[實用新型]一種高電壓隔離大功率設備冷卻系統

有效

• 申請號: 201721028190.3
• 申請日: 2017-08-16
• 公開（公告）號: CN207099537U
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 陳立華;崔保群;唐兵;馬瑞剛;黃青華;馬鷹俊;馬燮
• 申請（專利權）人: 中國原子能科學研究院
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及功率設備冷卻技術領域，具體涉及一種高電壓隔離大功率設備冷卻系統。

背景技術

在高壓型加速器和離子注入機中，由于各種應用對束流強度需求的不斷增長使得各種束流元件和電源的功率也在不斷增加，這就造成了處于高電位的設備待冷卻功率越來越大，從幾kW到上百kW不等。如何將這些大功率設備所產生的熱量排到外界環境中成為強流高壓型加速器或大功率注入機面臨的技術難題。對于采用將冷水機置于高壓倉內是最簡單的想法，直接將風冷式冷水機置于高電位，利用空氣將冷水機置換的功率排除到環境中，對于功率較小情況這種方法是可行的。而隨著冷卻功率的增大，采用這種方法將會廠房的空調系統帶來巨大的負荷，成本高昂且工程實施難度較大。因此有鑒于此，對于如何尋找到一種結構簡單、節約能源且安全可靠的大功率設備冷卻系統結構就顯得尤為重要。

實用新型內容

針對現有技術中存在的缺陷，本實用新型的目的在于提供一種結構簡單、節約能源且安全可靠的高電壓隔離大功率設備冷卻系統。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案如下：

一種高電壓隔離大功率設備冷卻系統，所述冷卻系統包括大功率待冷卻設備，其特征在于：所述冷卻系統還包括循環冷水機、設置于所述大功率冷卻設備四周外圍的用于屏蔽其內高電壓的高壓屏蔽倉、設置在所述高壓屏蔽倉底端處的高壓絕緣支柱、與所述循環冷卻水機相連用于對其內的冷卻水維持在高電阻率狀態的電離子置換裝置、與所述循環冷水機相連通的主冷卻管道、與所述大功率待冷卻設備相連的高電位冷卻管道以及連接在所述主冷卻管道和高電位冷卻管道之間的絕緣冷卻管道，其中位于所述循環冷水機中的冷卻水依次通過所述主冷卻管道、絕緣冷卻管道和高電位冷卻管道實現對所述大功率待冷卻設備進行循環降溫冷卻。

進一步，所述冷卻系統還設置有地電位屏蔽倉，其中該地電位屏蔽倉設置在所述高壓屏蔽倉四周外圍上，所述絕緣冷卻管道設置在所述地電位屏蔽倉內。

進一步，所述電離子置換裝置包括交換樹脂桶以及凈化旁路管道，其中所述交換樹脂桶通過所述凈化旁路管道與所述循環冷水機相連通。

進一步，所述高電位冷卻管道為采用金屬材質制作而成的金屬管道結構。

進一步，所述絕緣冷卻管道為采用螺旋狀的排列方式進行安裝。

進一步，所述絕緣管道為采用聚乙烯管。

進一步，所述循環冷水機采用水冷式或風冷式結構。

更進一步，所述循環冷水機的冷卻水溫在15～30度可調，壓力0.6Mpa。

再進一步，所述循環冷水機的水箱、泵組和管路采用304不銹鋼。

進一步，所述循環冷水機使用工業級的陰陽離子交換樹脂保持冷卻水的電阻率不低于10MΩcm。

本實用新型的有益效果在于：通過采用循環冷水機為處于高壓大功率待冷卻設備進行冷卻，其中為了保證安全，大功率待冷卻設備其外圍四周設置有高壓屏蔽倉，對連接在大功率待冷卻設備上的高電位冷卻管道進行高壓屏蔽，同時為了保證循環冷水機其內循環的水始終處于較高電阻率水平，本方案通過設置有電離子置換裝置，利用其對冷卻水中的陰陽離子進行置換，維持冷卻水處于較高電阻率水平，總體而言，本方案通過利用處于地電位的循環冷水機內的冷卻水在進行陰陽離子置換后，保持冷卻水的電阻率，使用絕緣管道將處于地電位的冷卻水輸運至高電位并為處于高電位的設備提供冷卻水，經過設備后的去離子水再通過絕緣管道從高電位返回處于地電位的水冷機，實現去離子水的循環使用；整個系統結構簡單、安全可靠，解決了高電位隔離大功率設備冷卻的技術難題，同時相比傳統的冷卻方式極大的節約了能源。

附圖說明

圖1為本實用新型具體實施方式中的工作原理結構示意圖。

圖中的附圖標記說明：

100-冷卻系統，1-循環冷水機，2-大功率待冷卻設備，3-高壓屏蔽倉，4-高電位冷卻管道，5-絕緣冷卻管道，6-主冷卻管道，7-電離子置換裝置，701-交換樹脂桶，702-凈化旁路管道，8-地電位屏蔽倉，9-高壓絕緣支柱。

具體實施方式

下面結合說明書附圖與具體實施方式對本實用新型做進一步的詳細說明。