发射机冷却系统

发射机冷却系统篇1

发射机的冷却系统是发射机的重要组成部分, 冷却系统正常运行是发射机稳定播出的重要保障。发射机出现冷却系统故障, 轻则降功率, 重则发射机关断, 直接影响安全播出, 为了保证发射机不间断、高效率运行, 冷却系统的维护至关重要。我台在进行常规检查的基础上, 通过摸索试验, 总结出了冷却系统的一些维护方法。

2 发射机冷却系统工作原理

我机房DX-400中波发射机采用风冷和水冷双重冷却方式, 水冷系统用于冷却功放单元中的所有功放模块和整流柜的电源部分。每个功放单元及整流柜的冷却系统都是串接在一起的, 通过该系统将射频功放模块及电源整流器的热量带走, 热交换器将冷却水中储存的热量通过一个闭环的风冷系统传送到空气中, 设置的四台冷凝器利用风和水的热量交换, 使发射机的冷却循环水保持在允许的温度范围内, 保证发射机正常工作。

冷却水在冷凝器经风水交换冷却后, 由循环水泵通过水路管线分两路进入两个功放单元, 将功放模块产生的热量带走, 经过闭环风冷系统的风水交换将水路管线中的水冷却, 进入整流柜中为可控硅及水冷阻流圈降温, 然后通过两个整流柜顶部的出水管汇接到总回水管。回送到冷凝器进行冷却, 从而完成水路的闭环循环。

3 冷却系统组成

DX-400发射机冷却系统由水泵组件、热交换器、功放单元、整流柜水路、风机、冷却控制盘及冷凝器等部分组成。按照维护部位将冷却系统分为三大部分 :风机及冷凝器、冷却控制系统、水路及组件。如图1所示。

4 冷却系统的维护

4.1 冷却控制系统维护

发射机设置了冷却控制单元, 作用是指示出系统工作的方式、电源故障以及将这些信息反馈给发射机控制单元。冷却控制单元装有一个REMOTE/LOCAL开关。它监测膨胀水箱的高 / 低水位、水泵工作状态、冷却水温以及是处于正常工作还是等候工作的状况。指示灯可以显示是冷却系统的故障还是各功放单元的故障。

检查控制箱内接插件有无松动, 用毛刷和吹风机对控制箱内的元器件进行除尘, 紧固端子板螺丝清洁冷却控制板, 查看板上元器件有无打火变色现象, 检查PLC, 测量进线电压, 查看连线接头是否有变色、烧焦现象, 用螺丝刀对接线端子、空断引线进行紧固。

4.2 水路及组件的维护

4.2.1 水路及组件的作用

(1) 在水路系统中加装了温度传感器和水温表, 温度传感器将主要部位的水温传到自动化系统, 自动化系统可以监视水温的变化, 同时值班人员每小时对设备进行巡视记录, 水温表能够直观地记录当时的水温情况, 通过比较测试点的温度差判断堵塞的部位和堵塞的程度, 便于及时发现水路问题。

(2) 在水路系统中加装流量计及压力表, 将水流量及压力作为抄表的一项内容, 通过监测总水流量及压力变化判断水路系统有无堵塞现象。在水路系统中还装有压力变送器及超声波流量计, 将采样数值上传到自动化进行检测, 实现超限后自动报警功能。设置冷却水阻, 冷却水PH值采样控制箱对水阻及PH值进行监测。当阻值及PH值变化大时, 应引起重视, 对水路进行清洗。

(3) 整流柜内的水路部分除了本机设置的温度传感器对可控硅温度进行监测, 温度过高会输出故障信号, 关闭发射机, 在大电流的主要部件还贴上温度指示贴片, 并且将整流柜内的可控硅及大电流端子、阻流圈等进行周检测温, 并对记录进行比对, 发现温度过高应检查相应的水管接口, 有可能是水管接口腐蚀造成水流量减小, 温度升高, 应及时处理。

4.2.2 水路及组件的维护

(1) 值班员每小时对水路部分进行巡视, 通过查看水流表、压力表、水阻表等数值监视水路变化, 查看水路是否漏水。查看循环水泵运转情况, 转速是否正常。平时定期检查并给转轴上润滑油。水泵运行时, 应经常注意查看各机械密封处是否漏水、各紧固处是否松动, 听是否有异常声响, 闻是否有烧焦气味, 点温检查泵壳是否温度过高, 若有异常立即倒换备份水泵。

(2) 对水路及组件制定检修计划, 定期检查各水管接口处的密封情况, 对冷却铜排及整流柜内的可控硅、阻流圈等重点部位进行测温, 监测水管路的温度变化。

(3) 定期对水路压力变送器、超声波流量计等进行检查, 保证取样数值的准确。

4.3 风机及冷凝器的维护

发射机功放单元有四台风机, 在热交换器机柜中的风机通过水冷辐射器使空气循环, 热交换器和空气通风系统把功放单元机箱周围环境中的热量带走, 以保持机箱和各元部件的冷却。

对风机及冷凝器的维护 :

(1) 值班员每小时巡视两PB及冷凝器室的风机运行情况, 监听风机声音的变化, 确保风机运行正常。

(2) 定期对风机进行维护保养, 检查风机连接件之间的螺旋力矩, 对轴承的润滑和各项功能测试。重点检查风机螺栓紧固程度、电缆接线、转动部位及旋转部位之间有无磨损、扇叶有无破损, 听扇叶的切风声音是否正常等。

(3) 定期观察冷凝器的底部, 这是最重要的维护步骤。观察冷却盘管自身是否有任何碎屑, 是否已经在盘管表面上形成有堵塞, 堵塞和碎屑将会阻碍风的流动, 降低冷凝器的冷却效率。可以使用水管和加压的水流冲走碎屑。

5 冷却系统的改造

我机房发射机模块的冷却主要靠冷却水带走热量, 可控硅的热量也需要水冷管路进行冷却。对冷却水质的要求是电阻为10kΩ/cm3, PH值7~9。改造前我们采用的是自台生产的纯净水, 每隔3个月左右, 水嘴就会出现堵塞的现象, 腐蚀较为严重, 冷却效果随之下降, 这时就需要换一次冷却水, 进行管道清洁和水路检查, 工作量比较大。每次换水都要请示停机, 直接影响安全播出。

针对水路堵塞这一问题, 经过市场调查分析并结合本机房实际情况, 决定在管道上加上两个树脂罐串联的离子分离器, 对冷却水中的离子进行吸附。

具体实施是将树脂罐悬挂于墙上。从水泵出水口引约1/6水量进入树脂灌, 然后将过滤后的冷却水引回水泵入水口, 实现部分水循环, 最终达到全部冷却水循环。

通过机器近几年的运行, 发射机内部管道的水流量变化很小, 加上树脂罐后对冷却水的水质有很大的改善, 避免水路上的堵塞, 通过长期观察监测, 数值基本符合要求, 另外测量温度也是影响测量结果准确性的重要条件。在使用中水阻增大时, 可能是树脂的吸附能力有所下降, 大概一年左右更换树脂。

6 结束语

水路系统的故障直接威胁发射机的安全播出, 是造成停播的一大隐患。因此, 我们在维护工作中应该建立详细的检修周期, 对水冷系统重点部位定期检查 ;在维护中积累经验, 主动进行技术革新, 确保发射机水冷系统正常工作。

摘要：本文分析了DX-400水冷发射机冷却系统原理, 按照维护要点对冷却系统的维护检修进行了介绍, 通过在实际应用中对现有设备进行合理化改造, 确保安全播出。

关键词：DX-400,中波发射机,冷却系统

参考文献

发射机冷却系统篇2

（一）一、复习提问

1、汽油供给装置由哪些组成？

2、汽油喷射系统由哪些元件组成？

二、导入新课

上节课我们学习汽油机燃油供给系统，今天我们继续学习发动机冷却系统。

三、讲授新课

8.1冷却系统的功用及组成

（一）冷却系统的功用

是使发动机在所有工况下都保持在适当的温度范围内。冷却系统既要防止发动机过热，也要防止冬季发动机过冷。在冷态下的发动机起动之后，冷却系统还要保证发动机迅速升温，尽快达到正常的工作温度。

（二）冷却系统的分类

发动机的冷却系统有风冷与水冷之分。以空气为冷却介质的冷却系统称风冷系统，以冷却液为冷却介质的称水冷系统。汽车发动机，尤其是轿车发动机大都采用水冷系统，只有少数汽车发动机采用风冷系统。

（三）冷却系的组成

汽车发动机的冷却系统为强制循环水冷系统，即利用水泵提高冷却液的压力，强制冷却液在发动机中循环流动。强制循环水冷系统由水泵、散热器、冷却风扇、节温器、补偿水桶、发动机机体和气缸盖中的水套以及其他附属装置等组成。

8.2 冷却液

（一）冷却液的作用

1、为了适应冬季行车的需要，在水中加入防冻剂制成冷却液，以防止循环冷却水冻结。

2、防冻剂有防止冷却液过早沸腾的附加作用。

（二）冷却液的成分

1、最常用的防冻剂是乙二醇。冷却液中水与乙二醇的比例不同，其冰点也不同。

2、在水中加人防冻剂还同时提高了冷却液的沸点。

3、防冻剂中通常含有防锈剂和泡沫抑制剂。防锈剂可延缓或阻止发动机水套壁及散热器的锈蚀或腐蚀。冷却液中的空气在水泵叶轮的搅动下会产生很多泡沫，这些泡沫将妨碍水套壁的散热。泡沫抑制剂能有效地抑制泡沫的产生。在使用过程中，防锈剂和泡沫抑制剂会逐渐消耗殆尽，因此，定期更换冷却液是十分必要的。

4、在防冻剂中，一般还要加入着色剂，使冷却液呈蓝绿色或黄色，以便识别。

8.3 散热器

（一）散热器的作用

发动机水冷系统中的散热器由进水室、出水室及散热器芯等三部分构成。冷却液在散热器芯内流动，空气在散热器芯外通过。热的冷却液由于向空气散热而变冷，冷空气则因为吸收冷却液散出的热量而升温，所以散热器是一个热交换器。

（二）散热器的分类

1、按照散热器中冷却液流动的方向，可将散热器分为纵流式和横流式两种。

纵流式散热器芯竖直布置，上接进水室，下连出水室，冷却液由进水室自上而下地流过散热器芯进入出水室。横流式散热器芯横向布置，左右两端分别为进、出水室，冷却液自进水室经散热器芯到出水室横向流过散热器。

2、散热器芯结构形式分类。

（1）管片式散热器芯由散热管和散热片组成。

（2）管带式散热器芯由散热管及波形散热带组成。

（3）板式散热器芯的冷却液通道由成对的金属薄板焊合而成。

（三）散热器盖

1、闭式水冷系统可使系统内的压力提高98～1 96 kPa，冷却液的沸点相应地提高到 1 20℃左右，从而扩大了散热器与周围空气的温差，提高了散热器的换热效率。由于散热器散热能力的增强，可以相应地减小散热器尺寸。

2、闭式水冷系统可减少冷却液外溢及蒸发损失。

散热器盖的作用是密封水冷系统并调节系统的工作压力。当把散热器盖盖在散热器加冷却液口上并锁紧时，散热器盖的上密封衬垫在压力阀弹簧的作用下与加冷却液口的上密封面贴紧，散热器盖的下密封衬垫与加冷却液口的下密封面贴紧，这时水冷系统被封闭。

（四）补偿水桶

补偿水桶由塑料制造并用软管与散热器加冷却液口上的溢流管连接。其作用当冷却液受热膨胀时，部分冷却液流人补偿水桶；而当冷却液降温时，部分冷却液又被吸回散热器，所以冷却液不会溢失。

四、课堂小结

（一）冷却系统的功用、分类、组成

（二）、冷却液的作用、成分

（三）、散热器的作用、分类

（四）散热器盖

（五）补偿水桶

冷却水系统巧改造篇3

改造前

使用曼罗兰UNISET75高速轮转报纸印刷生产线初期，笔者根据冷却水系统的技术说明书组装了冷却水系统，其结构如图1所示。考虑到南京的气候特点，该冷却水系统选择了制冷机组与风冷机组相结合的冷却方式。在夏、秋季，采用制冷机组制冷；在春、冬季，采用风冷机组制冷，这是因为风冷机组较制冷机组耗电量低，可节约大量电能，又可避免冬季制冷机组不易启动的问题。此外，冷却水系统中还设置了一个容量为5立方米的贮水柜，可为设备泵站提供温度相对恒定的冷却水。

经过1年多的运行后，笔者发现电气柜的热交换片上常出现渗水现象，刚开始以为是夏季湿度大，空气流过相对较冷的热交换片而产生的冷凝现象，然而在空气相对干燥的冬季仍会出现渗水现象，且情况越来越严重。为此，笔者将热交换片的保护罩打开，发现在冷水流经的热交换片的铜管上有水珠冒出，于是初步确认是热交换片自身出现了漏水现象，而不是冷凝现象。

为进一步查明热交换片出现渗水的原因，笔者对冷却水系统中的水质进行了化验。化验结果表明，水质中的颗粒物杂质超标。究其原因，主要是冷却水系统的管路太长，且由于贮水柜内装有浮球式补水阀，且其上方留有一个检修口，使得冷却水系统处于相对开放的状态，大量空气进入冷却水系统，造成管道氧化、锈蚀。大量铁锈从管壁剥落后，随着水流进入电气柜的热交换片中，对热交换片的铜管产生冲刷、研磨。时间一长，铜管的管壁就会变薄，最终被磨破，从而导致漏水。

原因查明后，笔者将贮水柜内的浮球式补水阀外移，将检修口做密闭处理，使整个冷却水系统处于相对密闭的状态，同时，加强了水质检测，并定期更换冷却水。采取上述措施后，电气柜的热交换片渗水现象明显减轻。

改造后

为进一步提高冷却水的水质，尤其是进入到电气柜热交换片的冷却水的水质，2010年7月，我们对冷却水系统进行了改造，改造后的冷却水系统结构如图2所示。

由图2可知，改造后的冷却水系统比原有的冷却水系统增加了板式热交换器。该板式热交换器将原有冷却水系统分成了2个独立的水系统，即贮水柜系统和设备系统。这两个系统的冷却水互不交叉，热量交换通过相隔的板式热交换器中的不锈钢片完成。

其中，设备系统中的设备泵站是负责向电气柜提供所需温度的冷却水的重要环节，其通过一个电动的比例控制阀实时、自动地将来自于板式热交换器的冷水与来自电气柜中的回流水相混合，为电气柜提供预先设定好温度的冷却水，其原理如图3所示。

当温度传感器检测到电气柜中的冷却水温度高于电气柜预先设定的温度时，电动的比例控制阀会加大冷水的进水比例，使设备泵站的出水温度下降；当温度传感器检测到电气柜中的冷却水温度低于电气柜预先设定的温度时，电动的比例控制阀会减少冷水的进水比例，同时加大从电气柜回流的热水比例，使设备泵站的出水温度上升。通过这样的双向调节，设备泵站的出水温度可基本保持恒定，从而为电气柜提供所需温度的冷却水。

需要注意的是，电动的比例控制阀同时具备手动调节的功能，在设备泵站实际运行中，每过一段时间，可用手动的方法检查电动的比例控制阀转动是否灵活，以防因长时间不转动而导致转动部分因生锈而卡住。

此外，改造冷却水系统时我们还做了以下变动：一是将板式热交换器与设备泵站放在同一水平面上，确保设备泵站的水压与板式热交换器的水压相同，因为如果板式热交换器的位置高于或低于设备泵站的位置，均会产生水压叠加效应或增加设备泵站内水泵的负荷，从而产生故障；二是将板式热交换器尽量放在设备泵站附近，尽可能减少连接板式热交换器与设备泵站的管道长度，同时，设备泵站到电气柜之间的管道采用高强度塑料水管压接而成，以降低管道产生铁锈等颗粒物的可能性。

改造后的冷却水系统运行6年来，经检测发现，水质情况良好，电气柜的热交换片上没有再发生渗水现象，取得了良好的预期效果。

中波发射机通风冷却系统的改造篇4

我台乙机房DX-400水冷式数字调幅中波发射机,自1999年9月15日播出至今已十年有余,设备老旧,设计不合理,发射机水路管道和冷热交换器管路由于水温浮动范围大,易出现漏水故障,给发射机安全播出造成隐患,必须对现有旧的通风冷却系统进行整体改造。

旧通风冷却系统在改造之前存在问题如下:

(1)旧通风冷却风机配置不合理、冷却效果差

发射机水路循环水泵功率为3k W,流量10m3/h,原通风冷却系统采用三台SR-60热交换器(1.5k W冷却风机,风流量8000m3/h,表冷器为4排管)对发射机冷却水进行降温。从以往使用情况看,冷却效果不好,夏季气温高时,机房环境温度最大在30℃以上,发射机冷却水温度最高达到45℃,冷却效果差。

(2)旧通风冷却系统所有风阀均采用手动调节

旧通风冷却系统送风机的排风阀、回风阀、新风引风阀均为手动调节,值班人员需要频繁调整风阀,发射机水温浮动范围大,不能实现水温的稳定控制,工作量大,易出现人为故障。

(3)旧通风冷却系统风阀的调节范围有限,易产生“负压”

三台热交换器向室外的排风口均为400×400mm,只有一个800×800mm引风口向室内进风,由于热交换器进/排风口风量不均衡,造成进风量小,机房环境容易产生较大负压,导致室外空气和灰尘进入机房,冬季取暖的热量和夏季制冷凉风也会很快被风机排出室外,使机房内夏热冬冷,工作环境和值班环境恶劣。

(4)旧通风冷却系统冷却效率低、能耗量大

旧通风冷却系统运行时,3台送风机一直处在工频运行,水温过高或过低时,只能通过调节送风机的排风阀和回风阀,进而调节出水温度,冷却效果较差,耗能大。

2新通风冷却系统的改造方案

由于我台发射机房地处东北地区,四季气候条件较好,鉴于上述存在的问题,经过技术人员论证分析和实践,找到了切实可行的改造方案。通过PLC集中控制,实现夏季全“新风”通风降温;冬季采用“混风”方式加入少量“新风”进行降温冷却,具体的改造方案如下。

2.1利用机房环境条件统筹规划设计通风冷却系统

在介绍新的通风冷却系统之前,先介绍一下送风机(送风机排风量为12500m3/h)和新风机(新风机送风量为15000m3/h)。送风机的主要功能是将机房后厅送来的冷风经热交换器后,通过排风口排出去,从而把水路的热量带走,实现降温;新风机的作用就是将室外的新风通过“新风”风筒送入发射机房。

鉴于机房内部环境条件,在实现发射机冷却水有效降温的同时,改善发射机房的设备运行环境和值班人员的工作环境,减小机房内部的“负压”,更加高效地利用冷却风进行设备降温,为此,我们进行了如下改造。

2.1.1改造“新风”流通方式

旧的通风冷却系统的“新风”入口采用在冷凝器室开一个新风入口的窗口,安装手动风阀,设有新风机和与新风机同步启动的电动执行风阀以及用于调节新风量的模拟量风阀,值班人员通常是根据发射机的水温,手动调整新风窗口风阀的开度,用以调节冷凝器室的新风量,进而调整水温由于人为调整的不及时,在冬季,如果出现突然降温天气,过大的风阀开度很容易造成冷凝器室环境温度过低冻坏设备,严重威胁安全播出;夏季设备运行时,由于风循环通路设计的不合理,造成机房后厅正在工作的3#4#变压器由于冷却不够,温度较高威胁安全播出。考虑到以上情况,我们决定改造通风冷却系统,兼顾考虑冬季和夏季两种外界环境条件下的“新风”送风系统,图1为新通风冷却系统风流通示意图。

我们采用在冷凝器室外安装新风机、冷凝器室与发射机房后厅之间架设风筒,通过“新风”风筒将“新风”首先送入发射机房后厅;冷凝器室与发射机房后厅之间隔墙上,增加通风口,安装5#风阀,实现冷凝器室与发射机房后厅之间的通风。送入发射机房后厅的“新风”对3#、4#变压器和环境降温后,通过5#风阀进入冷凝器室,经1#、2#、3#送风机冷热交换器对发射机冷却水再次降温,经排风口送出冷凝器室,此种方式完全可以满足冬季和夏季两种外界环境条件下发射机的冷却。但是,这样的设计却存在两个问题。

(1)在夏季,东北气温并不是很高,而且在山里,空气清新凉爽,外界的自然风完全可以满足发射机水温的冷却及机房后厅的降温,新风机的开启无疑是个浪费。

(2)在冬季,气温非常低,如果直接将室外零下几十度的新风送入机房后厅,可能会冻坏设备,引起停播事故的发生。

基于上述两个问题,在原有改造设计的基础上,我们从节能和智能混风两个方面进行了进一步的设计。

(1)将发射机房后厅3#、4#变压器附近的两个窗户改造成两个“新风”口(安装密闭式电动执行风阀,不安装风机),外设立体板式过滤器来净化新风。通过PLC控制,夏季时,开启3#、4#风阀,外界“新风”直接通过3#、4#风阀送入发射机房后厅,实现通风,新风机无需启动,有效实现节能。

(2)增加冷凝器热风与室外新风的混风设计,在1#、2#、3#送风机的排风通道中安装回风阀,通过回风阀可以将冷却后的“热风”通过回风筒送入“新风”风筒,同时在回风筒与新风风筒交界处安装模拟量风阀,排风阀、回风阀和模拟量风阀均由PLC控制,实现“混风”,有效调节“新风”温度,实现智能混风,满足冬季环境温度的要求。

2.1.2机房后厅顶部增加两台排风机

考虑到异常天气,外界气温过高时,如果现有的冷却设备无法实现发射机房设备的有效降温,我们在机房后厅顶部增加安装了1#、2#两部排风机及相应的排风阀,用于应对极端天气的发生。在紧急情况下,可以人工手动启动排风机向室外排热风;日常情况下,可以单开排风阀,不启动排风机,实现机房内部与外部空气的自然流通,自然调节机房内部存在的正压和负压问题。

2.1.3改造风筒结构,增加模拟量风阀控制

为了解决旧通风冷却系统运行时机房存在“负压”的问题,我们在新通风冷却系统增加两个大的3#、4#新风入口,解决了在夏季机房环境出现的“负压”问题;但是冬季时,如果3#、4#风阀开启,在冬季零下二三十度的条件下,即便有暖气,机房设备也会冻坏,严重威胁安全播出,所以在“冬季”时,3#、4#风阀必须关闭,只能采用内循环加少量新风的降温方式,基于以上问题,通过PLC控制,我们从以下几个方面解决了冬季内循环时存在“负压”问题。

(1)新风机风筒入口处风阀采用模拟量风阀,通过混风温度取样比较,由PLC自动调整模拟量风阀的大小,解决新风温度过低问题,同时使进风量和排风量达到平衡,减小室内“负压”。

(2)在新风风筒进风处,增加送风机回风(冷却后的热风)风筒,将“热风”送入“新风”风筒,实现“混风”,减小机房内部进/出风量差,从而减小负压,回风筒同样有风阀进行控制,风阀的开度决定了回风量的多少。

2.2通风冷却系统力争节能高效

2.2.1旧通风冷却系统控制方式

如图2所示,旧通风冷却系统的运行方式采用的是继电控制,只要继电器吸合,三台送风机全部工频(50Hz)运行,设备的磨损率非常高,经常需要检修设备;通风冷却系统运行的同时,机房内环境温度无法调节,经常出现负压,冬季取暖的热量和夏季制冷凉风很快被风机排出室外,造成机房值班人员夏季感觉热,冬季感觉冷。

2.2.2新通风冷却系统控制方式

如图3所示,为了实现通风冷却系统的节能高效,统一采用PLC控制,MMI显示;每台风机都有独立的电控箱,实现一对一变频控制。我们对三台送风机的控制方式进行以下改造。

(1)1#、2#、3#送风机和新风机全部采用变频风机,每台风机都有独立的电控箱,安装变频器,通过PLC控制变频器智能调整风机运行的频率,有效实现风机的变频控制,在节能的同时,还可以调整进/出风量,减小室内“负压”。

(2)1#、2#、3#送风机和新风机风阀全部采用密闭式电动执行风阀,风阀的启动和停止受电控箱控制,电控箱受PLC集控箱统一控制。

(3)系统根据水温、混风温度与PLC设定值进行比较,通过控制送风机数量和频率,调节排风量;通过控制新风机运行频率和新风机模拟量风阀的开度,调节室外“新风”进风量,动态调节发射机水温。

实践证明,冬季启动一台送风机和一台新风机,水温可维持在25℃左右;夏、秋季只启动两台送风机,水温可维持在30℃左右,发射机内部温度降低,稳定性提高,大大提高了冷却效率,节约了电能。

2.3由手动操作向智能控制方向发展

由图3可以看出,整个新通风冷却系统采用PLC集中控制,只需要通过在MMI上设定好比较参数,通过采集水温、室温、混风温度、新风温度排/回风阀的状态、送/排风机的状态和新风机的状态,就可实现对整个系统的智能控制,整个过程无需人为手动操作。

2.3.1送风机运行数量和运行方式的智能控制

在PLC集控箱MMI菜单中有一个送风系统工艺参数设定菜单(见图4),可以分别设定1#、2#、3#送风机的启动温度,当水温高于该风机的启动温度,且温差超出温度回差设定值时,该风机启动;可预先设定2#、3#送风机启动温度的回差大小(增大回差可以避免风机启动温度到达临界点时频繁启动);可设定水温达到风机启动温度后的延迟时间;手动设定风机的运行频率;“自动”、“手动”控制模式选择等。根据实时检测的水温值与风机设定的启动温度进行比较,可决定哪台风机启动,实现风机的智能步进启动。

为了避免出现单一送风机频繁启动而其他风机一直停用的情况发生,在PLC中增加了送风机启停顺序的选择菜单,值班员可以根据风机的检修周期,定时调整送风机的启动顺序确保每台风机的磨损程度相同,便于设备维护。

2.3.2新风机运行方式和模拟量风阀开度的智能控制

在PLC集控箱MMI菜单中,有一个新风阀开关温度条件设定菜单,可以设定新风机模拟量风阀在正常温度下的开度、设定低温和超温下新风机模拟量风阀的开度,通过设定的混风温度与实际检测混风温度的值进行比较,有效实现新风机运行频率和模拟量风阀开度的控制,从而调整混风温度,改善机房内部温度。为了防止新风机模拟量风阀的频繁动作,降低损耗,可以设定“温度差”阀值的大小。

3改造后通风冷却系统存在的问题和进一步升级改造的思路

从以上的介绍中可以看出,新的通风冷却系统在程序设计上,通过PLC智能控制,根据水温、环境温度高低自动调整新风机运行频率,改变送风机运行模式,排风阀、回风阀自动切换,大大降低了能耗,优化了控制系统,在硬件控制上,通过变频控制,使设备运行更加稳定可靠,但是,通过实践应用发现,还存在以下不足。

(1)送风机的排风阀和回风阀采用的是开关量风阀,限于此原因,室内“负压”的智能调节的范围偏差较大,不能实现细微的控制。

(2)冬季和夏季两种外界环境条件变化时的切换,没有实现智能化切换,如果升级的话,可以改进为根据室外检测温度自动调节新风机和新风阀,这个主要是软件需要升级,硬件条件已经满足。

(3)通风冷却系统的PLC控制没有与发射机自动化系统互联,值班员在控制桌不能实现发射机房设备整体有效监控。改进方法是,可以将通风冷却系统的PLC数据扩展到控制桌,作为自动化系统的一部分,统一实现控制。

4结束语

通过对我台新通风冷却系统改造经验的介绍,可以发现,对于设备的维护来说,不断的升级改造是保障安全播出的有效方式,而智能化、节能、高效的改造方式将成为老旧设备改造的方向。升级后的设备可以大大降低值班人员的维护量,保证了不间断、高质量播出,此次改造对有同类设备的台站具有一定的借鉴。

摘要：本文对中波发射机房通风冷系统存在的问题进行了分析,提出了通风冷却改造新的具体方案,对在通风改造过程中如何实现节能高效,如何实现智能控制进行了重点阐述。

关键词：中波发射机房,通风冷却系统,改造方案,节能,智能化控制

参考文献

[1]张立科.PLC单片机典型模块设计实现导航[M].人民邮电出版社,2005.

发射机房水洗风冷却系统的改造篇5

1 水洗风冷却系统存在的问题

发射机房使用的水洗风冷却系统的工作原理是:将外面的空气用大功率风机吸进腔体内, 用滤网滤除灰尘, 然后净化的空气经过冷水流动着的水帘降温, 经过处理的冷空气会由风道进入发射机房后厅, 从而达到降温的目的。

虽然经过水洗冷却和净化的空气达到了为发射机房设备降温的目的, 但是, 空气中含有大量的水汽, 它们会在大功率发射机的功率模块上凝结。当发射机开机加高压时, 会导致模块上的储能电容短路, 模块炸裂, 发生发射机停播事故, 为发射台站的播音安全埋下极大的隐患。水洗风冷却系统的结构如图1 所示。

2改进型水冷系统设计方案

改进型水冷系统的设计构想源自空调系统——经过滤网滤尘后的空气穿过流水的密集管道, 达到冷却空气的目的。其结构如图22 所示。

这个设计方案从根本上解决了水洗风冷却系统造成的空气湿度过大的问题, 有效保障了播音安全, 还完善了原有系统, 弥补了其不足。在改造时, 现有的滤尘网袋、水泵、鼓风机和送风通道都可以使用, 无需改变系统的外形结构, 只需改变原水帘的位置即可。

3 水冷系统冷却位置的设计方案

发射机冷却系统篇6

一、水冷DX-600发射机冷却系统简介

水冷DX-600发射机中包含功放冷却系统和并机网络冷却系统。功放冷却系统是水冷系统, 是将三个功放单元和整流器机柜的冷却水管汇总成一根总的水管后接至外部Liebert热交换器。热交换器是由四台冷却电机以及热交换器、水泵组件运行的控制系统组成, 其作用是将射频放大器和电源整流器的热量带走, 并通过热交换器将热量耗散到外面的空气去。经过热交换器冷却后的水, 通过水泵组件的加压后打出来, 重新分配到不同的功放单元和相应的整流器机柜去, 从而形成整机闭式水路的循环, 实现了发射机功放单元冷却作用。在并机网络中, 为使机箱散热和冷却, 108根阻隔负载使用了一个冷却系统。由一台变频器驱动三部冷却电机并联工作, 在发射机运行期间不停地直接对着那些阻隔负载吹风冷却。这些电机的速度都是由变频器进行控制。在发射机正常运行期间, 这些电机是以25 Hz的速度对机箱进行排热风。如果一个功放单元发生关断或阻隔负载上出现有电流时, 这些电机就将立即切换到高速运转 (54Hz) 状态, 以对阻隔负载进行强制冷却。一旦阻隔负载上的电流下降到正常值, 这些电机将又返回到正常低速运转状态。

二、DX-600发射机功放冷却系统的技术改造

(一) 功放冷却系统的技术改造的必要性

由于水冷DX-600发射机功放冷却系统的核心是水泵组件和户外热交换器, 主要经过水泵组件进行水的循环, 通过户外热交换器将机内热量交换至户外, 我们可以把水泵组件和户外热交换器称为水冷DX-600发射机的“心、肺”。在户外复杂恶劣环境下, 长期高负荷的运行是对水泵组件和户外热交换器电机的严峻考验, 容易造成电机轴承运转不良, 甚至卡死直至烧毁绕组。在2005年12月、2008年1月, 我台的A02机水泵电机相继出现轴承问题, 尤其是在2008年1月, 由于轴承问题造成水泵电机长期过载, 出现了烧毁电机绕组的事件。在Liebert热交换器中装有两个基本的控制系统, 即流量和温度监控电路。流量监控是对发射机功放冷却系统的水流量进行实时监测。如果流量减少, 并持续一定时间后, 监控电路就会判定为水泵运行失常, 自动将系统的水泵进行切换。但是这种延时的切换存在一个问题, 即造成发射机自动关闭, 需要人工及时开机, 才能重新恢复播出。温度监控是根据户外热交换器进水口的温度对热交换器的风机分组进行控制, 在22℃时, 两个风机工作, 温度升至32℃时, 四个风机全部工作。这种温度差别设置可以延长热交换器风机的运行寿命, 同时可以达到节能的效果。可是由于控制电路设计时采用两部电机共用一组保险, 当其中一部电机出现故障时, 必定烧断共用的保险, 造成两部电机同时停转, 值班人员极易认为是正常受控的结果, 而造成误判断。近年来的冬季, 南方多次出现大范围低温雨雪冰冻灾害, 而我台A01机、A02机由于下半夜没有播音任务, 热交换器处于停止状态。若这时温度骤降, 就会造成热交换器因管中水结冰而爆裂, 后果不堪设想。为防止户外热交换器结冰而爆裂, 我们要及时让水路循环工作, 将室内的温水不断带到热交换器。在传统“有人值班”运维情况下, 除了日常检查与维护保养好水冷DX-600发射机水泵组件和户外热交换器处, 值班人员还要加强责任心, 切实按要求进行定期巡查, 通过认真看、听、闻, 当发现电机的声音、温升等不正常时, 及时处理, 多数故障得以预防和避免, 一般就可以减少或避免水泵组件和户外热交换器电机损坏造成停播事故。但是随着形势发展, 中波发射台要逐渐推出现代化的科学管理模式, 发射机房要实行“有人留守, 无人值班”上班模式, 无法再通过传统的看、听、闻等方式来监测设备运行情况。这样, 通过技术改造, 实现水冷DX-600发射机功放冷却系统零停播切换;通过增设水冷DX-600发射机水泵组件和户外热交换器监测电路, 实现对各电机运行状态实时的监测, 就显得十分必要。

(二) 在“有人留守, 无人值班”情况下功放冷却系统存在的不足

根据上述分析, 参照原机的图纸 (见图1) , 结合多年来维护经验和教训, 我们发现水冷DX-600发射机的水泵组件、户外热交换器电路存在如下的问题:

1. 水泵组件的两个水泵会实现自动切换, 但是经过延时后的水泵切换, 会造成发射机自动关机。

2. 户外热交换器1#、4#风机, 2#、3#风机各共用一组保险, 当出现一部风机过荷时, 会同时造成两部风机不能工作。如果没有及时发现, 极大可能造成发射机因冷却故障而停播。

3. 两个水泵过荷继电器OL保护动作时无任何指示, 极易造成误判断。

4. 水冷DX-600发射机无两个水泵和四部户外热交换器风机运行指示, 只能现场观看, 极不方便。

5. 户外热交换器无预防霜冻的保护电路。

(三) 水冷DX-600发射机功放冷却系统的技术改造方案和实践

针对“有人留守, 无人值班”情况下DX-600发射机功放冷却系统所存在的问题, 我们逐项进行了如下的技术改造 (见图2) :

1. 水泵组件零停播切换:将延时继电器TD从TB端子的TB-74改接至TB-77, 流量开关S4常开改为常闭。这样, 开机时, 通过延时继电器TD延时作用, 可以让设定的主用水泵投入运行, 而防止开机就进行水泵误切换 (因为开机时, 要水泵运行后, 才能打开系统流量开关S4) 。在播音过程中, 当主用水泵出现故障, 水就停止循环, 水流量变小, 流量开关S4就闭合, 切换继电器R2得电, 主用水泵马上就切换至备用水泵。在这种切换过程中, 由于切换继电器机械动作还需要很短时间, 可能造成水冷DX-600发射机各PB单元水路检测器反应, 偶然会出现甩PB现象。为了克服这种现象, 我们将PB热交换机柜水流量开关S1和整流柜水流量开关S6信号经过一个延时继电器延时1秒后再送到相应的控制电路 (见图3) 。

2. 利用多功能保护器, 对单部户外热交换风机可能出现的短路、过载、堵转、阻塞、漏电、断相及三相不平衡等故障进行保护:户外热交换器1#、4#风机, 2#、3#风各共用一组15amp电机保险, 我台通过选用具有隔离、短路保护、过载保护、缺相保护和直接控制功能的电机保护器对各风机进行单独隔离保护。这种设计独特、工作可靠、安装方便的多功能保护器, 在故障出现时, 能及时切断电源, 实现单个电机的保护, 而不会烧断共用的15 amp电机保险。这样, 通过隔离, 减少电机相互之间的关联性, 便于故障处理和日常维护工作。

3. 通过增设电路, 客观、准确、迅速地反映水泵组件和热交换器电机的运行状态:通过增设水泵P1、P2运行监测继电器 (P1AUX、P2AUX) , 户外热交换器风机运行FA1、FA2运行监测继电器 (FAN1/4、FAN2/3) , 将信号送至工控机, 进行状态显示。通过扩展水泵电机热继电器辅助接点 (OL1、OL2) , 增加户外热交换器风机过载辅助接点 (OL3、OL4、OL5、OL6) , 可以对水泵、风机进行过载监测和报警指示, 预防或避免因水泵组件和户外热交换器电机损坏而造成停播的事故发生。同时为了便于现场直观观察, 进行故障处理, 在水泵过载热继电器两端加装LED指示 (LED1、LED2) (所有增设器件见图2、效果见图4) 。

4. 户外热交换器自动抗霜冻功能技术改造:在控制光耦继电器1、2输出端并联WK-150型温度控制器。在发射机停机过程中, 当户外热交换器温度低于设定值时, 温度控制器内部触点就会接通光耦继电器1、2输出端, 让水泵开始运转, 将户外热交换器内的水进行循环而避免结冻。当户外热交换器温度高于设定值时, 水泵就会自动停止运转。这种自动控制作用既能达到防霜冻又能起到节能的作用, 延长水泵电机使用寿命。

5. 在控制光耦继电器1、2输出端并联接钮豆开关K1, 在冷却控制线路出现故障情况下, 可以拔动钮豆开关, 强制冷却系统运行。

三、提高水冷DX-600发射机户外热交换器制冷能力的技术改造

(一) 提高户外热交换器制冷能力的必要性

户外热交换器的作用就是通过外界空气传导散热来降低发射机内部的温度。但是, 在炎热的夏季, 空气的高热会造成热交换器的工作效率低下, 无法有效地降低发射机内部的温度。2009年8月, 持续高热的天气造成我台A01机MMI出现水温过高告警, 冷却控制盘出现冷却故障告警, 直接影响了发射机的稳定运行, 严重威胁到安全播出工作。因此, 在“有人留守, 无人值班”运维模式情况下, 在发射机户外热交换器上设计并安装自动喷淋降温系统来提高交换器制冷能力, 有效降低发射机内部温度, 是安全播出的实际需要。

(二) 提高水冷户外热交换器制冷能力的技术方案和实践

提高水冷户外热交换器制冷能力的技术方案是:在不改变热交换器的散热面积及风量的前提下, 在热交换器底部增设自动喷淋降温装置, 让热交换器的散热量由冷却空气和雾化的水两部分来承担, 提高了热交换器冷却效果 (实际效果图如图5所示) 。自动喷淋降温系统包括可调雾化喷嘴、增压水泵、水位检测器、储水箱、电磁阀和PPR水管等装置。其控制电路是由水位检测电路、自动补水、自动喷淋降温控制电路组成 (如图6、图7、图8所示) 。

1. 水位检测器的设计主要是由三极管、二极管、电阻、微型继电器组成的水位检测电路 (如图7所示) 。+12VDC电极深插在水中, 当水位上升触到基极输入探头时, 一定电平的信号就促使三极管导通, 微型继电器的线包得电, 相应的触点就产生动作 (常闭的触点断开, 常开的触点闭合) 。当水位下降离开基极输入探头时, 三极管基极因收不到信号, 就处于截止状态, 微型继电器的线包失电, 相应的触点就恢复成释放状态。因此, 通过水位与基极输入探头接触与不接触, 继电器的触点吸合与不吸合, 就能正确测量出水位高低位置。我们将水位检测器继电器的触点与外部控制电路转换成一定逻辑关系, 可以实现水位的自动检测和控制功能。

2. 自动补水的设计 (见图6、图8) :外接纯净水由电磁阀控制补水, 当储水箱的水位低于“低水位”位置时, 水位检测器S2基极输入探头失去信号, S2继电器的常闭触点闭合, 经过S3高水位检测器的常闭触点后, 中间继电器K1线包得电, K1常开触点闭合, 从而K1就处于自锁状态, 继电器KA线包得电, 触点闭合, 电磁阀打开, 纯净水就往储水箱内补水。当水位达到“高水位”位置时, 高水位检测器S3基极输入探头检测到信号, S3的继电器线包得电, 常闭触点就打开, 解除了K1的自锁状态, KA线包失电, KA打开, 电磁阀就自动关闭, 完成补水工作。

3. 自动喷淋降温的设计 (见图6、图8) :在热交换器出水管处安装PT100温度传感器, 当温度达到设定温度值时, WK-150温度控制器内部触点就闭合, 在保证储水箱有水情况下, 泵保护S1闭合, 中间继电器K2闭合, 继电器PA线包得电, 加压水泵就开始工作, 可调喷嘴就向热交换器自动喷淋, 实现降温功能。

四、DX-600发射机主并机网络冷却系统的技术改造的方案和实践

(一) 主并机网络冷却系统的技术改造的方案

DX-600发射机主并机网络冷却系统的核心器件是变频器。变频器的科技含量高, 是强电和弱电相结合的设备, 发生故障或出现运行状况不佳都会导致发射机长时间的停播事故发生。在深入分析变频器和DX发射机主并机网络的工作原理基础上, 充分利用其技术特性, 成功设计出变频器自动切换电路, 实现变频器故障时主备自动切换功能, 确保了并机网络冷却系统在“有人留守, 无人值班”情况下可靠运行。变频器自动切换电路可以实现如下的功能:

1. 在故障情况实现了主、备变频器自动切换功能。

2. 在主、备变频器都发生故障情况下自动报警, 可以人工实现变频电机工频切换功能。

3. 可以互为设定主、备变频器, 延长变频器运行寿命。

(二) 变频器自动切换控制电路结构及运行说明 (具体电路详见图9、图10)

1. 控制电路结构

(1) KM1、KM2、KM3、KM4为变频器输入输出切换接触器, KM5为工频切换接触器。KM3、KM4保证变频器切出后与负载完全隔离。

(2) Y1、Y2为变频器故障控制继电器, 在变频器出现故障时, 控制继电器得电, 控制电路进行切换。

(3) K1、K2、K3、K4是切换继电器, 当主备变频器切换或工频切换时, 将变频器的控制信号进行切换或预置。

(4) X1、X2为中间继电器, KT1、KT2、KT3为延时继电器, S为多位选择开关。

(5) K5、K6、K7为中间继电器, 控制交流接触器线包, 同时起到直流低压控制信号与交流线包电压隔离作用。

2. 运行说明

(1) S选“1”时, 变频器UF1为主用, UF2为备用;S选“3”时, 变频器UF2为主用, UF1为备用;S选“5”时, 变频器UF1、UF2同时停用, 电动机切换至工频工作。

(2) S选“1”时, 当变频器UF1出现就绪或运行故障时, Y1得电, Y1的常闭接点断开, X1失电, KM1、KM3就断开;X2得电并闭锁, KM2、KM4合上, 实现了当UF1出现故障时自动切换至UF2工作。

(3) 自动切换后, 当UF2也出现故障时, Y2得电, KT1得电, 通过一定的延时, 高音报警器报警, 同时向CCU接口板J11-13输出一个低电平的变频电机故障信号。

(4) 当值班人员听到报警信号后, 就知道两部变频器同时出现了故障, 在确认电机正常情况下, 立即将S转至“5”位置, 三部电机就在工频情况下高速运转, 同时解除了报警, 发射机就可以重新恢复播出。

五.结语

近年来, 我们通过对水冷DX-600发射机冷却系统进行实用、有效地技术设计, 分别成功改造了我台A01、A02两部水冷DX-600发射机冷却系统。多年的运行表明, 在“有人留守, 无人值班”情况下, 技术改造后的冷却系统工作更加稳定可靠, 功能更加完整实用, 大大提高了设备安全运行效率。在技术改造设计中, 我们充分利用闲置的空间, 进行合理布局, 改造安装都很方便, 完全适用于哈里斯公司所有水冷DX系列发射机, 具有一定的通用性。

参考文献

[1].广播电视发送与传输维护手册第十分册.

发射机冷却系统篇7

1 发射机冷却系统

当前, 在大功率广播发射领域, 发射机高周仍然采用的是大功率电子管作为发射管以确保发射机播出效率和质量。为了保证大功率发射管的稳定运行, 发射管的冷却是极其重要的, 而发射管冷却系统主要由风冷系统和水冷系统构成。风冷系统:主要是为发射机的高周系统, 宽放、PSM功率模块、冷凝器等提供集中吹风冷却;为发射机高周机箱提供抽排风冷却。而水冷却系统:采用的是循环冷却方法, 对发射机高周电子管、线圈及真空电容进行冷却。以下就发射机风、水冷却系统的功能、作用进行分析讨论。

1.1 发射机风冷系统的主要功能与作用

发射机风冷, 首先是为发射机高周 (高末和高前级电子管管座, 发射管灯芯柱、灯丝、栅极, 高周槽路线圈, 腔体馈管) 吹风冷却;其次, 由发射机所配置的轴流风机为宽放系统进行吹风冷却;再次, 为PSM发射机功率开关模块小板集中吹风冷却;最后, 为发射机机箱内沉积的热量进行抽风冷却。

1.2 发射机水冷却系统

主要由水箱、水泵、冷凝器、离子交换器构成, 为发射机高末电子管、高前电子管、盘型线圈、T网络线圈、高末真空电容进行超蒸发冷却;即电子管工作时, 蒸发锅里的水被电子管屏极耗散的热量加热而沸腾成为蒸气, 由蒸发锅喷射出来与冷却水混合冷凝;由于冷却水温远远低于蒸发锅里沸腾的水, 因此蒸发锅喷射出来水不会被汽化成为蒸气, 而是混合成热水与水泵抽来的水进行循环实现冷却。

2 改造的原因

在笔者维护的PSM短波广播发射机中, 由于发射机年代甚久, 介于当时技术条件, 发射机冷却系统设计上存在诸多不科学、不合理的地方。如:风泵房空间紧凑, 设备拥挤, 大功率主风机管道布局不合理, 弯道多, 角度大, 以面吹风代替了集中吹风;使得酷暑季节极易出现功率开关模块板因温度过高受损或使控制系统误动作, 末级槽路电容水冷环过热卡死等等;此外由于高周机箱抽风口位置欠佳, 致使机箱内热气抽排效率低等造成停播事故。水循环冷却系统管道布局和主 (备) 水泵管道连接不科学, 导致主备水泵切换需人工从楼上机房到楼下风泵房进行操作, 既复杂、又费时耗力, 也不利于安全播音的需要。

3 改造方案与实现

3.1 设计思路

根据近年来福建省夏季气候变化, 以及受厄尔尼诺影响, 海水温度逐年偏高导致气温偏高;对原发射机配置的风机、冷凝器进行综合考虑, 新增了冷凝器、风机;对风、水管道重新设计, 科学合理布局改造, 提高了热交换效率。改造后使用4台1.5 k W风机, 冷却效率可达到120 k W;4台风机亦可根据气候变化和需要, 通过控制系统, 采用多台或单台风机工作。两台冷凝器也可通过控制电路和科学连接后实现单机、双机串联、双机并联等多种模式自由切换, 双机还可互为备份, 增加了水路运行的安全性、可靠性。同时增加的数字流量计, 原树脂过滤器进出水端设计安装了闸阀, 出水口设计安装了过滤器, 冷凝器进出水口设计安装了排水口便于维护清洗。

3.2 方案实施

(1) 依据改造方案, 对原水冷却循环管道重新科学布局;并在每部发射机原一台冷凝器基础上另增加了一台冷凝器, 两台冷凝器的工作方式由智能温控器根据冷凝器出水口温度取样的数值进行控制;出水口水温≤55 ℃由一台冷凝器工作, ≥55 ℃由两台同时工作, 在电路和管道连接方面, 设计了亦可并可串, 互为备份的控制系统, 即双机串联、双机并联多种模式切换, 双机互为备份;图1 是水循环控制系统图, 由此保障了冷却水循环系统的安全性。改造后冷凝器参数:工作电压:AC380 V;功率:1.5 k W×4;冷却水流量:L<20 m3;冷却效率:120 k W。图2是改造后的冷凝器及管道枢纽。改造后冷凝器在入水温度相对相同的情况下, 出水温度由60 ℃降低至49 ℃;通过改造有效改善了热交换效率。

(2) 在发射机末级槽路电容, 增设了槽路电容水冷环, 图3为电容冷却环位置。加装了槽路电容水冷环可有效控制和降低了电容工作温度, 减少了因失谐造成的电容过热卡死现象发生。由于槽路电容水冷却管道位于电容底座 (机箱底部) , 与发射机水循环系统管道相连, 密封性能好;原更换电容器需要拆开管道, 排出残余冷却水, 极不方便、也不安全。为此, 在出水和入水口加装了阀门, 更换电容器时只需关闭出入水阀门既可, 无需对整个水路进行排水;也为水冷却系统其它器件需要切断冷却水时提供了安全和方便。图4是冷却环出入水开口位置图。

(3) 发射机运行时, 发射机高周系统处于高频、高温、高密封机箱之中, 机箱内由各类器件发散出来的热量如不能及时排出, 就会影响发射机运行, 严重会损毁器件。因此, 改善高周部位风冷循环, 降低高周温度是非常必要的。由于原设计是20世纪90年代, 对气候变化和抽风机功率和风管道及管道开口设计等方面存在许多不合理的地方。因此对风管进行了科学合理地重新设计安装, 加大了主风管口径, 尽可能将对面吹风改为点集中吹风, 根据气候变化和机箱内温度由于温度控制电路, 调节控制室外空气进风量, 并在高周机箱顶部加装了抽风机, 如图5, 高周机箱加装抽排风机所示;同时对机箱内温度进行监控, 确保机箱内温度能够掌控在保障发射机安全稳定运行的范围。

由于篇幅有限, 文中关于发射机温度智能控制, 机箱温度监测等原理电路由另文论述。

4 结语

我台SW100F型PSM短波发射机冷却系统通过技改后, 实现了人机交互对发射机风水冷却系统的智能控制。其主要是通过控制各类风机数量、室外空气进风量, 调节机箱排风量和通过控制进、出循环水的温度、流量、流速, 达到满足发射机和真空器件的散热要求, 从而保障了发射机稳定运行。实践证明, 改造后的发射机冷却系统运行稳定, 控制可靠, 各项技术指标达到设计要求和实际效果。此项技术改造在同类型5部发射机上推广应用, 深受一线同志肯定。

摘要：大功率短波广播发射机工作时, 必须使用风、水对发射机中使用的电子管、真空电容、槽路线圈等各类电子器件进行冷却降温, 只有保证这些器件处于相对温度下, 才能保障发射机的正常运行。因此, 发射机以及发射器件的冷却问题对维护工作来说, 始终是及其重要的课题。该文针对全球气候变暖所带来的高温、高热对发射机冷却系统影响展开讨论, 并以SW100F型100kW短波广播发射机为例, 对运维中所发现发射机冷却系统存在的缺陷进行分析, 同时对发射机冷却系统技术改造展开了论述。

关键词：发射机,SW100F型,高末,冷却系统,改造

参考文献

[1]李天德, 刘可真.广播电视发送与传输维护手册第10分册[M].北京:北京广播电视学院出版社, 2003:1103-1138.

[2]高峰.150 k WPSM大功率短波发射机冷却系统工作原理[N].电子报, 2010-04-11.

[3]刘萍.DF100A型PSM短波发射机冷却系统[J].中国科技纵横, 2014 (4) :61-62.

发射机冷却系统篇8

大功率短波发射机在工作时, 电子管是一种能量装换器, 在能量转换过程中, 输入能量除大部分转换成能量外, 剩余部分作为损耗以热的形式释放, 为此, 要求电子管在正常运行中必须保持一定程度的热平衡。保持热平衡的方式称为冷却方式。

大功率发射机的电子管和其它大功率元件如阳极槽路和电阻等, 必须进行冷却才能工作。对其它一些温度较高的元器件, 也要进行降温。各个机箱也需要通风降温, 以利于设备稳定工作, 降低设备老化程度。发射机的冷却方式常用的有三种:强制风冷方式、水冷方式、蒸发冷却方式。

强制风冷:强制风冷是一种比较简单的冷却方式。强制风冷是利用风机产生的高压快速气流将电子管和其他射频元件散发的热量带走。强制风冷在大功率发射机中一般是与蒸发冷却或水冷共用。

水冷:水冷式电子管阳极的冷却, 是使冷却水直接通过阳极表面, 吸收阳极发出的热量而完成的。

蒸发冷却:电子管的蒸发冷却就是利用电子管自身耗散的热量使水沸腾而蒸发, 并将热量排除而达到冷却电子管目的的一种冷却技术。

2 DF 100A100kw发射机冷却方式

图1即是DF100A100KW短波发射机冷却系统原理图, 在该机器里既有风冷, 水冷, 还有蒸发冷却。

2.1 风冷如何实现

在DF 100A100kw发射机射频放大器机箱里, 装有一个大的主风机, 该风机向固态射频宽带放大器, 高前、高末射频功率放大器, 低电平音频放大器吹风冷却, 同时也向主机箱机柜里的那些单元吹冷风。这个风机的冷风也分配到[调制器和射频放大电子管的栅极和灯丝的风口处, 发射机工作在高频时必须对该处介质热量进行控制。另外在调制器围网里面装有两个小的调制器风机, 这两个风机向48组功率模块吹风, 保证模块的温度不能太高, 保障了模块的安全, 确保了机器稳定运行。

2.2 水冷如何实现

水冷却系统使用单一水泵 (用一备一) 为高末槽路电感以及负载电容等大型器件提供循环冷却水元件供水。当主用水泵出现故障时, 水泵会自投到备用水泵上工作, 只需倒动完后将逗开关打回到相应水泵的位置即可。

一个单独的储水箱 (如图2) 装在2单元低周机。

箱内, 从水泵中打出的热水也是直接送至热交换器内的水冷盘管中, 在那里水被冷却到水冷的射频元件可用的适宜温度。在通过射频元件后, 水返回汽水分离器箱中以供再循环用。

冷却水流经的主要元件和流量:高末槽路3L12的三根短路棒 (如图3) , 水流量2GPM;高末槽路3L12, 水流量6GPM;水冷的射频元件3C38、3C39、3R31、3R32, 水流量2GPM;高末管蒸发锅, 水流量6GPM;汽水分离箱中装有一个高水位切断开关 (2S6) , 一个低水位告警开关 (2S5) 和一个低水位切断开关 (2S4) 。即可实现水冷系统

2.3 蒸发冷却如何实现

在该机器中只有高末电子管阳极需要蒸发冷却 (如图4) , 所以在高末管阳极外面装有蒸发锅, 水是从水箱里抽出并送到蒸发锅去。从锅里溢出的水返回到水箱作下次循环, 锅里产生的水蒸汽经汽水分离箱送至热交换器的蒸汽盘管中, 在那里将蒸汽冷凝成水最后返回汽水分离箱送至热交换器的蒸汽盘管中, 在那里将蒸汽冷凝成水最后返回汽水分离箱完成闭路循环。

3 DF100A型100kw短波发射机冷却系统的维护

任何时候都必须保持冷却系统的清洁。在蒸发锅的水管中安装有滤网以拦截可能进入管道系统的聚集物。而且要保持蒸发锅和相连的硼硅酸耐热玻璃蒸汽管的清洁当这些蒸汽玻璃管需要清洁时, 用肉眼就可判明。水路中有一个离子交换树脂器 (如图5) 。在所有的时间它都保持蒸汽和水路系统水的纯度。

纯蒸馏水进入发射机冷却系统后, 就会被系统元件污染和电解。在铜管系统中, 当氧气和二氧化碳进入系统水中, 将增强铜的溶解。它所附生的沉淀物质如氧化铜会敷在管子的阳极结构上。这种氧化形成的速率取决于水系统阳极运行后的损耗。对水的腐蚀和电解将使水很快地恶化, 其结果将最终形成水垢。为了抵制沉淀氧化物的后果, 可以定期更换水。然而, 这会增加水垢的形成, 因每次换水都会带入附加的杂质。

可见, 基本的一点是最初灌入水路系统的水要用高质量的水。还有重要的一点是要准备对水系统不断地进行再生 (即纯化处理) , 采用这些步骤以使在可能的范围内消除污染源。若干污染包括氧气、二氧化碳、金属离子和有机物都将加速形成结垢。为了维护水的质量达到一定的要求, 在系统中对水进行不间断的再生 (纯化) 。这种再生水是让一部分水通过一些适宜的交换离子而实现的。

PSM发射机装备的水净化系统, 包括一个玻璃纤维树脂罐和需要将水罐同发射机热交换器系统连接起来的特有的一些管道部件组成。来自热交换器的回水向树脂滤水器注水, 从滤水器出来的去离子水又接到从热交换器出来到冷凝器的回水管中。净化水环路每小时能连续对冷却系统水的总量的5%-10%进行反复净化。

发射机电子管的阳极是在很高的电位下工作, 蒸发锅一般与电子管处在同一电位, 通过冷却水回水管与其他设备相连。处在高压端的设备, 水的电解作用十分强烈, 这就形成了阳极腐蚀, 严重时会造成铜管壁变薄, 甚至会漏水。为了防止这种腐蚀, 在蒸发锅冷却水入口处, 通常安装有防腐蚀电极 (俗称替死鬼) , 防腐蚀电极用铅丝制成可拆卸的形式, 需要定期检查和更换。电腐蚀与冷却水的电导率有着很大的关系, 电导率增大时, 泄露电流增大, 金属的电腐蚀增大, 替死鬼和铜管被腐蚀的速度也加快, 从这个角度也可以看出冷却水的电导率必须要保持在一定的范围内。替死鬼被腐蚀的快慢反映着水质的好坏, 定期检查替死鬼腐蚀程度, 替死鬼腐蚀过快, 则说明水质变差, 需要查明原因, 及时处理。

4 在冷却系统出现故障时, 发射机控制系统是如何动作进行保护的

在PSM发射机的控制系统中, 设置有:风水不正常保护和温度过高保护。

4.1 风不正常时

强制风冷方面设置有一个主风机风接点保护, 两个调制器风接点保护共三个风接点保护, 在控制回路中如果有哪个风机产生的风量达不到设计要求, 风接点会动作使1K7失电, 1K7的常开接点9、5断开, 在播音中就会出现主风机灯变红, 直接掉高压, 掉灯丝, 机器无法工作。处理时首先要代播, 接着去查到底是风机坏了还是风接点坏了, 还是控制继电器1K7有故障, 逐项查看, 一一排除。

4.2 水不正常保护

水方面有:低水位切断、高水位切断保护, 这两个任何一个达到设定范围会切断灯丝进行保护。如果播音中出现低水位报警, 则应迅速补水, 在二机箱顶部有一个补水孔, 将水从上面倒入即可进入水箱。但是补水也不能太高, 超过了高水位界限, 则会立即高水位保护, 切断灯丝。这是一个很值得注意的问题, 因为如果太高但没超过高水位, 也是不行的, 有可能运行时水位不稳, 瞬间会出现高水位切断, 瞬间就会掉灯丝, 故补水时一定要查看水位标志, 补到正常水位上方即可。

另外还设有蒸发锅水流接点保护, 在水正常时其接点接上, 若不正常, 及时切断灯丝进行保护, 如果播音中出现蒸发锅水流灯变红, 则会立即掉高压, 掉灯丝, 这时首先要代播, 然后查看蒸发锅出水量是否正常, 蒸发锅水流接点是否接上, 如果都正常, 则查看1K8控制继电器是否正常, 逐项排除。

4.3 温度过高保护

当设备温度过高时, 超过温度接点的设定值 (60度左右) , 继电器1K6失电, 常开接点断开, 在灯丝控制回路中会切断灯丝进行保护。在播音中如果出现该故障, 则会直接导致机器掉高压, 掉灯丝。故在值班工作中要经常去查看机器的温度, 如果过高则要开启机房安装的冷却机, 将通风和排风系统打开, 以降低环境温度, 如果还是高则要查看机器是否失谐, 如果是, 则手动进行正调谐, 如果不是则降降功率, 继续观察, 一一排除。

5 结束语

DF100A型100kw短波发射机冷却系统是发射机很重要的一个组成部分, 它确保了发射机工作时候的稳定性, 降低了设备老化的程度。我们在日常工作中一定要好好维护, 经常巡视, 仔细察看。定期更换水质, 清洁水路元件, 保证水质的纯度, 已达到更好的冷却效果, 确保发射机安全稳定运行。

摘要：本文主要介绍了DF100A型100kw短波发射机冷却方式及简单原理, 并且介绍了冷却系统出现故障时, 发射机控制系统是如何动作进行保护的, 以及处理方法。

关键词：短波发射机,冷却系统,离子交换树脂

参考文献

广播发射机房通风冷却系统的改造篇9

关键词：发射机房,通风冷却,负压,除尘

发射机房通风冷却系统,关系着发射机冷凝器的工作效率,影响着发射机各部件的运行环境,与值班维护人员工作环境的舒适度密切相关。同时,它还是机房内高能耗设备部之一。为了提高冷凝器的工作效率,满足发射机的运行条件,改善值班人员的工作环境和降低能耗,国家新闻出版广电总局722台(以下简称“722台”)于2014年对发射机房通风冷却系统进行了改造。下面就本次改造的具体情况做简单介绍。

1 机房原有通风冷却系统存在的问题

“722台”位于陕西省宝鸡市的山区地带,夏季高温天气多,秋冬季节天气干燥,扬沙天气多,空气中含尘量大,春季山区的柳絮花粉对空气污染也很严重。“722台”发射机房有TBH522型短波发射机4台,发射机发射功率大,播音时间长。机房原有的通风冷却系统主要有4部冷凝器分别对4部发射机的水冷系统的循环水进行冷却,4部大风量风机分别对4部发射机的高低周送风,机房前大厅控制区的冷却和通风主要依靠2台10P (1P=0.735kW)的空调。

总结近几年发射机运行维护的经验可以发现,机房原有冷却通风系统存在以下几个问题。

1.1 夏季进风温度高,冷却效率低

夏季高温天气时,机房前大厅的环境温度往往会超过30℃,而机房后大厅设备区的温度更高。环境温度度升高,导致冷凝器进风温度升高,冷却效率降低。根据近几年的抄表数据显示,夏季发射机的出水温度长期保持在50℃左右,有时甚至逼近65℃的极限温度。运行环境温度的升高会造成发射机播音稳定性的下降,发射机会频繁过荷,元器件的使用寿命也会大大降低。

1.2 机房内存在严重的负压问题

机房原有通风冷却系统直接从机房大厅进风,4部冷凝器的风机和4部大风量风机的进风量较大,机房大厅也没有设计专门的进风口,这导致机房大厅内存在严重的负压问题。机房外的粉尘和飞絮随负压进入机房,极易造成冷凝器和滤尘网堵塞,降低冷却效果。

1.3 进风系统过滤设备简陋,进风含尘量大

由于给发射机送风的风机进风口仅靠滤尘网简单过滤,大量的灰尘随风进入机器内部。发射机高周灰尘过多会造成打火和烧坏元件等问题,低周的灰尘堆积也会导致线路连接不牢靠,元件散热不畅等问题。灰尘过大还给机器的清洁维护工作增添负担。

2 改造方案

由于原通风冷却系统存在的问题严重影响了发射机的冷却效果,为安全播音造成隐患,2014年“722台”联合乌鲁木齐欧亚德空调设备有限公司对发射机房的通风冷却系统做了彻底改造。本次改造在机房外加装了一套两级超蒸发式空气处理器,该处理器可以将凉爽、湿润、清洁度高的新风不断地送往机房内,同时将机房内温度较高的空气抽出机房。

蒸发式空气处理器的原理和水洗风系统一样,以水为介质,水在水箱里通过水泵被输送到湿帘(以杨树为材质,经由多重加工粘合成型的高蒸发效率和高防腐性能的波纹纤维叠合物)的上部,水均匀地湿润整个湿帘的接触面,当热空气经过湿帘时,水吸收空气中大量热量,使通过湿帘的空气降温,同时得到过滤。进入处理器的空气首先经过几道滤尘网滤除掉较大的粉尘和飞絮,然后在沉降室进一步降尘,最后经过2道湿帘降温和滤除细小的粉尘,使送出的风变得凉爽,湿润且清新。

蒸发式空气处理器生产的凉爽、清洁的新风,用分机通过风筒分两路送往机房。一路送往4部发射机顶部,为发射机高低周设备和冷凝器室降温,另一路送往机房二楼平台和天线交换闸室。另外,机房内还加装了一个排风风筒,排出机房内的热空气,保证机房内外气压平衡。

3 改造试用效果

“722台”发射机房通风冷却系统改造工程已完工半年,经过这半年的试运行可以发现,新系统有效解决了原系统存在的问题,机房环境温度得到明显改善。