RTO蓄热燃烧装置作为大气治理的主流设备,在设计选型过程中也暴露出一系列的问题,今天本文将从RTO加强的角度看探讨一下。
下面是几点众多项目中总结出的RTO催化燃烧设备机械设计经验:
一、 材料选型
RTO催化燃烧设备通常由换向设备、蓄热室、燃烧室和控制系统等组成,不同区域因为接触废气的面积和废气组分不同,因此它们的材料选型也有所差异。
换向设备就是我们常说的提升阀。提升阀连接着烟气管道,是与废气直接接触的部位,因此在选材上需选择耐腐蚀的不锈钢,根据废气的腐蚀性强弱,工程师一般会选择304奥氏体不锈钢、2205或2507双向不锈钢(适用于含氯废气)等,作为提升阀制作的原材料,具体的选材需根据不同的现场工况选择。
不同于提升阀,蓄热室与燃烧室内部周围因为有一层250mm~300mm厚的保温棉,炉壁基本上接触不到废气,因此在燃烧室与蓄热室的材料选型上会选择不低于Q235B的碳钢板,厚度一般在6~8mm。
二、 炉壁设计
在前文提到RTO催化燃烧炉体的炉壁是用使用6~8mm的碳钢板制作而成,其在运行过程中炉壁除了需要承受自身的重力之外,还会受到炉内外压力差所带来的压力,这些力的作用都会使炉壁产生形变。为了提高炉壁的刚性防止炉壁的形变,我们的工程师通常会在RTO上下炉壁的外围加上一层加强筋,加强筋的作用除了提高炉壁的刚性之外,也可以保护其在运输及吊装的过程中不会因磕碰而导致变形。因此在设计RTO催化燃烧设备时,在炉壁上增加一层加强筋是必不可少的一环。
加强筋的种类:
目前在碳钢薄板上常见的加强筋种类有:长条型、井字型、X型及综合型(井字型加X型的组合)等;
1、长条形加强筋:
(1):问:什么情况下会采用长条形加强筋?
答:除了自重外,且无需承受高强度的负重,只需要增加单个壳体的强度,例如RTO外壁上部和四周的位置。
(2)问:加强筋使用什么材料或者型钢作为原材?
答:我们目前常见的是使用扁钢、角钢或者工字钢来作为加强筋的原材,它们都有着各自的优缺点。
a、使用扁钢从成本上来说是最经济的,但是从美观上来说要差点意思,且其没有端面,在后续搭建各种桥架、平台以及RTO附属设备时与RTO连接困难;
b、角钢加强筋的形式是在扁钢的基础上增加了一面端面,解决了扁钢在连接设备时不方便的难题。但使用扁钢和角钢作为加强筋时与炉壁的接触面积小,一般只适用于小型RTO;
c、对于大型的RTO,我们一般选用工字钢,工字钢结合了角钢端面大,刚性强等特点,在外观上更具有肌肉感和安全感,当然工字钢的成本要比扁钢和角钢大很多。所以我们一般会根据实际情况和业主需求来选择加强筋的原材。
(3)问:条形加强筋的间距一般取多少?
答:按照原材的选型来定,使用扁钢或者角钢时会定在1~1.2m之间;选择工字钢的时候会定在1.5m~2m之间,且加强筋为外壁之间通常采用断焊的形式以免满焊温度过高会导致板材变形,影响设备使用寿命。
2、井字型/X型加强筋
(1)问:在什么情况下会采用井字型或X型加强筋
答:在RTO的底部使用井字型加强筋,因为RTO底部外壳的面积很大,且需要承受高强度的负重,因此需要使用井字或X型框架进行加强,原材会选择槽钢或者H型钢进行制作,因为H型钢与槽钢的承载能力比较强。
3、综合型(井字+X型)
在RTO催化燃烧质量非常大时,会考虑使用井字和X型的组合型加强筋来提升加强筋的刚性,结构如下图所示。
以上为工程师们根据以往众多项目中不同现场、不同工况总结出的RTO机械设计经验,通过不同的选材及结构形式来满足不同现场、工况的需求,做到“量身定做”。
来源:VOCs减排工作站