Adalah alatinstrumen yang dipakai untuk mengatur ketinggian level cairan dalam suatu alat dimana cairan tersebut bekerja. Pengukuran tinggi
permukaan cairan dilakukan dengan operasi dari sebuah control valve, yaitu dengan mengatur rate cairan masuk atau keluar proses.
Prinsip kerja : Jumlah aliran fluida diatur oleh control valve. Kemudian rate fluida melalui
valve ini akan memberikan sinyal kepada LC untuk mendeteksi tinggi permukaan pada set point.
Alat sensing yang digunakan umumnya pelampung atau transducer diafragma untuk mendeteksi dan menunjukkan tinggi permukaan cairan
dalam alat dimana cairan bekerja. Proses pengendalian pada pabrik ini menggunakan feedback control
configuration karena selain biayanya relatif lebih murah, pengaturan system pengendaliannya menjadi lebih sederhana. Konfigurasi ini mengukur secara
langsung variabel yang ingin dikendalikan untuk mengatur harga variabel yang dimanipulasi. Tujuan pengendalian ini adalah untuk mempertahankan
variabel yang dikendalikan pada level yang diinginkan set point. Sinyal output yang dihasilkan oleh pengendali oleh pengendali
feedback ini berupa pneumatic signal yaitu dengan menggunakan udara tekan. Tipe pengendali feedback yang digunakan pada perancangan ini, yaitu:
1. Jenis – P Proportional, digunakan untuk mengendalikan tekanan gas. 2. Jenis – PI Proportional Integral, digunakan untuk mengendalikan laju
alir flow, ketinggian level cairan, dan tekanan zat cair. 3. Jenis – PID Proportional Integral Derivative, digunakan untuk
mengendalikan temperatur.
6.1.2 Syarat Perancangan Pengendalian
Beberapa syarat penting yang harus diperhatikan dalam perancangan pabrik antara lain :
1. Tidak boleh terjadi konflik antar unit, di mana terdapat dua
pengendali pada satu aliran.
Universitas Sumatera Utara
2. Penggunaan supervisory computer control untuk mengkoordinasikan
tiap unit pengendali. 3.
Control valve yang digunakan sebagai elemen pengendali akhir memiliki opening position 70 .
4. Dilakukan pemasangan check valve pada mixer dan pompa dengan
tujuan untuk menghindari fluida kembali ke aliran sebelumnya. Check valve yang dipasangkan pada pipa tidak boleh lebih dari satu dalam
one dependent line. Pemasangan check valve diletakkan setelah pompa.
5. Seluruh pompa yang digunakan dalam proses diletakkan di
permukaan tanah dengan pertimbangan syarat safety dari kebocoran. 6.
Pada perpipaan yang dekat dengan alat utama dipasang flange dengan tujuan untuk mempermudah pada saat maintenance.
Tabel 6.1 Daftar penggunaan instrumentasi pada pra rancangan pabrik pembuatan biogas sebagai sumber kebutuhan listrik
No Nama alat
Jenis instrumen
Kegunaan 1
Pompa FC
Mengontrol laju alir cairan dalam pipa
2 Tangki Neutralizer
LC Menunjukkan tinggi cairan dalam tangki
TC Mengontrol suhu dalam tangki
3 Tangki pencampuran
LC Menunjukkan tinggi cairan dalam tangki
TC Mengontrol suhu dalam tangki
4 Raktor fermentasi
TC Mengontrol suhu dalam tangki
LC Menunjukkan tinggi cairan dalam tangki
5 Tangki Pengendapan
LC Menunjukkan tinggi cairan dalam tangki
7 Desulfurisasi
PC Mengontrol tekanan gas dalam pipa
Contoh jenis-jenis instrumentasi yang digunakan pada pra rancangan pabrik pembuatan biogas dari limbah cair kelapa sawit sebagai sumber energi listrik :
Universitas Sumatera Utara
1. Pompa
Variabel yang dikontrol pada pompa adalah laju aliran flow rate. Untuk mengetahui laju aliran pada pompa dipasang flow control FC. Jika laju aliran
pompa lebih besar dari yang diinginkan maka secara otomatis katup pengendali control valve akan menutup atau memperkecil pembukaan katup.
Gambar 6.3 Instrumentasi pada pompa
2. Tangki neutralizer
Pada tangki ini dilengkapi dengan Level Controller LC yang berfungsi untuk mengontrol ketinggian cairan di dalam tangki dan TC yang berfungsi untuk
mengontrol suhu dalam tangki. Jumlah aliran fluida diatur oleh control valve. Kemudian rate fluida melalui valve ini akan memberikan sinyal kepada LC untuk
mendeteksi tinggi permukaan pada set point.
TC LC
Gambar 6.4 Instrumentasi pada tangki cairan
Universitas Sumatera Utara
3. Tangki pencampuran cairan
Pada tangki ini dilengkapi dengan Level Controller LC yang berfungsi untuk mengontrol ketinggian cairan di dalam tangki dan Temperatur Controller TC
yang berfungsi untuk mengontrol suhu dalam tangki. Jumlah aliran fluida diatur oleh control valve. Kemudian rate fluida melalui valve ini akan memberikan sinyal
kepada LC untuk mendeteksi tinggi permukaan pada set point.
TC LC
Gambar 6.5 Instrumentasi pada tangki cairan
4. Reaktor Fermentasi
Reaktor fermentasi adalah alat tempat berlangsungnya reaksi kimia antara bahan-bahan yang digunakan. Dalam pabrik ini, reaktor merupakan tempat
bereaksinya limbah cair kelapa sawit menghasilkan biogas dan produk sampingnya. Untuk mengendalikan ketinggian cairan dalam reaktor digunakan level controller
LC dengan tujuan agar tidak terjadi kelebihan muatan dan Temperatur Controller TC yang berfungsi untuk mengontrol suhu dalam tangki
FC TC
LC
. Gambar 6.6 Instrumentasi pada tangki Fermentasi
Universitas Sumatera Utara
5. Tangki Floating Roof
Tangki floating roof ialah alat untuk menampung biogas yang dihasilkan dari reaksi limbah cair kelapa sawit. Untuk mengendalikan ketinggian cairan dalam
reaktor digunakan level controller LC dengan tujuan agar tidak terjadi kelebihan muatan dan Temperatur Controller TC yang berfungsi untuk mengontrol suhu
dalam tangki
FC TC
LC
Gambar 6.7 Instrumentasi pada tangki penampung gas
6. Tangki Pengendapan
Tangki pengendapan ini dilengkapi dengan Level Controller LC yang berfungsi untuk mengontrol ketinggian cairan di dalam tangki. Jumlah aliran fluida
diatur oleh control valve. Kemudian rate fluida melalui valve ini akan memberikan sinyal kepada LC untuk mendeteksi tinggi permukaan pada set point.
LC
Gambar 6.8 Instrumentasi pada tangki Pengendapan
Universitas Sumatera Utara
7. Water Trap
Water Trap ialah alat untuk untuk menangkap air yang ada didalam biogas sehingga biogas yg keluar dari Water Trap lebih murni.
E-95
Gambar 6.9 Instrumentasi pada Water Trap
8. Tangki Desulfurisasi
Tangki desulfurisasi ialah alat tempat terjadinya pengurangan kandungan sulfur yang ada pada biogas sehingga jumlah sulfur yang ada pada biogas tersaring di
tangki sulfurisasi.
FC
Gambar 6.10 Instrumentasi pada Tangki Desulfurisasi
9. Generator
Komponen dalam generator terdiri dari tiga komponen utama, yaitu turbin, ruang bakar dan kompresor. Kompresor akan menghisap udara kemudian akan
dialirkan ke ruang bakar. Dalam ruang bakar terjadi proses pembakaran antara udara yang termampatkan dengan biogas. Gas hasil pembakaran akan dialirkan ke dalam
turbin. Turbin akan mengubah energi mekanis menjadi listrik.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 6.11 Generator
6.2 Keselamatan Kerja Pabrik
