大功率發(fā)射機冷卻系統(tǒng)的改造

姬春利

（國家廣電總局594臺 陜西 咸陽 712000）

由于我臺地處西北地區(qū)，冬季氣候寒冷，但發(fā)射機的冷凝器室位于室外，經(jīng)常會發(fā)生冷凝器凍裂的事故，造成設(shè)備長時間的停播。針對此問題，我們提出了對冷卻系統(tǒng)改造的方案和實施步驟，并在實踐中進行了試運行，效果良好。

1 發(fā)射機冷卻系統(tǒng)的工作方式和原理，及存在的問題

1.1 冷卻方式

大型功率發(fā)射機，通常整機采用的冷卻方式是水冷和風(fēng)冷，水冷部分主要針對的是高末級電子管、射頻機箱中的真空器件等。

1.2 水冷系統(tǒng)的工作原理

高末電子管產(chǎn)生的熱量，經(jīng)循環(huán)環(huán)系統(tǒng)，送至冷凝器。在冷凝器中通過風(fēng)冷的方式，降低水溫。冷卻后的回水流至水箱，參與下次的冷卻循環(huán)。

1.3 水冷系統(tǒng)存在的問題

由于發(fā)射機冷凝器的特殊工藝，加之西北地區(qū)惡劣的自然環(huán)境，尤其在冬季，室外溫度常在零下，容易發(fā)生冷凝器被凍裂的事故，造成設(shè)備長時間的停播，以成為我臺安全播音的瓶頸。

2 水冷系統(tǒng)改造的思路及方案

2.1 冷凝器的工作原理

冷凝器是一個對循環(huán)水降溫的涉弊。被加熱的蒸餾水流至冷凝器后，冷凝器風(fēng)機抽取室外低溫新鮮風(fēng)，對蒸餾水冷卻降溫，冷卻后的水回流至發(fā)射機水箱，參與下次水冷循環(huán)。

2.2 改造的思路及方案

針對冷凝器的工作原理和凍裂事故現(xiàn)象，冷凝器故障的主要原因是風(fēng)機抽取的室外低溫風(fēng)，長時間對冷凝器進行冷卻，造成冷凝器內(nèi)本應(yīng)循環(huán)流動的蒸餾水結(jié)冰，水結(jié)冰后，體積增大，撐裂冷凝器葉片，造成冷卻水水位下降，機器長時間停播。

圖1 冷凝器風(fēng)機工作原理圖

因此解決問題的方案是，如何減少冷卻風(fēng)量，或者對室外冷卻風(fēng)進行預(yù)熱，對于后一種解決辦法，不易實現(xiàn)。所以第一種方案成為首選，要減少冷卻風(fēng)量，最直接的辦法就是關(guān)閉冷凝器風(fēng)機，每個冷凝器設(shè)備有4臺風(fēng)機，我們可以關(guān)閉一到兩臺。所以改造的方案就是通過相應(yīng)的溫度控制系統(tǒng)，檢測冷凝器的回水溫度，當(dāng)水溫低于控制系統(tǒng)設(shè)定值時，關(guān)閉相應(yīng)的冷凝器風(fēng)機數(shù)量，減少冷卻風(fēng)量，達到保護冷凝器的目的。

3 具體實施方法

3.1 冷凝器風(fēng)機的工作原理圖:

如圖1所示。

K15的繼電器控制K211的4個線包，以此來控制4個冷凝器風(fēng)機的轉(zhuǎn)動。本地控制的開關(guān)S1-S4，平時均置于“ON”。

3.2 風(fēng)機控制系統(tǒng)的原理圖

在冷卻系統(tǒng)中，加入溫度監(jiān)測和控制系統(tǒng)，通過檢測到的回水溫度，與設(shè)定的門限值比較后，控制K211的相應(yīng)線包得電，來達到控制風(fēng)機的開合數(shù)量。具體的原理圖，如下圖2所示:

圖2 加入溫度控制的風(fēng)機運行圖

圖中T1是溫度開關(guān)的接點，當(dāng)溫度探頭檢測的實際水溫高于設(shè)定溫度值時，T1閉合，反之?dāng)嚅_，以此來控制冷凝器風(fēng)機運行的數(shù)量。本次改造中，用溫控開關(guān)控制的是M2和M3風(fēng)機，M1和M4風(fēng)機不受溫控的控制。S1是外接的短路開關(guān)，在不需要溫控系統(tǒng)對風(fēng)機控制時，可以強行將其短路，S1閉合后，M1-M4風(fēng)機全部運轉(zhuǎn)。

3.3 溫度開關(guān)及探頭的選擇

在本次的改造中，要使溫度開關(guān)控制風(fēng)機的運轉(zhuǎn)，首先要設(shè)置溫度開關(guān)的動作門限，比如溫度探頭檢測到的水溫低于溫度開關(guān)設(shè)定值時，開關(guān)T1動作，從而控制相應(yīng)的冷凝器風(fēng)機停止運轉(zhuǎn)。因此對溫度探頭的測量精度和溫度開關(guān)接點的靈敏度要求很高。

為了上述控制功能的順利實現(xiàn)，我們對各種型號的溫度探頭和開關(guān)進行了選擇、比較，最終選擇了余姚牌型號為XMTD的溫度開關(guān)，其溫度檢測范圍為0-100℃，接點動作靈敏。工作環(huán)境0-50℃。溫度探頭的檢測誤差為±1℃,穩(wěn)定后的誤差為±0.5℃。

在實際安裝過程中，我們選擇在回水管的末端，放置溫度探頭和溫控開關(guān)，一是確保測量的精度，二是避免溫度探頭受到高頻干擾。具體的安裝位置如下圖3所示:

圖3 溫度開關(guān)及探頭的安裝位置

4 改造后的運行實踐

經(jīng)過近期的運行實踐證明，所加裝的溫度控制系統(tǒng)是成功的。發(fā)射機回水溫度始終保持在設(shè)置溫度的上限。目前我們所設(shè)定的溫控門限值為15℃，可根據(jù)具體的環(huán)境溫度，此門限值可任意設(shè)置。

經(jīng)過改造后，在不需要溫度開關(guān)動作時，可以人為將其斷開，增強了設(shè)備運行的穩(wěn)定性，確保了設(shè)備的播音安全。

本次對發(fā)射機溫度控制系統(tǒng)的改造，經(jīng)過運行實踐證明是安全可靠的，完全可以在其他臺站進行推廣。

［1］張學(xué)田,等.廣播電視技術(shù)手冊:第六分冊.發(fā)射技術(shù)[M].

［2］大功率發(fā)射機維護手冊[Z].