[實用新型]一種回旋加速器循環水冷卻系統

有效

• 申請號: 201420515240.0
• 申請日: 2014-09-09
• 公開（公告）號: CN204046915U
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 李振國;吳隆成
• 申請（專利權）人: 中國原子能科學研究院
• 主分類號: H05H13/00
• 分類號: H05H13/00;H05K7/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于回旋加速器系統設計技術，具體涉及一種回旋加速器循環水冷卻系統。

背景技術

100MeV回旋加速器結構復雜，需要建立一套完善的循環水冷卻系統滿足其特殊要求，為加速器設備長期、穩定運行打下基礎。

通常，循環水冷系統采用單一的冷卻模式：例如對于大功率采用水塔冷卻，小功率采用制冷機冷卻；100MeV回旋加速器冷卻水系統功率大，對冷卻水有嚴格的技術要求；同時，有些地區冬、夏季氣溫變化大(溫差約40℃～50℃)，單一冷卻模式很難滿足回旋加速器的嚴格要求。

100MeV回旋加速器總發熱功率在450～500kW，設備結構和技術要求復雜，不但高電壓設備對水質要求高(≤0.5μs/cm)，而且高精度磁場(10^-5量級)和高品質高頻諧振腔(Q～9000)等，對冷卻水的長期穩定度都有嚴格要求。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種性能更加完善的回旋加速器循環水冷卻系統，滿足回旋加速器不同設備的特殊要求。

本實用新型的技術方案如下：一種回旋加速器循環水冷卻系統，包括用于冷卻循環水的封閉式水塔和若干臺制冷壓縮機，封閉式水塔設有排風扇和噴淋水泵，所述的封閉式水塔和若干臺制冷壓縮機被分成多級冷卻設備，根據水溫感受器監測到的循環水的溫度，開啟或停止各級冷卻設備。

如上所述的回旋加速器循環水冷卻系統的高穩定度實現方法，首先確定運行時循環水溫度的設定值，然后將用于冷卻循環水的封閉式水塔和若干臺制冷壓縮機分成多個冷卻等級，確定每個冷卻等級的開啟或停止的溫度與所述設定值之間的關系，根據水溫感受器監測到的循環水的溫度，確定當前溫度點各級冷卻設備的開啟或停止，使循環水的溫度始終穩定在限定范圍內。

進一步，如上所述的回旋加速器循環水冷卻系統的高穩定度實現方法，其中，所述的運行時循環水溫度的設定值在20℃～30℃范圍內選取。

本實用新型的有益效果如下：通常大功率的循環水系統的穩定度只能達到±1℃，本實用新型通過對系統和控制流程的設計，將大功率水冷系統的穩定度提高到±0.3℃，所創建的方法有達到±0.1℃的潛力。此循環水冷系統投入運行，可以減少回旋加速器調試時間，為大功率敏感部件的穩定運行提供了保障；可保障加速器長期穩定工作、減少故障、提高加速器的利用效率；此方法可以直接推廣到其它大功率的水冷系統。

附圖說明

圖1為具體實施方式中100MeV回旋加速器循環水冷卻系統控制方式示意圖；

圖2為循環水冷卻系統的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型進行詳細的描述。

本實施例以100MeV回旋加速器循環水的冷卻系統為例，介紹其系統組成和控制方法。100MeV回旋加速器循環水的冷卻系統包括：一個大型封閉式水塔和10臺制冷壓縮機，見圖2中二次循環部分，大型封閉式水塔的可控設備是排風扇和用于水塔噴淋的水泵，排風扇和噴淋的啟動可以大大提高水塔的冷卻效果。10臺制冷壓縮機(標號為AB、CD、EF、GH、IJ)分成5組，每組被用于不同的冷卻等級。

本實用新型中封閉式水塔與制冷壓縮機配合使用：前者充分利用環境、水蒸發吸熱等自然資源(冬季效果更為明顯)，后者用于極端環境(炎熱的夏季)、大功率負載條件下水溫的精細調節，兩者相輔相成。

本實用新型所提供的回旋加速器循環水冷卻系統的高穩定度實現方法，首先確定運行時循環水溫度的設定值，然后將用于冷卻循環水的封閉式水塔和若干臺制冷壓縮機分成多個冷卻等級，確定每個冷卻等級的開啟或停止的溫度與所述設定值之間的關系，根據水溫感受器監測到的循環水的溫度，確定當前溫度點各級冷卻設備的開啟或停止，使循環水的溫度始終穩定在限定范圍內。

本實施例的具體控制方式如圖1所示，圖1中的SV為水機運行時的循環水溫度設定值，可在20℃～30℃范圍內任意選擇。粗豎線上標明了循環水的實測溫度，橫線上方+表示高于設定值，下方-表示低于設定值。將冷卻手段分成6個等級，具體如下：①水塔風機、水泵，②壓縮機A、B，③壓縮機C、D，④壓縮機E、F，⑤壓縮機G、H，⑥壓縮機I、J，并分別確定了在什么溫度點啟動或停止各級冷卻設備。