[18회] P&ID 해독하기 Kettle Reboiler

P&ID 해독하기 Kettle Reboiler by Plant Inside

오늘의 주제는 Kettle Reboiler 개요와 Piping Instrument 해독하기 입니다.

Kettle Reboiler는 무엇을 말하는 것일까요? Kettle은 한글로 솥, 쇠주전자를 뜻하며 Reboiler는 열원을 공급해서 대기압을 넘는 증기로 전환해서 공급하는 장치를 말합니다.

수두차이를 주기 위해서 증류탑 타워 아래쪽에 위치하는 경우가 많습니다. P&ID를 살펴보기에 앞서 Kettle Reboiler의 Process를 확인해 볼 필요가 있습니다.

Kettle Reboiler Process

Kettle Reboiler Process 유튜브 동영상

• 증류탑 타워의 하부에 위치한 배관을 통해서 유체가 Kettle reboiler 바닥으로 이동합니다.

 

• 유체는 Kettle boiler 내부에서 열에 의해 증기로 상변화를 일으킵니다.

 

• 증기로 상변화 되지 않은 액체상태의 상(Phase)은 Kettle boiler 내부의 Baffle을 통해서 별도로 보관됩니다. 

 

• 증기는 Kettle boiler 상부 방향의 Back flow line을 통해서 다시 증류탑 이동하게 됩니다.

Kettle Reboiler P&ID Standard Configuration.

<Figure 1. Kettle Boiler Symbol>

 

STEP 1. 

그림 1과 같이 Kettle Boiler의 Symbol을 배치하였습니다. 기기 번호는 편의를 위해서 임의로 KB-001A로 지정하였습니다. 다음 단계로 KB-001A 를 중심으로 Main process line을 표기해 보겠습니다.

<Figure 2. Main Liquid & Vapor Line>

 

STEP 2. 

그림 2와 같이 Kettle Boiler의 Main Process line을 추가하였습니다. 상부쪽이 Vapor가 회수 된는 라인이며 하부 방향이 Tower로부터 넘어오는 Liquid 라인입니다. 

 

Tower의 P&ID 번호는 편의를 위해서 임의로 P&ID-0-TW-001을 부여하였습니다. 다음 단계로 Heating source 배관 라인을 구성해 보겠습니다.

<Figure 3. Heating source influx & Return Line>

 

STEP 3. 

그림 3에 Heating source line Influx, Return 을 표기하였습니다. Heating source P&ID No.는 P&ID-0-HT-001을 부여하였습니다.

 

제 삼자가 보더라도 Main process line 임을 확인할 수 있게 굵은 선(Poly line) 으로 수정하였습니다. 다음 단계로 Baffle 을 통해서 수집된 Liquid 를 배출하기 위한 Liquid outlet 을 표기하겠습니다.

<Figure 4. Liquid Outlet line>

 

STEP 4. 

Liquid Outlet line 을 추가하였습니다. 이로써 주요 배관에 대한 P&ID 도식화가 완료 되었습니다.

Instrument Diagram 

Kettle Reboiler 를 Control 할 수 있게 Instrumentation 작업을 진행해 보겠습니다.

우선적으로 Vapor return line의 Vapor가 원하는 (Design) 온도 값이 나오는지 검출하고

 

Control room 에서 확인이 가능하게 Temperature Transmitter 를 부착하겠습니다.

<Figure 5. Temperature Transmitter>

 

STEP 5. 

TT-001 온도 전송계를 부착해서 Vapor 의 온도를 감지할 수 있는 상태가 되었습니다. 온도 조건은 Operating temperature 를 기준으로 High, Low 를 설정하여 Alarm 을 설정할 수 있습니다. 

 

다음 단계로 Tower 에서 Kettle reboiler로 유입되는 Liquid의 온도와 Liquid outlet을 통해 배출되는 Liquid의 온도를 측정하기 위해 Temperature Transmitter 를 부착하겠습니다.

<Figure 6. Temperature 001B/C>

 

STEP 6. 

그림 6과 같이 Temperature Transmitter 001C/B 를 추가하여 Liquid outlet과 Liquid from의 온도를 실시간으로 감지할 수 있게 되었습니다.

<Figure 7. Level transmitter and control valve>

STEP 7. 

그림 7에서는 많은 계장류가 추가되었습니다.

LT-001A : Level Transmitter 이며 Kettle Reboiler Baffle 유체가 수집되는 구간의 Water level 을 측정하고 있습니다.

LHA-001A : Level High Alram 입니다. 즉 수위가 높아지면 알람. (Set point)

LAL-001A : Level Low Alram 입니다. 즉 수위가 낮아지면 알람. (Set point)

LIC-001A : CV-001(Control Valve) 를 콘트롤 하는 콘트롤러 이며 LHA, LAL 값을 받아 밸브의 개폐 량을 결정합니다. 

 

즉 수위가 낮을 경우 밸브를 Full close 하거나 조금 열어놓는 상태, 수위가 높을 경우 밸브를 Full open 하거나 조금 열어놓는 상태를 말합니다.

 

GV-002A/B/C 는 By-pass를 하기 위한 라인입니다. CV-001이 고장 났을 때 임시적으로 유체의 라인을 대채하기 위함 입니다.

<Figure 8. Kettle Reboiler Piping & Instrument Diagram>

그림 8과 같이 Kettle Reboiler의 Standard Piping & Instrument Diagram 이 완성되었습니다.