专利名称：低杂波水冷系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及大功率电力电子器件的冷却系统，特别涉及低杂波水冷系统。
背景技术：
低杂波目前广泛的应用于核聚变实验中，其主要作用是电流驱动和辅助加热。在运行过程中，调速管、环形器及天阵线等元器件会产生大量的热量，需要通过水冷的方式将热量带出。首先，由于这些被冷却对象的水阻不同，所以需要的动力也不同，出于节能的目的，需要将这些被冷却器件分别冷却，其次，被冷却元器件的材质大部分为铜或者铜合金，在设计水冷系统时需要考虑铜或者铜合金的腐蚀问题。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种低杂波水冷系统。为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是:一种低杂波水冷系统，包括主循环回路和去离子回路，所述主循环回路包括中压回路及高压回路，所述中压回路包括依次通过管道连接的中压循环泵、第一板式换热器、第一过滤器、中压被冷却元器件及脱气罐，所述高压回路包括依次通过管道连接的高压循环泵、第二板式换热器、第二过滤器及高压被冷却元器件，所述中压回路与高压回路中的冷却介质合流后进入脱气罐，所述第一板式换热器连接有第一冷却塔，所述第二板式换热器连接有第二冷却塔，所述去离子回路包括依次通过管道连接的离子交换树脂罐、精密过滤器、膨胀罐，所述去离子回路与主 循环回路在脱气罐入口合流，所述中压被冷却元器件包括:调速管收集极、管体、磁线包、环形器负载、馈线及天线弯波导，中压被冷却元器件水阻彡0.6MPa ；所述高压被冷却器件包括:调速管陶瓷窗、环形器及天阵线单元，高压被冷却元器件水阻为0.7 1.1MPa。为了更好的实现本实用新型，所述去离子回路并联有电导率及溶解氧测量旁路，所述旁路上安装有电导率测量仪表及溶解氧测量仪表，用于测量主回路冷却介质的电导率及溶解氧，所述电导率及溶解氧测量旁路安装有第一常开阀门及第二常开阀门，设置旁路的目的是对仪表进行压力保护，通过设定旁路的管径、第一常开阀门及第二常开阀门的开度控制旁路的压力，防止压力过大损坏仪表，所述电导率及溶解氧测量旁路并联有第一常闭阀门，并联第一常闭阀门的目的是方便进行仪表检修或更换，仪表需要检修或更换时，只需将第一常开阀门及第二常开阀门关闭，第一常闭阀门打开，不会影响整个系统的正常运行。为了更好的实现本实用新型，所述离子交换树脂罐连接纯水补水装置及纯水脱氧装置，所述纯水脱氧装置并联有常闭旁路，当去离子回路冷却介质溶解氧超过设定值时，常闭旁路打开，去离子回路冷却介质能够通过旁路进入纯水脱氧装置脱氧降低溶解氧。[0011]为了更好的实现本实用新型，所述去离子回路连接有加药装置，用于调节去离子回路的pH值，所述去离子回路串联有pH测量仪表，用于监控去离子回路的pH值。为了更好的实现本实用新型，所述去离子回路包括氮气稳压装置，所述氮气稳压装置有三条气路，一路为缓冲罐提供稳压源，一路为缓冲罐曝气，降低冷却介质的溶解氧，一路为纯水脱氧装置曝气，辅助其脱氧。为了更好的实现本实用新型，所述第一过滤器并联有第二常闭阀门，所述第二过滤器并联有第三常闭阀门，所述第一过滤器及第二过滤器进出口均串联有常开阀门，需要检修或更换过滤器时，只需将进出口常开阀门关闭，并联的常闭阀门打开，不会影响整个系统的正常运行。为了更好的实现本实用新型，所述中压被冷却元器件及高压被冷却器件共用一条出水母管。本实用新型的原理如下:由于被冷却部件主要材质为铜金属或铜合金，纯水对铜的腐蚀及铜离子析出后的水质控制至关重要，主要采取以下措施:I通过三个措施对溶解氧进行控制(I)对补充水源进行脱氧处理，在系统补水前，采用纯氮排空系统内部空气，再进行补水；(2)运行过程中，对溶解氧进行监控，并进行在线脱氧处理；(3)在缓冲 罐中设置曝气装置，采用高纯度99.9999%氮气，通过曝气装置将氮气形成微小气泡，将水中的溶解氧分离出来。2合理的控制水质的pH值pH在7 10之间是Cu的稳定区,通过加药装置调节冷却介质的pH值,并配置pH值变送器，对水质的PH值进行监测，及时调控冷却介质的pH值。本实用新型与现有技术相比，具有如下优点及有益效果:本实用新型一方面根据被冷却元器件的水阻大小分成高压被冷却元器件及中压被冷却器件，使得冷却介质在被冷却元器件之间合理分配，不会产生某些被冷却器件冷却容量不足，而某些冷却容量过剩的情况，从而对低杂波设备中的电力电子器件进行高效冷却，延长其寿命，提高其可靠性 ’另一方面，在一定程度上抑制了被冷却元器件中铜或铜合金的腐蚀，并且能够使冷却介质的电导率可控。
图1是本实用新型实施例1所述低杂波水冷系统工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型的实施方式作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。实施例1如图1所示，一种低杂波水冷系统，包括主循环回路和去离子回路，所述主循环回路包括中压回路及高压回路，所述中压回路包括依次通过管道连接的中压循环泵1-1、第一板式换热器2-1、第一过滤器4-1、由调速管收集极8-1、管体及磁线包8-2、环形器负载8-3、馈线及天线弯波导8-4并行连接构成的中压被冷却元器件及脱气罐9，所述高压回路包括依次通过管道连接的高压循环泵1-2、第二板式换热器2-2、第二过滤器4-2及高压被冷却元器件(调速管陶瓷窗、环形器及天阵线单元8-5)，所述中压回路与高压回路中的冷却介质合流后进入脱气罐9，所述第一板式换热器2-1连接有第一冷却塔3-1，所述第二板式换热器2-2连接有第二冷却塔3-2，所述去离子回路包括依次通过管道连接的离子交换树脂罐11-1，11-2、精密过滤器12、膨胀罐16-1，16-2，所述去离子回路与主循环回路在脱气罐9入口合流，所述去离子回路上安装有电导率测量仪表14，所述去离子回路连接有加药装置24，用于调节去离子回路的pH值，所述去离子回路串联有PH测量仪表13，用于监控去离子回路的pH值。所述中压被冷却元器件包括:调速管收集极、管体、磁线包、环形器负载、馈线及天线弯波导，中压被冷却元器件水阻彡0.6MPa ；所述高压被冷却器件包括:调速管陶瓷窗、环形器及天阵线单元，高压被冷却元器件水阻为0.7 1.1 MPa。为了更好的实现本实用新型，所述去离子回路并联有电导率及溶解氧测量旁路，所述旁路上安装有电导率测量仪表18及溶解氧测量仪表19，用于测量主回路冷却介质的电导率及溶解氧，所述电导率及溶解氧测量旁路安装有第一常开阀门20及第二常开阀门21，设置旁路的目的是对仪表进行压力保护，通过设定旁路的管径、第一常开阀门20及第二常开阀门21的开度控制旁路的压力，防止压力过大损坏仪表，所述电导率及溶解氧测量旁路并联有第一常闭阀门17，并联第一常闭阀门17的目的是方便进行仪表检修或更换，仪表需要检修或更换时，只需将第一常开阀门20及第二常开阀门21关闭，第一常闭阀门17打开，不会影响整个系统的正常运行。为了更好的实现本实用新型，所述离子交换树脂罐11-1连接纯水补水装置23及纯水脱氧装置22，所述纯水脱氧装置22并联有常闭旁路，常闭旁路通过三通阀10与离子交换树脂罐11-1连接，当去离子回路冷却介质溶解氧超过设定值时，常闭旁路打开，去离子回路冷却介质能够通过旁路进入纯水脱氧装置脱氧降低溶解氧。为了更好的实现本实用新型，所述去离子回路包括氮气稳压装置15-1及15-2，所述氮气稳压装置有三条气路，一路为缓冲罐16-1及16-2提供稳压源，一路为缓冲罐16-1曝气，降低冷却介质的溶解氧，一路为纯水脱氧装置22曝气，辅助其脱氧。为了更好的实现本实用新型，所述第一过滤器4-1并联有第二常闭阀门7-1，所述第二过滤器4-2并联有第三常闭阀门7-2，第一过滤器4-1进出口串联有常开阀门5-1及6-1，第二过滤器4-2进出口串联有常开阀门5-2及6-2，需要检修或更换第一过滤器4_1时，只需将常开阀门5-1及6-1关闭，第二常闭阀门7-1打开，不会影响整个系统的正常运行，需要检修或更换第二过滤器4-2时，同样如此。[0036]为了更好的实现本实用新型，所述中压被冷却元器件调速管收集极8-1、管体及磁线包8-2、环形器负载8-3、馈线及天线弯波导8-4及高压被冷却器件调速管陶瓷窗、环形器及天阵线单元8-5共用一条出水母管25。上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种低杂波水冷系统，其特征在于:包括主循环回路和去离子回路，所述主循环回路包括中压回路及高压回路，所述中压回路包括依次通过管道连接的中压循环泵、第一板式换热器、第一过滤器、中压被冷却元器件及脱气罐，所述高压回路包括依次通过管道连接的高压循环泵、第二板式换热器、第二过滤器及高压被冷却元器件，所述中压回路与高压回路中的冷却介质合流后进入脱气罐，所述第一板式换热器连接有第一冷却塔，所述第二板式换热器连接有第二冷却塔， 所述去离子回路包括依次通过管道连接的离子交换树脂罐、精密过滤器、膨胀罐，所述去离子回路与主循环回路在脱气罐入口合流， 所述中压被冷却元器件包括:调速管收集极、管体、磁线包、环形器负载、馈线及天线弯波导； 所述高压被冷却器件包括:调速管陶瓷窗、环形器及天阵线单元。
2.根据权利要求1所述一种低杂波水冷系统，其特征在于:所述去离子回路并联有电导率及溶解氧测量旁路，所述旁路上安装有电导率测量仪表及溶解氧测量仪表，所述电导率及溶解氧测量旁路安装有第一常开阀门及第二常开阀门，所述电导率及溶解氧测量旁路并联有第一常闭阀门。
3.根据权利要求1所述一种低杂波水冷系统，其特征在于:所述离子交换树脂罐连接纯水补水装置及纯水脱氧装置，所述纯水脱氧装置并联有常闭旁路，当去离子回路冷却介质溶解氧超过设定值时，常闭旁路打开，去离子回路冷却介质能够通过旁路进入纯水脱氧装置脱氧降低溶解氧。
4.根据权利要求1所述一种低杂波水冷系统，其特征在于:所述去离子回路连接有加药装置，所述去离子回路串联有PH测量仪表。
5.根据权利要求1所述一种低杂波水冷系统，其特征在于:所述去离子回路包括氮气稳压装置，所述氮气稳压装置有三条气路，一路为缓冲罐提供稳压源，一路为缓冲罐曝气，降低冷却介质的溶解氧，一路为纯水脱氧装置曝气，辅助其脱氧。
6.根据权利要求1所述一种低杂波水冷系统，其特征在于:所述第一过滤器并联有第二常闭阀门，所述第二过滤器并联有第三常闭阀门，所述第一过滤器及第二过滤器进出口均串联有常开阀门。
7.根据权利要求1所述一种低杂波水冷系统，其特征在于:所述中压被冷却元器件及高压被冷却器件共用一条出水母管。
专利摘要本实用新型公开了一种低杂波水冷系统，包括主循环回路和去离子回路，主循环回路包括中压回路及高压回路，中压回路包括依次通过管道连接的中压循环泵、第一板式换热器、第一过滤器、中压被冷却元器件及脱气罐，高压回路包括依次通过管道连接的高压循环泵、第二板式换热器、第二过滤器及高压被冷却元器件，中压回路与高压回路中的冷却介质合流后进入脱气罐，本实用新型一方面根据水阻大小分成高压被冷却元器件及中压被冷却器件，使得冷却介质在被冷却元器件之间合理分配，从而对低杂波设备中的电力电子器件进行高效冷却，延长其寿命，提高其可靠性；另一方面，在一定程度上抑制了被冷却元器件中铜或铜合金的腐蚀，并且能够使冷却介质的电导率可控。
文档编号C02F9/04GK203027649SQ20122066395
公开日2013年6月26日 申请日期2012年12月5日 优先权日2012年12月5日
发明者吴文伟, 唐洪, 卢志敏 申请人:广州高澜节能技术股份有限公司