[发明专利]一种回旋加速器循环水系统及其节水方法

说明书

技术领域

本发明涉及回旋加速器的系统设计技术，具体涉及一种回旋加速器循环水系统及其节水方法。

背景技术

100MeV回旋加速器运行需要大量的高品质的循环冷却水，要求水质好于0.5μs/cm。要保障加速器的长期、连续、稳定运行，必须建立配套的去离子水生产和水质改善装置。高品质的去离子水生产需要对原水(自来水)进行多项预处理(过滤、吸附等)，然后在高压下进行多级反渗透除盐、净化，最后通过EDI流程得到要求的净化水；同时，循环水通过加速器功率设备后，水质会迅速变差，因此，需要连续不断地将变差的循环水进行水质改善以满足加速器的技术要求。

在净化水生产和水质改善过程中，会产生大量浓水(含杂质水)。在常规工艺中，这些浓水将作为废水白白被排放掉。鉴于回旋加速器是长期、连续运行的大功率设备，采用一般流程处理，会浪费大量的宝贵水资源，加上有些地区严重缺水，节约用水就更加必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种回旋加速器循环水系统及其节水方法，通过相应的系统改造和工艺流程的改进，减少运行成本，节约水资源。

本发明的技术方案如下：一种回旋加速器循环水系统，包括去离子水生产及水质改善回路、一次循环水回路和二次循环水回路，各回路分别与主水箱相连接，其中，在所述的主水箱内纵向设有一隔板，将主水箱分成冷水区和热水区两部分，所述的一次循环水回路从主水箱冷水区取水，流经加速器用水设备后，将热水注入主水箱热水区；所述的二次循环水回路从主水箱热水区取水，流经冷却系统设备后，将冷水注入主水箱冷水区；一次循环水回路和二次循环水回路均呈封闭式独立运行。

进一步，如上所述的回旋加速器循环水系统，其中，所述的隔板高度低于主水箱高度，使主水箱的冷水区和热水区在上部相通。

如上所述的回旋加速器循环水系统的节水方法，将回旋加速器循环水系统的去离子水生产及水质改善回路所产生的浓水注入原水箱，待原水箱达到高水位后，将原水箱中的浓水依次经过预处理、双级反渗透处理、离子交换处理后，注入主水箱的冷水区，对主水箱进行二次补水。

进一步，如上所述的回旋加速器循环水系统的节水方法，其中，在对去离子水生产的预处理设备进行定期反洗时，分别计算主水箱正常补水的时间T1，以及二次补水的时间T2，当正常补水的时间T1与二次补水的时间T2相加等于设定时间Ts时，进行预处理设备的反洗。

本发明的有益效果如下：本发明提供的加速器循环水系统的一次循环水和二次循环水都采用了封闭式结构，消除了循环水路中水分蒸发和流失。通过对系统的补水、水质改善等工艺流程优化，充分将浓水再次利用(每天约7吨)；预处理系统反洗一次耗水约1.5T，将反洗周期进行了科学、合理变更，由原来通电计时改为工作计时，大大减少了不必要的反洗次数。该节水措施每天可以节约用水8吨左右，年累计节水2500吨左右；在维持原有结构的框架下，实现了流程全自动化控制，在保证循环水水质条件下，废水的排放量大大减少，为回旋加速器长期、连续、低成本运行打下了基础。

附图说明

图1为回旋加速器循环水系统控制流程图；

图2为回旋加速器循环水系统结构示意图；

图3为去离子水生产及水质改善装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

100MeV回旋加速器结构复杂，需要建立一套完善的循环水冷却系统满足其特殊要求，为加速器设备长期、稳定运行打下基础。此循环水冷系统，制冷功率大(约500kW)，系统额定水流量65T/h。为了预防冷却水管内壁结垢、保持高电压设备(≥40kV)的绝缘性能，要求水质好于0.5μs/cm。因此，循环水冷系统必须配备一套在线去离子生产与水质改善装置。正常工作时，此循环水系统连续工作每天耗水约8吨以上。研制成功的节水措施，每天节约用水8吨左右，在维持循环水的高品质条件的同时，达到了节水目的。既减少了运行成本，又节约了宝贵的水资源。

本发明中水冷机组的一次循环水回路(直接冷却设备、带出热量)与二次循环水回路(散发热量、使水冷却)都采用了封闭式结构，消除了主循环水的任何流失与浪费；一次循环的热水直接进入二次循环进行冷却，省去了常规的加在一、二次循环之间的热交换器，提高了制冷效率，同时实现了节约工程经费、节电和节水3个功能。