PSM50-D型短波发射机冷却系统的优势

白生亮 李 芳

1.2.内蒙古新闻出版广电局839台 内蒙古 呼和浩特市 010050

大功率短波发射机工作时，发射管、槽路线圈、变压器、电阻等将产生和散发很大热量，为确保元器件和电路的正常工作，需要采用强制冷却方式加以排除。839 台原使用的PSM50-C 型短波发射机，采用的冷却系统，分为水冷和风冷两部分。水冷部分由水泵、水箱、风-水热交换器和检测装置等组成；风冷部分由风机、风道、除尘装置、风压接点和备份风机等组成。

1 水冷系统与风冷系统的区别

水冷系统为开式循环系统，是供高末管阳极与槽路线圈冷却用的。它采用串并联循环冷却方式，最后是由外部风-水热交换器完成。由水泵将水压送到主水路后再分为两路，其中一路从蒸发锅进出之后就进入回水路；而另一路则先进入槽路线圈，再进入蒸发锅，出来之后也进入回水路，所以这里的水路有并有串。从蒸发锅出来的水为高温水，进入冷凝器进行热交换，由轴流式风机强迫风冷来降低水温。

系统的水泵、水箱和风-水热交换器，一般是安装在机房外，也有的将水泵、水箱安装在高频机箱内。为确保末级管的工作安全，在进入末级管之前的水路中，安装有过滤器、流量开关和测温、测压、水质检测等装置。在水泵的进水路上设有高位水箱，以保证水泵停止运行时末级管蒸发锅能注满水。

风冷系统是采用正压式风冷和负压式风冷、集中送风和分散送风相结合的方式。正压式风冷为送风，负压式风冷为抽风。而风冷系统中的集中送风，共经10路风道，用来冷却高末管V2 与高前V1 管的灯丝和机内的其它发热器件与装置。分散送风，如PSM 调制器组件的2 组风冷。另外，G 装置和整流电源柜上部有抽风装置，这是负压式风冷方式

而最近841 台引进一台PSM50-D型的短波发射机，高末级采用成熟的100kW等大功率发射机所广泛采用的双同轴腔体技术，滑动短路板实现换频粗调谐，短路板移动时，用气动方式将触点打开，通过短路板底部轴承及导轨实现无磨损电感调谐。去除了原来槽路线圈冷却系统，需要进行水冷的部位主要是电子管。它的冷却系统也分为水冷系统和风机冷系统。风冷系统改进的是高频机柜中采用整体风冷循环设计，为了减少进入机器内部的灰尘及其他杂质，从而减少由于杂质造成的放电距离缩短等情况的发生，该发射机内部风冷采用闭式循环冷却，即用于冷却电子管管座及腔体的热空气从机器上部出来经过侧面的风水交换器后，温度得以降低，然后再从电子管底部进入，进而继续冷却电子管管座及腔体。水冷却系统，高末级电子管采用去离子水冷却，而且只采用一次循环系统，最大改进是简化水冷系统。采用独立水冷柜模式（850×1600×2000mm），将水泵、水箱、制水装置、风水交换器及控制保护装置集成在一个机柜内，精确计算水流量，水压，绝缘管长度，做到占地面积小，结构简单，噪音低等特点。冷却系统集成机柜如图1所示。水流量确定：根据120kW发射机放大器4CW150000E 工作状态可知，阳极功耗为45kW，在计入一定余量的前提下，取阳极功耗为60kW，进出水口温差（该参数由外部冷却形式具体确定）Δt=10℃，根据算得所需流量为：5.3m3/h。

水压确定：电子管冷却水的压力主要取决于电子管内部结构形式对水流产生的阻力以及整个管路系统的形式，在保证电子管阳极表面温度低于额定值（低于其沸点）的前提下，力求尽量减少冷却水的压力，一般来说，当水套内水压达到3～3.5kg/cm3，能提高水的沸点，延缓水的沸腾，从而防止由于水的沸腾在电子管阳极表面形成沸腾膜，烧毁电子管，在流量为5.3m3/h的情况下，电子管进出水口的压力损失为1.87kg/cm2，故选取电子管入口水压为3.5kg/cm3，具体得根据实际管路确定。

绝缘管长度的确定：由于电子管的阳极处于高电位，而外部的热交换器处于地电位，故电子管阳极出入水口处应加接两段绝缘管道。其长度由水的纯度（电阻率ρ）及回水管道直径，高压对地的允许泄漏电流来确定，绝缘管为绝缘性能良好的硅胶管，管子内径为19 根据电气要求可知，120kW阳极电压为15kV，水的电阻率为1MΩ.CM，允许泄漏电流为1 毫安，算得所需绝缘管的长度为： 425CM， 故根据120kW 发射机整体系统的结构要求，选取的绝缘管长度为1.5m左右，远满足绝缘要求。

图1 PSM50-D型短波发射机的水冷柜

进水过滤要求：如果进水含有杂质，将严重缩短电子管的寿命，造成电子管的局部过热，为此，在电子管冷却水进水端应装有不小于100目的过滤器。

冷却系统的相关技术参数，如表1所示：

表1 冷却系统相关技术参数

2 PSM50-D型短波发射机的冷却系统的优势

2.1 集成度高，占地面积小，便于机房布置，维护方便

优化风路及流量设计，合理的布局主要发热器件，确保系统冷却满足大功率发热机散热要求。

2.2 阳极冷却水泵结构设计简单，散热效率高

双泵配置主备水泵通过单向阀自动切换，系统可靠性高。系统里设有制水装置，能够提高水的电阻率，确保系统运行安全。

2.3 采用国内领先水平的低噪音风-水交换器

低噪音风-水交换器和同散热能力的其他风水热交换器比较，系统噪音低10dB 左右。风机采用低噪音大风量空调，与PSM 风机同型号，减少备件种类。同时风机布置在发射机内，风路优化，冷却效率高。

2.4 后门配大尺寸高效空气过滤器，减轻吸入灰尘，更换简便

使室内循环空气质量好，更有利减轻维护工作量。在今后的工作中，我们会取长补短，改进创新，把短波发射机维护工作做的更好！