[实用新型]一种回旋加速器循环水冷却系统

说明书

技术领域

本实用新型属于回旋加速器系统设计技术，具体涉及一种回旋加速器循环水冷却系统。

背景技术

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。

通常，循环水冷系统采用单一的冷却模式：例如对于大功率采用水塔冷却，小功率采用制冷机冷却；100MeV回旋加速器冷却水系统功率大，对冷却水有严格的技术要求；同时，有些地区冬、夏季气温变化大(温差约40℃～50℃)，单一冷却模式很难满足回旋加速器的严格要求。

100MeV回旋加速器总发热功率在450～500kW，设备结构和技术要求复杂，不但高电压设备对水质要求高(≤0.5μs/cm)，而且高精度磁场(10^-5量级)和高品质高频谐振腔(Q～9000)等，对冷却水的长期稳定度都有严格要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种性能更加完善的回旋加速器循环水冷却系统，满足回旋加速器不同设备的特殊要求。

本实用新型的技术方案如下：一种回旋加速器循环水冷却系统，包括用于冷却循环水的封闭式水塔和若干台制冷压缩机，封闭式水塔设有排风扇和喷淋水泵，所述的封闭式水塔和若干台制冷压缩机被分成多级冷却设备，根据水温感受器监测到的循环水的温度，开启或停止各级冷却设备。

如上所述的回旋加速器循环水冷却系统的高稳定度实现方法，首先确定运行时循环水温度的设定值，然后将用于冷却循环水的封闭式水塔和若干台制冷压缩机分成多个冷却等级，确定每个冷却等级的开启或停止的温度与所述设定值之间的关系，根据水温感受器监测到的循环水的温度，确定当前温度点各级冷却设备的开启或停止，使循环水的温度始终稳定在限定范围内。

进一步，如上所述的回旋加速器循环水冷却系统的高稳定度实现方法，其中，所述的运行时循环水温度的设定值在20℃～30℃范围内选取。

本实用新型的有益效果如下：通常大功率的循环水系统的稳定度只能达到±1℃，本实用新型通过对系统和控制流程的设计，将大功率水冷系统的稳定度提高到±0.3℃，所创建的方法有达到±0.1℃的潜力。此循环水冷系统投入运行，可以减少回旋加速器调试时间，为大功率敏感部件的稳定运行提供了保障；可保障加速器长期稳定工作、减少故障、提高加速器的利用效率；此方法可以直接推广到其它大功率的水冷系统。

附图说明

图1为具体实施方式中100MeV回旋加速器循环水冷却系统控制方式示意图；

图2为循环水冷却系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。

本实施例以100MeV回旋加速器循环水的冷却系统为例，介绍其系统组成和控制方法。100MeV回旋加速器循环水的冷却系统包括：一个大型封闭式水塔和10台制冷压缩机，见图2中二次循环部分，大型封闭式水塔的可控设备是排风扇和用于水塔喷淋的水泵，排风扇和喷淋的启动可以大大提高水塔的冷却效果。10台制冷压缩机(标号为AB、CD、EF、GH、IJ)分成5组，每组被用于不同的冷却等级。

本实用新型中封闭式水塔与制冷压缩机配合使用：前者充分利用环境、水蒸发吸热等自然资源(冬季效果更为明显)，后者用于极端环境(炎热的夏季)、大功率负载条件下水温的精细调节，两者相辅相成。

本实用新型所提供的回旋加速器循环水冷却系统的高稳定度实现方法，首先确定运行时循环水温度的设定值，然后将用于冷却循环水的封闭式水塔和若干台制冷压缩机分成多个冷却等级，确定每个冷却等级的开启或停止的温度与所述设定值之间的关系，根据水温感受器监测到的循环水的温度，确定当前温度点各级冷却设备的开启或停止，使循环水的温度始终稳定在限定范围内。

本实施例的具体控制方式如图1所示，图1中的SV为水机运行时的循环水温度设定值，可在20℃～30℃范围内任意选择。粗竖线上标明了循环水的实测温度，横线上方+表示高于设定值，下方-表示低于设定值。将冷却手段分成6个等级，具体如下：①水塔风机、水泵，②压缩机A、B，③压缩机C、D，④压缩机E、F，⑤压缩机G、H，⑥压缩机I、J，并分别确定了在什么温度点启动或停止各级冷却设备。