang dinaikkan dan diturunkan oleh putaran batang berulir. Seperti yang telah dibahas, roda manual atau aktuator memutar batang. Tergantung pada desainnya, ini dianggap sebagai katup gerbang batang yang naik atau katup gerbang batang yang tidak naik. Jadi, saat Anda memutar batang, ia akan naik atau tetap di tempatnya dengan putaran.

Sekrup Luar dan Kuk (OS&Y), juga disebut sebagai batang yang naik, dipasang ke gerbang. Oleh karena itu, ulir berada di sisi aktuasi. Jadi, saat gerbang dinaikkan atau diturunkan, batangnya bergerak ke atas dan ke bawah. Akibatnya, mereka memiliki indikator visual bawaan dari keadaan katup dan mudah dilumasi. Karena memiliki komponen yang bergerak, mereka tidak dapat digunakan dengan roda gigi atau aktuator miring. Oleh karena itu, katup gerbang naik cocok untuk aktuasi manual.

Di sisi lain, batang yang tidak naik dipasang ke aktuator dan diulirkan ke gerbang. Sebuah indikator sering diulirkan ke batang untuk menunjukkan keadaan katup terbuka atau tertutup. Katup gerbang tidak naik biasa terjadi pada instalasi bawah tanah dan aplikasi dengan ruang vertikal terbatas.

Baca Juga : Definisi, Cara Kerja, dan Jenis Pressure Regulator

Aplikasi Gate Valve

Katup gerbang memiliki banyak aplikasi industri dan perumahan.

• Slurries/Bubur: Katup gerbang sering digunakan dalam aplikasi yang mengandung bubur sebagai medianya. Ini karena katup gerbang memiliki lorong yang tidak terhalang untuk fluida, sehingga bubur dapat dengan mudah melewati katup. Selain itu, katup gerbang pisau dapat dengan mudah memotong langsung melalui bubur untuk menutup
• Media kental: Katup gerbang biasanya digunakan untuk media kental seperti gemuk dan minyak ringan. Lorong yang tidak terhalang memungkinkan media ini mengalir dengan mudah. Katup dapat dipasangi pig, metode pembersihan yang umum untuk aplikasi ini. Selain itu, katup untuk aplikasi ini biasanya hidup atau mati untuk jangka waktu yang lama.
• Katup gerbang air: Untuk aplikasi air, katup gerbang air biasanya digunakan karena kontrol aliran biasanya tidak dilakukan untuk aplikasi ini. Katup dapat terbuka penuh atau tertutup penuh, memungkinkan kontrol air yang tepat.

Baca Juga : Pengertian, Cara Kerja, dan Jenis Safety Valve

Kesimpulan

dari artikel yang telah kami paparkan diatas, yaitu “Pengertian, Cara Kerja, dan Jenis Gate Valve” maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :

• Gate valve adalah katup kontrol yang memungkinkan media mengalir tanpa terhalang atau menghentikan aliran fluida. Keuntungan utama dari gate valve adalah jalur lurus tanpa halangan, yang menyebabkan kehilangan tekanan minimal pada katup.
• Gate valve memiliki desain yang sederhana dan dapat diterapkan di banyak layanan penurunan tekanan rendah, yang menjadikannya salah satu katup paling umum yang digunakan saat ini.
• Katup gerbang beroperasi mirip dengan katup lainnya. Untuk membuka katup, putar handwheel (A), yang menggerakkan gerbang (G) ke atas atau ke bawah pada batang (B) melalui ulir. Katup gerbang membutuhkan lebih dari satu putaran 360 ° untuk membuka atau menutup katup sepenuhnya. Ketika gerbang diangkat, gerbang membuka saluran masuk ke saluran keluar sehingga memungkinkan media mengalir tanpa halangan. Ketika gerbang diturunkan, gerbang menutup dan menghalangi aliran media.
• Terdapat 3 Jenis metode aktuaksi gate valve, yaitu : Manual, Pneumatic, dan Elektrik Gate Valve

Referensi : tameson.com | www.hawle.com