RCCS®技术原理  　　
  基于流体动力、强化换热及新材料方面的独有专利技术，生产了一系列列管式换热器强化换热系统RCCS®。
RCCS®工作原理
    在列管式换热器每根换热管内安装RCCS®装置，当设备运行时，无需外加动力，利用循环工质自身的流速驱动本装置的旋转部件，使RCCS®装置长期在换热管内以300-1800r/min的转速持续快速旋转，从而改变管内工质的层流为紊流状态，强化换热，大幅度提高换热器的换热系数K值20%以上。同时，破坏换热管内垢的形成机理，使垢不能在管壁上滞留和附着。RCCS®在设计思路上打破了传统的被动清洗除垢概念，变传统被动除垢为主动防垢，并实现强化换热。

RCCS®工作环境
    RCCS®适用于火电、石油、化工、冶金、盐业、制冷等行业的列管式换热器，如凝汽器、蒸发器、反应器、空预器等。可适应20%硫酸、20%盐酸、20%硝酸、100%氢氧化钠、100%氨等极端工作环境，长期工作温度最高可达220℃，最低可满足-100℃。
RCCS®功能特性

RCCS®在业内首次同时实现强化换热及在线清洗

强化换热功能
　　RCCS®强化扰流作用显著，能将管内工质由层流状态（或轻度紊流状态）改变为高强度紊流状态，打破边界滞留层及温度场的不均匀分布，大幅提高管侧换热系数。

　　理论计算及试验数据有力支持了这一点。经过对型号为Φ20*0.6mm，材质为307的不锈钢管进行从低流速到高流速、低雷诺数到高雷诺数下的强化换热效率测试，测试数据如下表：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图：内置RCCS®强化换热数据

上表数据绘制成图：

图：内置RCCS®与光管的K值比较图

在线清洗功能
　　管程内侧污垢的形成一般要经历五个阶段：起始、运输、附着、老化、剥蚀。在此污垢形成的五个阶段中，只要有一个环节遭到破坏，污垢就难以形成。因此，只需针对这五个阶段采取合适措施，就能有效除垢防垢。

针对内侧管壁的结垢机理，RCCS®打断或干扰了污垢形成的三个关键阶段:

■在污垢的起始阶段，RCCS®通过强化扰流和换热，打破边界滞留层，降低换热管内壁局部温度，从而极大减少了垢的析出；
■在污垢的附着阶段，RCCS®通过强化扰流，可有效预防硬垢及软垢的附着；
■在污垢的剥蚀阶段，RCCS®通过制造紊流刮扫管壁和强化扰流，加速了硬垢及软垢的剥离。

独特的材料、工艺优势

　　RCCS®的工作机理使得技术优势彰显，与螺纹管扰流技术、鳍片扰流技术、胶球清洗系统、超声波除垢系统等传统强化换热与清洁手段比较，RCCS®能大幅提高设备的换热系数和可靠性并延长使用寿命。RCCS®的自身设计寿命也可长达10年以上。

RCCS®常规性能

环境安全
　　RCCS®无毒，对水资源无害。RCCS®的本体部分由特种高分子材料组成，在400℃高温时发生降解，产生的降解物为二氧化碳、水及含氮化合物，对环境安全。RCCS®连接件部分由特种金属材质及高分子材料组成，可有效回收利用，保护环境。

运行安全
　　RCCS®安装便捷，无需改动换热器本体。而用于RCCS®生产的特种高分子材料性能极佳，材料强度、韧性、耐候性、缺口敏感度等性能优良，不会发生断裂、水解等现象；材料密度与水/油等工质非常接近，使纽带能很好地沿着换热管轴心旋转，从而保护了换热管壁的氧化膜。高强度连接件尺寸大于换热管内径，设计紧凑不脱落，保证运行的绝对安全。

耐磨损性能
　　将型号为RCCS® L/16/04（宽度16mm，厚度1mm，长度12m）的产品置于内径为18.8mm的不锈钢管、给定水流速度达4m/s的环境下进行180天极限磨损性能测试，纽带磨损量如下：

图：极限磨损状态下螺旋纽带的宽度变化

 

　　经过180天极限测试（转速达2500r/min，相当于正常工作状态5年的磨损量），纽带宽度仅减少0.35mm，单边磨损量0.18mm。将内置RCCS®的不锈钢管与不锈钢空管内壁运行前后比较，无明显变化，质量相当。

耐热及耐化学腐蚀性能
　　RCCS®所用高分子材料耐热性能出色，刚性模量、缺口冲击度、抗蠕变性能等力学性能优异，I型和II型的RCCS®在1.82Mpa下的热变形温度可分别高达80℃和250℃，超出常见换热器在极限温度下长期使用的耐热性能要求。
RCCS®所用高分子材料化学性质稳定，一般情况下，不溶于普通的有机溶剂，耐溶液性能优良，耐酸碱。所以，安装RCCS®可广泛应用于腐蚀性严重的化工领域。

阻力系数
　　安装RCCS®后，换热管内水流的紊流程度会得到加强，一方面强化扰流，另一方面也会使水阻增加。测试结果表明，对于管长12m、内径在18.8mm的内抛光不锈钢管，水流速度1m/s时，内置RCCS®后，其水头损失大约会增加0.01Mpa左右,水流速度2m/s（Re=38000）时，内置RCCS®后，其水头损失大约会增加0.03-0.04Mpa左右。因此，安装RCCS®的阻力增加量很小，几乎可以忽略。

图：12m管安装RCCS®前后水阻损失比较图

RCCS®比较技术优势

 

RCCS®牌号规格
RCCS®的命名
　　生产的RCCS®系统产品规格齐全。通过对这些产品的开发，RCCS®能满足不同行业、不同换热面积、不同工质以及南北区域气温差异的终端用户。
　　产品按照下列系统来区分：RCCS®为产品名称，后为型号，分为I、II、III共3个型号，分别对应火电行业（I型）、高端化工行业（II型）、其它行业（III型），不同型号分别满足不同行业对耐温度、耐腐蚀、耐磨损等不同性能要求。型号后接字母L、M、S或H。S系列适用于管长小于6m的换热器，M系列适用于管长介于6m—10m的中型换热器，L系列适用于管长大于10m的大型换热器，H系列为新型孔洞（Hole）系列，适用于工质粘性较高的换热器。字母后的两组数字分别表示纽带宽度和扭率。

RCCS®牌号对照表

RCCS®应用范围

在大型火电行业的应用

　　对现代大型火力发电厂而言，冷端运行状况对发电煤耗有非常重要的影响。凝汽器真空度、排汽温度、 汽轮机背压、凝汽器真空等4个指标都是表达凝汽器设备运行经济性的同一个指标，只是表达方式不同、 形态参数不同而已。排汽温度、凝汽器真空在机组运行中由热工测量表计直接显示，为运行操作、调整 提供证据；汽轮机背压是机组设计计算用参数；凝汽器真空度（含凝汽器真空）是汽轮机运行经济性的 表述参数（指标）。

　　凝汽器真空度的影响因素很多，但所有的因素都反映在凝汽器循环水入口温度、凝汽器循环水温升、凝 汽器端差等3个可定量分析的指标上，循环水入口温度/循环水温升/端差每上升1℃，即意味着汽轮机排 汽温度上升1℃，凝汽器压力也相应上升。查饱和蒸汽热力性质图表，可以得到不同温度区间时饱和温度 每上升1℃时对应的饱和压力增加值，比如，当排汽温度>45℃时，端差每升高1℃，排汽压力将上升 0.52-0.94Kpa。

针对30万千瓦级以上火电机组，RCCS®在业界首次做到：

1、同时实现在线清洗及强化换热；

2、维持凝汽器端差小于3 ℃，最低可达1.2℃；

3、与胶球清洗系统比较，60万千瓦级机组节煤1.5g/kw.h以上，30万千瓦级机组节煤2g/kw.h以上；

4、运行安全可靠，设计寿命10年以上，3年质量保证；

5、一劳永逸解决冷端治理难题。

在资源综合利用型发电行业的应用

　　RCCS®在资源综合利 用型电厂有着广泛应用，如高炉尾气发电、垃圾焚烧发电、煤矸石发电、生物质发电、水泥余热发电等 。与大型发电厂比较，一方面，由于资源综合利用型发电机组循环水质比较恶劣等原因，其冷端运行状 况通常较差；另一方面容量较小发电热耗高。实施RCCS®，相对节能量将更加显著。

一般而言，对于装机 容量在5MW-50MW范围的资源综合利用型电厂，实施RCCS®后，端差可以下降4-10℃，大约可以提高真空2- 5Kpa，汽耗下降2%-5%，或者燃烧同样多的燃料下，发电量增加2%-5%。

在化工行业的应用

RCCS®应用于化工行业的高端蒸发器等设备，能避免结焦，提高产量及产品品质，延长高端设备的使用寿命；

煤化工领域
RCCS®可广泛应用于气体冷却器、表面冷凝器、解吸冷却器、回流冷却器、甲醇贫液水冷却器、氨冷却器、甲醇冷却器、凝汽器等。煤化工领域的循环水系统通常采用母管制，由于环境中的粉尘较多，水质通常较差，常导致上述换热器水量分布不均、结垢严重，大幅降低产能和换热器使用寿命。采用RCCS®技术，能有效解决上述难题。

合成氨领域
RCCS®应用于合成氨领域的冷凝器等设备上，可提高产能，有效防止换热器结垢等情况的发生。

烧碱领域
RCCS®可应用于烧碱领域的盐水预热器、氨冷却器、液碱加热器、中央循环管式蒸发器等。

电石领域
电石炉变压器水冷器等设备应用RCCS®，将有效避免铜管堵塞，大幅提高安全性。

蒸馏塔
化工领域的许多蒸馏设备，如醋酸精馏塔等高端设备，常由于结焦、腐蚀等原因导致结垢严重，产能大幅下降、产品质量降低、设备寿命缩短、维护成本高。由于RCCS®良好的抗化学腐蚀性能及强大的抗结垢结焦能力，实施RCCS®后，将能有效克服上述难题，效益显著。

在石油化工行业的应用

RCCS®可广泛应用于石油化工行业的各类列管式换热器，是迄今为止石化行业较有效的防垢除垢技术，并能有效阻止或延缓换热器的垢下腐蚀及微生物腐蚀。
据统计，在石化行业，换热器的投资通常占总投资额的30%以上。腐蚀和结垢是换热设备的两大问题。
　　石化行业换热器最常见的腐蚀有均匀腐蚀、点蚀坑蚀、缝隙腐蚀、垢下腐蚀、冲刷腐蚀、硫化物应力腐蚀开裂、氯化物应力腐蚀开裂、微生物腐蚀等，其中又以垢下腐蚀及微生物腐蚀最为广泛和危害最大。
　　石化行业的换热器结垢常见的方式有生物结垢、化学反应结垢、晶体结垢和颗粒结垢4种。换热器结垢是传热中最难解决的难题之一，会导致传热下降，严重时将完全堵塞换热管路，造成非计划停机甚至重大事故。RCCS®可有效的抑制和防止换热器结垢。

在制盐行业的应用

　　盐业换热器数量众多，如冷水机、蒸发器等，大部分列管式换热器均可采用RCCS®技术。应用于盐业换热器，RCCS®可有效避免管壁结晶等问题，提高产量及产品品质，延长设备使用寿命。

在溴化锂吸收式制冷行业的应用

　　RCCS®应用于制冷行业如溴化锂吸收式制冷机组，可大幅提高冷端综合换热效率20%以上，与设计工况比较（清洁系数取0.85）,制冷量可提高5%-15%。冷端（冷凝器及吸收器）换热效率不足或下降一直是影响溴化锂制冷机组制冷量的重要因素之一。在设计阶段，加大冷端换热面积或冷却水量与控制制造成本和运行成本之间存在矛盾；在运行期间，溴化锂制冷机组由于冷凝器、吸收器等部位结垢，常造成制冷量大幅下降。采用RCCS®技术，可有效解决以上运行问题。
下表为某溴化锂吸收式制冷机组采用RCCS®前后能效数据对比:

状态 制冷量 kw
新机 2478
全清洗后运行期 2350
有轻微污垢运行期 2057
采用RCCS®技术运行期 2721

在大型压缩机上的应用

　　RCCS®可提高压缩机出力，帮助有效解决出力不足或喘振等现象，降低轴功率3%以上。压缩机排汽温度过高，是石化裂解车间常面临的一个技术难题，尤其是夏季，常因此引起出力不够，蒸汽汽耗上升；润滑油变稀甚至炭化结焦，压缩机润滑条件恶化，进而引发喘振。造成上述问题最重要的原因之一在于冷凝器换热效率不足或下降，从而影响制冷机组制冷量。在设计阶段，加大冷端换热面积或冷却水量与控制制造成本和运行成本之间存在矛盾；在运行期间，制冷机组由于冷凝器换热面积受限、水侧等部位结垢，常造成制冷量大幅下降。采用以RCCS®®技术，则可大幅提高冷端综合换热效率20%以上，与设计工况比较（清洁系数取0.85）,制冷量可大幅提高，具有重大的革新性价值。
　　以某石化企业裂解车间E-699及EB-462为例，其系列压缩机出口冷凝器实施RCCS®，有效降低轴功率3.8%-4.5%，全年蒸汽使用量将下降3.8%-4.5%，年节省蒸汽84634～100224吨，年经济效益达1400-1700万元，同时提高机组运行安全。

在其它行业的应用

　　RCCS®在药业、造纸、冶金等行业的列管式换热器亦有广泛的应用前景。
　　RCCS®应用于冶金行业如氧化铝降膜蒸发器，可大幅提高蒸发器换热效率，减少因蒸发器结疤造成的非停，减少蒸汽使用量，节能效益显著；对所有应用RCCS®技术的列管式换热器，可有效实现强化换热及在线清洁双重功效，降低生产能耗，免人工及化学清洗，防止换热器损伤及腐蚀。
解决方案

针对火电行业：围绕企业实际，分析运行现状及节煤潜力，制定节能方案，并进行节煤预估，评估测算经济效益；

针对垃圾余热、生物质等资源综合利用型发电行业：分析运行现状及未来换热系数提升空间，评估机组运行效率的提升空间和具体措施；

针对石油化工、盐行业：分析运行现状，进行蒸汽量或节水量测算，评估设备运行效率及提升空间，制定技术实施方案；

针对压缩机出口冷凝器：分析运行现状，进行压缩机压缩量测算，评估生产效率提高空间，制定技术实施方案；

其他行业：友朋科技提供节能咨询服务，进行设备运行评估，量身定制节能方案及措施，测算评估节能效益。