大功率發射機冷卻系統的改造

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，冬季氣候寒冷，但發射機的冷凝器室位于室外，經常會發生冷凝器凍裂的事故，造成設備長時間的停播。針對此問題，我們提出了對冷卻系統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 發射機冷卻系統的工作方式和原理，及存在的問題

1.1 冷卻方式

大型功率發射機，通常整機采用的冷卻方式是水冷和風冷，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 水冷系統的工作原理

高末電子管產生的熱量，經循環環系統，送至冷凝器。在冷凝器中通過風冷的方式，降低水溫。冷卻后的回水流至水箱，參與下次的冷卻循環。

1.3 水冷系統存在的問題

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

2 水冷系統改造的思路及方案

2.1 冷凝器的工作原理

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

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象，冷凝器故障的主要原因是風機抽取的室外低溫風，長時間對冷凝器進行冷卻，造成冷凝器內本應循環流動的蒸餾水結冰，水結冰后，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 冷凝器風機工作原理圖

因此解決問題的方案是，如何減少冷卻風量，或者對室外冷卻風進行預熱，對于后一種解決辦法，不易實現。所以第一種方案成為首選，要減少冷卻風量，最直接的辦法就是關閉冷凝器風機，每個冷凝器設備有4臺風機，我們可以關閉一到兩臺。所以改造的方案就是通過相應的溫度控制系統，檢測冷凝器的回水溫度，當水溫低于控制系統設定值時，關閉相應的冷凝器風機數量，減少冷卻風量，達到保護冷凝器的目的。

3 具體實施方法

3.1 冷凝器風機的工作原理圖:

如圖1所示。

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

3.2 風機控制系統的原理圖

在冷卻系統中，加入溫度監測和控制系統，通過檢測到的回水溫度，與設定的門限值比較后，控制K211的相應線包得電，來達到控制風機的開合數量。具體的原理圖，如下圖2所示:

圖2 加入溫度控制的風機運行圖

圖中T1是溫度開關的接點，當溫度探頭檢測的實際水溫高于設定溫度值時，T1閉合，反之斷開，以此來控制冷凝器風機運行的數量。本次改造中，用溫控開關控制的是M2和M3風機，M1和M4風機不受溫控的控制。S1是外接的短路開關，在不需要溫控系統對風機控制時，可以強行將其短路，S1閉合后，M1-M4風機全部運轉。

3.3 溫度開關及探頭的選擇

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

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

4 改造后的運行實踐

經過近期的運行實踐證明，所加裝的溫度控制系統是成功的。發射機回水溫度始終保持在設置溫度的上限。目前我們所設定的溫控門限值為15℃，可根據具體的環境溫度，此門限值可任意設置。

經過改造后，在不需要溫度開關動作時，可以人為將其斷開，增強了設備運行的穩定性，確保了設備的播音安全。

本次對發射機溫度控制系統的改造，經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］張學田,等.廣播電視技術手冊:第六分冊.發射技術[M].

［2］大功率發射機維護手冊[Z].