DX发射机水冷纯净化改造

摘要：本文主要对冷却水对发射机的运行造成影响，提出了在发射机的管道中加入离子交换器，从而对发射机的冷却水水质进行改善。

关键词：冷却水离子树脂阴阳离子离子交换器

1、前言

甲机房DX400发射机的冷却方式分为水冷和风冷两种。发射机模块的冷却主要靠冷却水带走热量；另外，可控硅的热量也同时需要连接于其间的管路进行冷却。因此，对冷却水质的要求是电阻为10KΩ/CM3，PH值7-9。在加装树脂罐之前，我们采用的是自台生产的纯净水，从冷却效果上看不是很理想。大概间隔3个月以上，就要换一次冷却水，进行管道清洁和水路检查，工作量比较大。所以每次换水都要请示停机，这对安全播出就有一定的影响。机器换水后，大约运行三个月左右部分水嘴就会出现堵塞的现象，而且腐蚀较为严重,冷却效果随之下降。机器冷却水，在装机初期使用的是蒸馏水，没有出现过腐蚀及堵塞现象。改用纯净水之后，堵塞及腐蚀现象频繁出现。从现象上看,就是水流量表指示持续减小。到了一定程度后，发射机会因为冷却故障而自动关机。而且每次换水都会带来附加的杂质，会增加水垢的形成。水垢的导热系数很低，当系统管道内表面形成水垢后，会严重影响热交换效率。所以频繁地更换冷却水并不是最好的方法。因此，采用离子交换器去除水中的离子，是比较好的方法，水在循环中不断的得到纯化，可长时间使冷却水保持在较低的电导率水平上。

2、发射机水堵原因

我机房外电经过主整变压器输出的197VAC电压，通过整流柜可控硅整流成250VDC，输出给机器功放模块。在整流过程中，由于是250V直流电压，分析为该电压把冷却水部分电离，形成酸性和碱性离子。随后和铜质管路结合，形成腐蚀，长时间后，造成水嘴处逐渐残缺。造成水路堵塞的原因大概有两种：

一是经腐蚀的管路水嘴，形成的残缺物流进循环水，恰恰该处水流速较慢，所以形成堵塞。

二是经电离形成的部分离子水，和冷却水中的钙离子、镁离子等重离子结合，形成钙化水，长时间后凝结，进而堵塞。

DX发射机具体堵塞的部位现在还没有具体检测方法，只能通过安装的流量表进行检测，当流量表的流量减少到一定的程度，就说明管道的某些地方被堵塞。

冷却水的PH值：用PH计测量管路中的冷却水，PH值为7.09；未加入循环的冷却水PH为6.48(从市场购置的冷却水)。机器运行一段时间以后，机器里的冷却水PH值逐渐增大，开始显示弱碱性。铜的氧化膜的形成，与溶液的PH值有直接关系。所以提高水的PH值，可降低氧化铜的溶解度。

3、水处理基本理论

3.1阴阳离子交换树脂

通过两个树脂罐串联形式来对发射机冷却水进行过滤，树脂罐分别装有阴、阳离子交换树脂，它们的比例为1：2，我们采用美国陶氏树脂DOWEX，阴离子交换树脂是MONOSPHERE 550A UPW，阳离子交换树脂是MONOSPHERE 650C UPW。

内部装填阳离子交换树脂的设备为阳床，内部装填阴离子交换树脂的设备为阴床，两种设备均为单床。内部装填按一定比例混合好的阴离子交换树脂和阳离子交换树脂的设备为混床。在使用过程中可使离子交换树脂再生的过程成为“抛光”。MONOSPHERE 550A阴离子交换树脂是一种具有极高交换容量的高品质的树脂，它除了具有超强的颗粒完整性以外，还具有极易与阳离子交换树脂加以识别的浅色。MONOSPHERE 650C阳离子交换树脂的使用不管是在两个单床后跟混床还是使其反渗透后跟混床的超纯水离子交换系统中的初级、中间抛光阶段使用。

3.2离子交换器基本原理

离子交换树脂是一种聚合物，带有相应的功能基团。一般情况下，常规的钠离子交换树脂带有大量的钠离子。当水中的钙镁离子含量高时，离子交换树脂可以释放出钠离子，功能基团与钙镁离子结合，这样水中的钙镁离子含量降低，水的硬度下降。硬水就变为软水，这是软化水设备的工作过程。软化水设备的标准工作流程主要包括：工作(有时叫做产水，下同)、反洗、吸盐(再生)、慢冲洗(置换)、快冲洗五个过程。当树脂上的大量功能基团与钙镁离子结合后，树脂的软化能力下降，可以用氯化钠溶液流过树脂，此时溶液中的钠离子含量高，功能基团会释放出钙镁离子而与钠离子结合，这样树脂就恢复了交换能力。

3.3离子交换树脂的吸附选择性

离子交换树脂对溶液中的不同离子有不同的亲和力，对它们的吸附有选择性。各种离子受树脂交换吸附作用的强弱程度有一般的规律，但不同的树脂可能略有差异。

3.4离子交换器主要用途

离子交换器主要用于纯水和高纯水的制备，在医药、化工、电子、涂装、饮料及中高压锅炉给水等诸多领域中已有十分广泛的应用。它与近年引进的反渗透装置相比较，具有去除离子彻底、预处理要求低、设备造价便宜等特点。在制备高纯水方面，离子交换技术在当前还没有替代设备。进水总含盐量在400mg/l以下时，根据不同要求，出水水质在1.0-0.2us/cm之间。如果进水总含盐量在500mg/l以上时，可与电渗析器联合脱盐，出水水质更高。

3.5冷却水水质检测

通过机器近一年的运行，发射机的内部管道的水流量变化很小，由此可见，加上离子分离树脂罐对冷却水的水质有大大的改善，可以避免水路上的堵塞情况，通过分阶段检测得到下列数值。

4、结语

DX发射机的水冷系统是发射机重要的组成部分，冷却水水质的好坏，直接影响发射机的稳定性，对发射机正常运行至关重要，所以在日常的发射机维护时，要定期对发射机的PH值和水阻进行检测，发现问题及时处理。在日常的值班过程中密切注视发射机流量表的表值，用来判断水路管道内的堵塞与否。水阻通过摇表进行测量，当树脂丧失使冷却水保持高电阻率的能力时，就应及时更换，通常一年换一次。本文主要对冷却水的水质改善进行分析与探讨，希望对水冷发射机的维护运行起到积极意义，从而确保发射机的安全稳定运行。

参考文献

[1]邱晶晶.葛南直流阀冷却水系统及其控制系统冗余化改造[J].湖北电力,2009年01期.

[2]朱晓江,熊武.DX-600中波发射机的自动控制系统[J].广播电视信息(下半月刊),2008年05期.

[3]青,张国灿.静止无功补偿装置冷却系统安全运行的研究[J].电工技术,2008年05期.