RTO催化燃燒裝置的材料選型與爐壁設計

RTO蓄熱燃燒裝置作為大氣治理的主流設備，在設計選型過程中也暴露出一系列的問題，今天本文將從RTO加強的角度看探討一下。
下面是幾點眾多項目中總結出的RTO催化燃燒設備機械設計經(jīng)驗：
一、 材料選型

RTO催化燃燒設備通常由換向設備、蓄熱室、燃燒室和控制系統(tǒng)等組成，不同區(qū)域因為接觸廢氣的面積和廢氣組分不同，因此它們的材料選型也有所差異。
換向設備就是我們常說的提升閥。提升閥連接著煙氣管道，是與廢氣直接接觸的部位，因此在選材上需選擇耐腐蝕的不銹鋼，根據(jù)廢氣的腐蝕性強弱，工程師一般會選擇304奧氏體不銹鋼、2205或2507雙向不銹鋼（適用于含氯廢氣）等，作為提升閥制作的原材料，具體的選材需根據(jù)不同的現(xiàn)場工況選擇。
不同于提升閥，蓄熱室與燃燒室內部周圍因為有一層250mm~300mm厚的保溫棉，爐壁基本上接觸不到廢氣，因此在燃燒室與蓄熱室的材料選型上會選擇不低于Q235B的碳鋼板，厚度一般在6~8mm。
二、 爐壁設計
在前文提到RTO催化燃燒爐體的爐壁是用使用6~8mm的碳鋼板制作而成，其在運行過程中爐壁除了需要承受自身的重力之外，還會受到爐內外壓力差所帶來的壓力，這些力的作用都會使爐壁產(chǎn)生形變。為了提高爐壁的剛性防止爐壁的形變，我們的工程師通常會在RTO上下爐壁的外圍加上一層加強筋，加強筋的作用除了提高爐壁的剛性之外，也可以保護其在運輸及吊裝的過程中不會因磕碰而導致變形。因此在設計RTO催化燃燒設備時，在爐壁上增加一層加強筋是必不可少的一環(huán)。
加強筋的種類：
目前在碳鋼薄板上常見的加強筋種類有：長條型、井字型、X型及綜合型（井字型加X型的組合）等；
1、長條形加強筋：
（1）：問：什么情況下會采用長條形加強筋？
答：除了自重外，且無需承受高強度的負重，只需要增加單個殼體的強度，例如RTO外壁上部和四周的位置。
（2）問：加強筋使用什么材料或者型鋼作為原材？
答：我們目前常見的是使用扁鋼、角鋼或者工字鋼來作為加強筋的原材，它們都有著各自的優(yōu)缺點。
a、使用扁鋼從成本上來說是最經(jīng)濟的，但是從美觀上來說要差點意思，且其沒有端面，在后續(xù)搭建各種橋架、平臺以及RTO附屬設備時與RTO連接困難；
b、角鋼加強筋的形式是在扁鋼的基礎上增加了一面端面，解決了扁鋼在連接設備時不方便的難題。但使用扁鋼和角鋼作為加強筋時與爐壁的接觸面積小，一般只適用于小型RTO；
c、對于大型的RTO，我們一般選用工字鋼，工字鋼結合了角鋼端面大，剛性強等特點，在外觀上更具有肌肉感和安全感，當然工字鋼的成本要比扁鋼和角鋼大很多。所以我們一般會根據(jù)實際情況和業(yè)主需求來選擇加強筋的原材。

（3）問：條形加強筋的間距一般取多少？
答：按照原材的選型來定，使用扁鋼或者角鋼時會定在1~1.2m之間；選擇工字鋼的時候會定在1.5m~2m之間，且加強筋為外壁之間通常采用斷焊的形式以免滿焊溫度過高會導致板材變形，影響設備使用壽命。
2、井字型/X型加強筋
（1）問：在什么情況下會采用井字型或X型加強筋
答：在RTO的底部使用井字型加強筋，因為RTO底部外殼的面積很大，且需要承受高強度的負重，因此需要使用井字或X型框架進行加強，原材會選擇槽鋼或者H型鋼進行制作，因為H型鋼與槽鋼的承載能力比較強。

3、綜合型（井字+X型）
在RTO催化燃燒質量非常大時，會考慮使用井字和X型的組合型加強筋來提升加強筋的剛性，結構如下圖所示。

以上為工程師們根據(jù)以往眾多項目中不同現(xiàn)場、不同工況總結出的RTO機械設計經(jīng)驗，通過不同的選材及結構形式來滿足不同現(xiàn)場、工況的需求，做到“量身定做”。
來源：VOCs減排工作站