[實用新型]一種同步加速器多級串級調溫冷卻水系統

有效

• 申請號: 201520341199.4
• 申請日: 2015-05-25
• 公開（公告）號: CN205051960U
• 公開（公告）日: 2016-02-24
• 發明（設計）人: 李萬宏;朱春杰;張勇
• 申請（專利權）人: 上海市質子重離子醫院有限公司
• 主分類號: H05H13/04
• 分類號: H05H13/04;H05K7/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種大型醫用加速器設備的輔助系統，具體涉及一種同步加速器多級串級調溫冷卻水系統。

背景技術

冷卻水系統作為大型醫用加速器設備的一個重要輔助系統，在加速器系統運行過程中起著非常重要的作用。由于醫用加速器是一套精密的系統化的設備，任何一個微小的環節不能達到要求，其運行就會受到非常大的影響，從而影響其引出射線的效果，進而影響腫瘤病人的治療質量。冷卻水作為整個加速器系統熱量平衡的載體，關系到系統運行的各個方面，如果其運行不穩定，必然會造成諸多不良后果。

同步加速器是實現粒子多圈加速的裝置，其能量可選擇。在運行過程中，因為其能量變化大，從幾十兆電子伏特到幾百兆電子伏特，而且能量變化在幾秒至十幾秒的時間內完成，從而導致冷卻水系統溫度出現劇烈的波動，當前技術主要問題如下：

1）現有的同步加速器冷卻水系統普遍采用的是單閉環控制，使用常規PID控制器控制，對同步加速器負載變化產生的冷卻水的溫度變化的控制普遍存在滯后性。

2）現有的同步加速器冷卻水系統不能有效削除冷卻水隨加速器負載變化產生的峰值，從而導致溫度控制精度不高。

3）系統管路設計、安裝沒有充分考慮負載的峰值效應，即使有比較好的控制手法也很難適用。

4）每一層循環水溫度控制精度均太低，出現溫度抖動。

參考西門子質子和重離子同步加速器系統運行過程中所產生的熱量變化，所出現的負載峰值變化效應，結合當前系統設計中的不足之處，需采用一套新的設計方案，以達到同步加速器冷卻水的控制精度。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術存在的不足，提供一種同步加速器多級串級調溫冷卻水系統。

本發明是通過以下技術方案實現的：一種同步加速器多級串級調溫冷卻水系統，包括第一層循環水路、第二層循環水路、第三層循環水路及第四層循環水路；所述第一層循環水路的循環水流穿過同步加速器內部，所述第一層循環水路設置有一次循環水泵、第二加熱器、溫度傳感器及壓力傳感器；所述第二層循環水路設置有二次循環水泵、密閉式冷卻塔、第一電加熱器、溫度傳感器及壓力傳感器；所述第三層循環水路設置有三次循環水泵、溫度傳感器及壓力傳感器；所述第四層循環水路設置有四次循環水泵、開放式冷卻塔、溫度傳感器及壓力傳感器；所述第一層循環水路通過第二換熱器、第三換熱器與所述第二層循環水路換熱，所述第一層循環水路通過第一換熱器與所述第三層循環水路換熱，所述第二層循環水路通過第四換熱器與所述第三層循環水路換熱，所述第三層循環水路通過冷凍機與所述第四層循環水路換熱。

整個系統采用四層循環水路。第一層循環水路為同步加速器內循環水系統；第二層循環水路為通過密閉式冷卻塔冷卻的系統；第三層循環水路為冷凍機的低溫冷凍水系統；第四層循環水路為提供冷凍機冷凝器換熱的開放式冷卻塔系統。第一層循環水路、第二層循環水路、第三層循環水路之間交叉換熱。

在所述第一層循環水路中，所述同步加速器的出水口、所述第一換熱器、所述第二換熱器、所述第三換熱器、所述第二電加熱器及所述同步加速器的進水口通過管路依次連接，所述第一換熱器的出水口管路上的監測點設置有第五溫度傳感器，所述第二換熱器的出水口管路上的監測點設置有第六溫度傳感器，所述第三換熱器的出水口管路上的監測點設置有第七溫度傳感器，所述第二電加熱器的出水口管路上的監測點設置有第一溫度傳感器，所述同步加速器的進水口管路上的監測點設置有第一壓力傳感器和第二溫度傳感器，所述同步加速器的出水口管路上的監測點設置有第二壓力傳感器和第三溫度傳感器。

所述同步加速器的出水口與所述一次循環水泵的進水口之間還通過管路連接有閉式水箱，所述閉式水箱與所述一次循環水泵之間的管路連接有補水定壓裝置，所述閉式水箱的出水口管路上的監測點設置有第三壓力傳感器和第四溫度傳感器。

所述一次循環水泵的進水口與所述一次循環水泵的出水口之間通過管路連接在線拋光混床。