TSW2500型500 kW發(fā)射機水冷系統(tǒng)維護分析

王 丹

（國家廣播電視總局951臺，河北 石家莊 050000）

1 TSW2500型號500 kW發(fā)射機簡述

TSW2500型號500 kW發(fā)射機屬于一種功率較大短波式的發(fā)射裝置，有著較高自動化的程度、先進的技術工藝，也有著十分齊全的保護系統(tǒng)，靈敏度極高，圖1為TSW2500型號500 kW發(fā)射機內(nèi)部構成情況[1]。冷卻系統(tǒng)屬于TSW2500型號500 kW發(fā)射機內(nèi)部高級別且最為重要的一個保護元件。

2 水冷系統(tǒng)具體構成

TSW2500型號500 kW發(fā)射機借助水冷系統(tǒng)來為TSM功率系統(tǒng)模塊、平衡/不平衡的轉(zhuǎn)換裝置、甚高頻的濾波裝置、調(diào)諧電感、大型的真空電容、射頻的電子管等各個元件起到散熱作用，維持元件熱平衡狀態(tài)，保證元件自身性能具備良好穩(wěn)定性，進而維持機器正常穩(wěn)定的運行狀態(tài)。水冷系統(tǒng)屬于封閉系統(tǒng)，是由冷卻元件、水泵、水箱及管道等裝置所構成的水流能夠循環(huán)往復運行一個系統(tǒng)。該冷卻系統(tǒng)內(nèi)部水流，直接接觸到冷卻元件、散熱裝置后，將熱量帶走，攜帶著熱量的水進入到熱交換裝置中，經(jīng)熱交換裝置大功率的風機實施強制性吹風后，達到散熱的目的。水流溫度降低后會逐漸流回到水箱，而后再次循環(huán)，流入其余受冷卻元件[2]。

該水冷系統(tǒng)中，熱量主要源自射頻末級的電子管。該末級的電子管所在陽極部分產(chǎn)生功耗，均以超蒸發(fā)冷卻形式達到即時散熱的目的。相比較傳統(tǒng)蒸發(fā)冷卻的方式，超蒸發(fā)冷卻形式有著十分突出的優(yōu)勢，它是以水轉(zhuǎn)變成蒸汽，而蒸汽再冷凝成為水這個過程為主的冷卻方式，水流在高速流經(jīng)內(nèi)部結(jié)構當中特殊性電子管的陽極散熱裝置后，發(fā)熱陽極會將一些冷卻水蒸發(fā)掉，所產(chǎn)生蒸汽泡遇到高速流水后會冷凝成為水，理論上，其出水溫度為90 ℃左右，但實則為70 ℃，實際溫度數(shù)值和發(fā)射裝置即時調(diào)節(jié)的幅度有著密切聯(lián)系[3]。

3 水冷系統(tǒng)有效維護要點

TSW2500型號500 kW發(fā)射機內(nèi)部水冷系統(tǒng)有效維護實踐中，需尤為注意如下6個方面。

第一，所有受冷卻的元件均借助水箱、銅質(zhì)的分支水管連接好；所有受冷卻的元件還借助具備優(yōu)良絕緣特性膠質(zhì)軟管連接銅質(zhì)的分支水管，達到水冷散熱的目的，回水則經(jīng)獨立水管逐漸流回至水箱內(nèi)部。實際運行期間，水壓通常把控至2～3 bar，過高的水壓將使漏水問題極易出現(xiàn)。在日常運維期間，需細致檢查銅管、軟管、水冷盤、元件等是否牢靠的連接，滲漏水現(xiàn)象是否存在，軟管自身是否存在打火老化等現(xiàn)象，調(diào)諧電感的滑動接點處兩端軟管務必要順暢連接，避免有纏繞現(xiàn)象產(chǎn)生。

圖1 TSW2500型號500 kW發(fā)射機內(nèi)部構成示意圖

第二，冷卻支路回水管上面分別安置末級的電子管相應燈絲整流裝置、平衡轉(zhuǎn)換裝置、TSM功率系統(tǒng)模塊、真空電容、調(diào)諧電感、末級的電子管、驅(qū)動級的電子管等。流量計內(nèi)設磁力門限可調(diào)開關，負責監(jiān)控流量，若運行水流量在門限值以下，則執(zhí)行接地動作，發(fā)射機的控制系統(tǒng)會及時把發(fā)射機調(diào)節(jié)至關閉狀態(tài)，避免損害到其余重要的器件。在流量計的上面標記著流量具體刻度，可對支路水流量實施目測操作，日常運行維護期間需注意觀測水流量計具體指示變化情況，如果流量有變小跡象，務必及時做好調(diào)整處理，并對冷卻支路實施細致檢查工作。針對流量計，需確保每年實施一次沖洗檢查，避免有堵塞情況出現(xiàn)，保證元器件可維持正常散熱狀態(tài)。流量計上面調(diào)節(jié)閥需將數(shù)字刻度標清晰，便于將調(diào)整位置清除指示出來，方便后期校正及調(diào)整處理。

第三，實際運行期間，TSW2500型號500 kW發(fā)射機內(nèi)部水冷系統(tǒng)3個溫度接點都應當設定成熱動開關，連接著發(fā)射機內(nèi)部安全聯(lián)鎖的系統(tǒng)，溫度若有異常情況出現(xiàn)會及時作出相應保護動作，讓發(fā)射機可安全運行至相對正常冷卻環(huán)境狀態(tài)。發(fā)射機出/入溫差需控制于4～6 ℃。熱交換裝置故障問題發(fā)生后，如供電異常、風機停止轉(zhuǎn)動、進風不足，或者是無法及時排出熱量、因缺乏檢修所致熱交換裝置出現(xiàn)較低散熱效率等情況，該發(fā)射機的入水溫度會驟然提升，如果超出了門限值，則溫度接點會做出相應動作，而控制系統(tǒng)則會及時關機。在夏季，內(nèi)外部溫差較大，入水的溫度大致為50 ℃，該時間段務必要對風扇與鋁制的散熱片增加清潔次數(shù)，以能夠為熱交換裝置較高散熱效率提供可靠保證。發(fā)射機若有過載運行或者失諧現(xiàn)象出現(xiàn)，且出水溫度在門限值以上，則控制系統(tǒng)仍然會及時關機。溫度接點K201會對末級端電子管的燈絲整流裝置水溫實施有效監(jiān)測，其門限值需把控至 92±3 ℃。

第四，水導往往代表著冷卻水自身導電的能力，水導越小，則導電的能力就相對較差一些，但會有較高的絕緣度。為確保冷卻水維持較高的絕緣度狀態(tài)，其水導參數(shù)值通常保持0.2 μs/cm，最高的參數(shù)值則需把控至2 μs/cm。為減少及控制好金屬鹽類雜質(zhì)影響冷卻水質(zhì)，需設離子交換裝置，借助樹脂離子交換特性，達到冷卻水的有效除鹽效果，維持水質(zhì)穩(wěn)定純凈的狀態(tài)。水導具體運行期間無較大變化，冷卻水在補水過后的水導參數(shù)值波動會相對較大一些，務必加強巡視和維護，運行了一段時間過后會處于一種相對平穩(wěn)狀態(tài)，如果有不潔凈水流入，則水導值會超出門限值，如遇十分緊急的情況，則可將門限值調(diào)高，以便于維持正常的運行狀態(tài)，停機時再將被污染水排出，水路沖洗過后，將純凈水或者蒸餾水補充好。

第五，冷卻水箱的容量通常為330 L，在水箱頂部通常設補水閥，在補水期間，經(jīng)所連接的軟管向著水箱內(nèi)部補水；放水閥設于水箱底部位置，方便沖洗水路。水箱正面設水位的標示管，內(nèi)部設有浮標，便于指示具體的水位，日常運行維護重點就是觀察最低的水位變化情況。浮標若臨近最低的水位，務必要及時做好補水處理，避免在門限值以下，導致控制系統(tǒng)處于關機狀態(tài)。

第六，冷卻機箱的內(nèi)部設水泵兩臺，其中一個是備用水泵，交流供電為三相380 V，借助綜合機箱當中開關S20、FS55、FS51空氣等實現(xiàn)有效控制。發(fā)射機內(nèi)部燈絲電壓在切換到黑燈絲的狀態(tài)后，該發(fā)射機會自動把水泵切換到低速運行狀態(tài)；燈絲電壓在提升到全燈絲以上的運行狀態(tài)后，整個控制系統(tǒng)會自動切換到水泵的高速運行狀態(tài)。實際切換期間，若開關S20倒動切換過后，該發(fā)射機快速自動的將黑燈絲關閉，需對水壓實施細致的檢查，并判定流量計是否存在異常現(xiàn)象；若無法提升到全燈絲，則需細致檢查空氣開關是否已經(jīng)跳開，主要是因水泵自低速運行快速被切換至高速運行后，電流瞬間啟動，導致FS51快速跳開；空氣開關在重新合上后，該水泵處于高速的運行狀態(tài)，可加上全燈絲。日常維護水泵期間，軸承需定期上油，維持潤滑狀態(tài)；封墊圈需定期做好更換處理。實際運行期間需密切檢查是否存在漏水情況，定期切換備用的水泵，確保電機負荷維持動態(tài)化平衡狀態(tài)。

4 水冷系統(tǒng)設備日常維護管理建議

在特別注意TSW2500型號500 kW發(fā)射機內(nèi)部水冷系統(tǒng)有效維護要點的基礎上，還需做好TSW2500型號500 kW發(fā)射機內(nèi)部水冷系統(tǒng)設備日常維護管理。

4.1 注重設備日常維護保養(yǎng)

第一，每日保養(yǎng)。設備每日運行前，依據(jù)企業(yè)保養(yǎng)要求和標準，細致檢查TSW2500型號500 kW 發(fā)射機內(nèi)部水冷設備；待設備結(jié)束運行后，需及時做好TSW2500型號500kW 發(fā)射機內(nèi)部水冷設備清潔處理工作。第二，月度保養(yǎng)。每月保養(yǎng)維護TSW2500型號500 kW 發(fā)射機內(nèi)部水冷設備，應當由企業(yè)內(nèi)部技術管理者負責檢驗、監(jiān)督、評價設備實際運行情況，做好相應記錄和備份。每月定期清運營探討部位所有螺釘細致檢查，對所有重要零件部位實際損耗情況做好定性分析，結(jié)合設備損壞實際情況，將修理工作妥善落實好。第三，年度保養(yǎng)。徹底拆分檢查TSW2500型號500 kW發(fā)射機內(nèi)部水冷設備，系統(tǒng)排查設備內(nèi)部結(jié)構實際損耗情況，結(jié)合檢查分析結(jié)果做好維修更換和保養(yǎng)工作。

4.2 強化設備日常管理

第一，設立設備管理獨立部門，組建TSW2500型號500 kW發(fā)射機內(nèi)部水冷設備管理專業(yè)團隊，聘請專業(yè)能力較強、實踐經(jīng)驗較為豐富的設備管理人才，帶領設備管理專業(yè)團隊成員一同落實好TSW2500型號500 kW發(fā)射機內(nèi)部水冷設備日常管理各項工作。第二，制定TSW2500型號500 kW發(fā)射機內(nèi)部水冷設備日常管理工作實施方案及制度，確保各項管理工作均能夠有制度可依、有章程可尋，妥善落實各項管理工作。管理制度務必要覆蓋設備選型、進購使用、管理維修及報廢整個過程，務必要具備較強可操作性及適用性。第三，確立TSW2500型號500 kW發(fā)射機內(nèi)部水冷設備綜合管理檔案，明確劃分好各項職責，做好設備運行管理記錄，為后期TSW2500型號500 kW發(fā)射機內(nèi)部水冷設備維護保養(yǎng)各項技術工作提供重要依據(jù)或者參考。第四，做好操作者崗前培訓，確保全體操作者均能夠熟練地掌握及應用TSW2500型號500 kW發(fā)射機內(nèi)部水冷設備各項維護技術實操方法、流程，避免因人為因素所致設備故障問題產(chǎn)生。

5 結(jié) 論

本文介紹了TSW2500型號500 kW發(fā)射機基本情況、TSW2500型號500 kW發(fā)射機內(nèi)部水冷系統(tǒng)內(nèi)部構成，提出了關于TSW2500型號500 kW發(fā)射機內(nèi)部水冷系統(tǒng)有效維護要點，并闡述了水冷系統(tǒng)設備日常維護管理建議，以供參考。