專利名稱：低雜波水冷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及大功率電力電子器件的冷卻系統(tǒng)，特別涉及低雜波水冷系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
低雜波目前廣泛的應(yīng)用于核聚變實驗中，其主要作用是電流驅(qū)動和輔助加熱。在運行過程中，調(diào)速管、環(huán)形器及天陣線等元器件會產(chǎn)生大量的熱量，需要通過水冷的方式將熱量帶出。首先，由于這些被冷卻對象的水阻不同，所以需要的動力也不同，出于節(jié)能的目的，需要將這些被冷卻器件分別冷卻，其次，被冷卻元器件的材質(zhì)大部分為銅或者銅合金，在設(shè)計水冷系統(tǒng)時需要考慮銅或者銅合金的腐蝕問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種低雜波水冷系統(tǒng)。為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種低雜波水冷系統(tǒng)，包括主循環(huán)回路和去離子回路，所述主循環(huán)回路包括中壓回路及高壓回路，所述中壓回路包括依次通過管道連接的中壓循環(huán)泵、第一板式換熱器、第一過濾器、中壓被冷卻元器件及脫氣罐，所述高壓回路包括依次通過管道連接的高壓循環(huán)泵、第二板式換熱器、第二過濾器及高壓被冷卻元器件，所述中壓回路與高壓回路中的冷卻介質(zhì)合流后進入脫氣罐，所述第一板式換熱器連接有第一冷卻塔，所述第二板式換熱器連接有第二冷卻塔，所述去離子回路包括依次通過管道連接的離子交換樹脂罐、精密過濾器、膨脹罐，所述去離子回路與主循環(huán)回路在脫氣罐入口合流，所述中壓被冷卻元器件包括調(diào)速管收集極、管體、磁線包、環(huán)形器負(fù)載、饋線及天線彎波導(dǎo)，中壓被冷卻元器件水阻彡O. 6MPa ；所述高壓被冷卻器件包括調(diào)速管陶瓷窗、環(huán)形器及天陣線單元，高壓被冷卻元器件水阻為O. 7 1.1MPa。為了更好的實現(xiàn)本發(fā)明，所述去離子回路并聯(lián)有電導(dǎo)率及溶解氧測量旁路，所述旁路上安裝有電導(dǎo)率測量儀表及溶解氧測量儀表，用于測量主回路冷卻介質(zhì)的電導(dǎo)率及溶解氧，所述電導(dǎo)率及溶解氧測量旁路安裝有第一常開閥門及第二常開閥門，設(shè)置旁路的目的是對儀表進行壓力保護，通過設(shè)定旁路的管徑、第一常開閥門及第二常開閥門的開度控制旁路的壓力，防止壓力過大損壞儀表，所述電導(dǎo)率及溶解氧測量旁路并聯(lián)有第一常閉閥門，并聯(lián)第一常閉閥門的目的是方便進行儀表檢修或更換，儀表需要檢修或更換時，只需將第一常開閥門及第二常開閥門關(guān)閉，第一常閉閥門打開，不會影響整個系統(tǒng)的正常運行。為了更好的實現(xiàn)本發(fā)明，所述離子交換樹脂罐連接純水補水裝置及純水脫氧裝置，所述純水脫氧裝置并聯(lián)有常閉旁路，當(dāng)去離子回路冷卻介質(zhì)溶解氧超過設(shè)定值時，常閉旁路打開，去離子回路冷卻介質(zhì)能夠通過旁路進入純水脫氧裝置脫氧降低溶解氧。為了更好的實現(xiàn)本發(fā)明，所述去離子回路連接有加藥裝置，用于調(diào)節(jié)去離子回路的PH值，所述去離子回路串聯(lián)有pH測量儀表，用于監(jiān)控去離子回路的pH值。為了更好的實現(xiàn)本發(fā)明，所述去離子回路包括氮氣穩(wěn)壓裝置，所述氮氣穩(wěn)壓裝置有三條氣路，一路為緩沖罐提供穩(wěn)壓源，一路為緩沖罐曝氣，降低冷卻介質(zhì)的溶解氧，一路為純水脫氧裝置曝氣，輔助其脫氧。為了更好的實現(xiàn)本發(fā)明，所述第一過濾器并聯(lián)有第二常閉閥門，所述第二過濾器并聯(lián)有第三常閉閥門，所述第一過濾器及第二過濾器進出口均串聯(lián)有常開閥門，需要檢修或更換過濾器時，只需將進出口常開閥門關(guān)閉，并聯(lián)的常閉閥門打開，不會影響整個系統(tǒng)的正常運行。為了更好的實現(xiàn)本發(fā)明，所述中壓被冷卻元器件及高壓被冷卻器件共用一條出水母管。本發(fā)明的原理如下由于被冷卻部件主要材質(zhì)為銅金屬或銅合金，純水對銅的腐蝕及銅離子析出后的水質(zhì)控制至關(guān)重要，主要采取以下措施I通過三個措施對溶解氧進行控制(I)對補充水源進行脫氧處理，在系統(tǒng)補水前，采用純氮排空系統(tǒng)內(nèi)部空氣，再進行補水；(2)運行過程中，對溶解氧進行監(jiān)控，并進行在線脫氧處理；(3)在緩沖罐中設(shè)置曝氣裝置，采用高純度99. 9999%氮氣，通過曝氣裝置將氮氣形成微小氣泡，將水中的溶解氧分離出來。2合理的控制水質(zhì)的pH值pH在7 10之間是Cu的穩(wěn)定區(qū),通過加藥裝置調(diào)節(jié)冷卻介質(zhì)的pH值,并配置pH值變送器，對水質(zhì)的PH值進行監(jiān)測，及時調(diào)控冷卻介質(zhì)的pH值。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點及有益效果本發(fā)明一方面根據(jù)被冷卻元器件的水阻大小分成高壓被冷卻元器件及中壓被冷卻器件，使得冷卻介質(zhì)在被冷卻元器件之間合理分配，不會產(chǎn)生某些被冷卻器件冷卻容量不足，而某些冷卻容量過剩的情況，從而對低雜波設(shè)備中的電力電子器件進行高效冷卻，延長其壽命，提高其可靠性；另一方面，在一定程度上抑制了被冷卻元器件中銅或銅合金的腐蝕，并且能夠使冷卻介質(zhì)的電導(dǎo)率可控。


圖1是本發(fā)明實施例1所述低雜波水冷系統(tǒng)工藝流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明的實施方式作進一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。實施例1如圖1所示，一種低雜波水冷系統(tǒng)，包括主循環(huán)回路和去離子回路，所述主循環(huán)回路包括中壓回路及高壓回路，所述中壓回路包括依次通過管道連接的中壓循環(huán)泵1-1、第一板式換熱器2-1、第一過濾器4-1、由調(diào)速管收集極8-1、管體及磁線包8-2、環(huán)形器負(fù)載8-3、饋線及天線彎波導(dǎo)8-4并行連接構(gòu)成的中壓被冷卻元器件及脫氣罐9，所述高壓回路包括依次通過管道連接的高壓循環(huán)泵1-2、第二板式換熱器2-2、第二過濾器4-2及高壓被冷卻元器件(調(diào)速管陶瓷窗、環(huán)形器及天陣線單元8-5)，所述中壓回路與高壓回路中的冷卻介質(zhì)合流后進入脫氣罐9，所述第一板式換熱器2-1連接有第一冷卻塔3-1，所述第二板式換熱器2-2連接有第二冷卻塔3-2，所述去離子回路包括依次通過管道連接的離子交換樹脂罐11-1，11-2、精密過濾器12、膨脹罐16-1，16-2，所述去離子回路與主循環(huán)回路在脫氣罐9入口合流，所述去離子回路上安裝有電導(dǎo)率測量儀表14，所述去離子回路連接有加藥裝置24，用于調(diào)節(jié)去離子回路的pH值，所述去離子回路串聯(lián)有PH測量儀表13，用于監(jiān)控去離子回路的pH值。所述中壓被冷卻元器件包括調(diào)速管收集極、管體、磁線包、環(huán)形器負(fù)載、饋線及天線彎波導(dǎo)，中壓被冷卻元器件水阻彡O. 6MPa ；所述高壓被冷卻器件包括調(diào)速管陶瓷窗、環(huán)形器及天陣線單元，高壓被冷卻元器件水阻為O. 7 1.1 MPa。為了更好的實現(xiàn)本發(fā)明，所述去離子回路并聯(lián)有電導(dǎo)率及溶解氧測量旁路，所述旁路上安裝有電導(dǎo)率測量儀表18及溶解氧測量儀表19，用于測量主回路冷卻介質(zhì)的電導(dǎo)率及溶解氧，所述電導(dǎo)率及溶解氧測量旁路安裝有第一常開閥門20及第二常開閥門21，設(shè)置旁路的目的是對儀表進行壓力保護，通過設(shè)定旁路的管徑、第一常開閥門20及第二常開閥門21的開度控制旁路的壓力，防止壓力過大損壞儀表，所述電導(dǎo)率及溶解氧測量旁路并聯(lián)有第一常閉閥門17，并聯(lián)第一常閉閥門17的目的是方便進行儀表檢修或更換，儀表需要檢修或更換時，只需將第一常開閥門20及第二常開閥門21關(guān)閉，第一常閉閥門17打開，不會影響整個系統(tǒng)的正常運行。為了更好的實現(xiàn)本發(fā)明，所述離子交換樹脂罐11-1連接純水補水裝置23及純水脫氧裝置22，所述純水脫氧裝置22并聯(lián)有常閉旁路，常閉旁路通過三通閥10與離子交換樹脂罐11-1連接，當(dāng)去離子回路冷卻介質(zhì)溶解氧超過設(shè)定值時，常閉旁路打開，去離子回路冷卻介質(zhì)能夠通過旁路進入純水脫氧裝置脫氧降低溶解氧。為了更好的實現(xiàn)本發(fā)明，所述去離子回路包括氮氣穩(wěn)壓裝置15-1及15-2，所述氮氣穩(wěn)壓裝置有三條氣路，一路為緩沖罐16-1及16-2提供穩(wěn)壓源，一路為緩沖罐16-1曝氣，降低冷卻介質(zhì)的溶解氧，一路為純水脫氧裝置22曝氣，輔助其脫氧。為了更好的實現(xiàn)本發(fā)明，所述第一過濾器4-1并聯(lián)有第二常閉閥門7-1，所述第二過濾器4-2并聯(lián)有第三常閉閥門7-2，第一過濾器4-1進出口串聯(lián)有常開閥門5-1及6-1，第二過濾器4-2進出口串聯(lián)有常開閥門5-2及6-2，需要檢修或更換第一過濾器4-1時，只需將常開閥門5-1及6-1關(guān)閉，第二常閉閥門7-1打開，不會影響整個系統(tǒng)的正常運行，需要檢修或更換第二過濾器4-2時，同樣如此。為了更好的實現(xiàn)本發(fā)明，所述中壓被冷卻元器件調(diào)速管收集極8-1、管體及磁線包8-2、環(huán)形器負(fù)載8-3、饋線及天線彎波導(dǎo)8-4及高壓被冷卻器件調(diào)速管陶瓷窗、環(huán)形器及天陣線單元8-5共用一條出水母管25。上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種低雜波水冷系統(tǒng)，其特征在于包括主循環(huán)回路和去離子回路，所述主循環(huán)回路包括中壓回路及高壓回路，所述中壓回路包括依次通過管道連接的中壓循環(huán)泵、第一板式換熱器、第一過濾器、中壓被冷卻元器件及脫氣罐，所述高壓回路包括依次通過管道連接的高壓循環(huán)泵、第二板式換熱器、第二過濾器及高壓被冷卻元器件，所述中壓回路與高壓回路中的冷卻介質(zhì)合流后進入脫氣罐，所述第一板式換熱器連接有第一冷卻塔，所述第二板式換熱器連接有第二冷卻塔， 所述去離子回路包括依次通過管道連接的離子交換樹脂罐、精密過濾器、膨脹罐，所述去離子回路與主循環(huán)回路在脫氣罐入口合流， 所述中壓被冷卻元器件包括調(diào)速管收集極、管體、磁線包、環(huán)形器負(fù)載、饋線及天線彎波導(dǎo)； 所述高壓被冷卻器件包括調(diào)速管陶瓷窗、環(huán)形器及天陣線單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種低雜波水冷系統(tǒng)，其特征在于所述去離子回路并聯(lián)有電導(dǎo)率及溶解氧測量旁路，所述旁路上安裝有電導(dǎo)率測量儀表及溶解氧測量儀表，所述電導(dǎo)率及溶解氧測量旁路安裝有第一常開閥門及第二常開閥門，所述電導(dǎo)率及溶解氧測量旁路并聯(lián)有第一常閉閥門。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種低雜波水冷系統(tǒng)，其特征在于所述離子交換樹脂罐連接純水補水裝置及純水脫氧裝置，所述純水脫氧裝置并聯(lián)有常閉旁路，當(dāng)去離子回路冷卻介質(zhì)溶解氧超過設(shè)定值時，常閉旁路打開，去離子回路冷卻介質(zhì)能夠通過旁路進入純水脫氧裝置脫氧降低溶解氧。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種低雜波水冷系統(tǒng)，其特征在于所述去離子回路連接有加藥裝置，所述去離子回路串聯(lián)有PH測量儀表。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種低雜波水冷系統(tǒng)，其特征在于所述去離子回路包括氮氣穩(wěn)壓裝置，所述氮氣穩(wěn)壓裝置有三條氣路，一路為緩沖罐提供穩(wěn)壓源，一路為緩沖罐曝氣，降低冷卻介質(zhì)的溶解氧，一路為純水脫氧裝置曝氣，輔助其脫氧。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種低雜波水冷系統(tǒng)，其特征在于所述第一過濾器并聯(lián)有第二常閉閥門，所述第二過濾器并聯(lián)有第三常閉閥門，所述第一過濾器及第二過濾器進出口均串聯(lián)有常開閥門。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種低雜波水冷系統(tǒng)，其特征在于所述中壓被冷卻元器件及高壓被冷卻器件共用一條出水母管。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低雜波水冷系統(tǒng)，包括主循環(huán)回路和去離子回路，主循環(huán)回路包括中壓回路及高壓回路，中壓回路包括依次通過管道連接的中壓循環(huán)泵、第一板式換熱器、第一過濾器、中壓被冷卻元器件及脫氣罐，高壓回路包括依次通過管道連接的高壓循環(huán)泵、第二板式換熱器、第二過濾器及高壓被冷卻元器件，中壓回路與高壓回路中的冷卻介質(zhì)合流后進入脫氣罐，本發(fā)明一方面根據(jù)水阻大小分成高壓被冷卻元器件及中壓被冷卻器件，使得冷卻介質(zhì)在被冷卻元器件之間合理分配，從而對低雜波設(shè)備中的電力電子器件進行高效冷卻，延長其壽命，提高其可靠性；另一方面，在一定程度上抑制了被冷卻元器件中銅或銅合金的腐蝕，并且能夠使冷卻介質(zhì)的電導(dǎo)率可控。
文檔編號C02F9/04GK103025128SQ201210516849
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月5日
發(fā)明者吳文偉, 唐洪, 盧志敏 申請人:廣州高瀾節(jié)能技術(shù)股份有限公司