張勍

摘 要 SW100F PSM短波廣播發(fā)射機(jī)高末級(jí)采用的是F616C電子管，因?qū)儆诖蠊β拾l(fā)射管，它的屏級(jí)是采用水循環(huán)冷卻。由于此類大功率電子管做工精細(xì)、價(jià)格昂貴，電子管屏極是靠水循環(huán)冷卻的，工作時(shí)對(duì)水質(zhì)、水溫、水壓具有非常高的要求。因此，SW100F發(fā)射機(jī)水循環(huán)冷卻系統(tǒng)一直是維護(hù)工作者關(guān)注的問題。本文介紹了SW100F發(fā)射機(jī)水循環(huán)冷卻系統(tǒng)工作原理，在總結(jié)發(fā)射機(jī)水路循環(huán)系統(tǒng)維護(hù)體會(huì)和經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，針對(duì)運(yùn)維中水循環(huán)系統(tǒng)典型故障和存在問題進(jìn)行了分析論述。

關(guān)鍵詞 發(fā)射機(jī) 水循環(huán)冷卻 原理 故障 技術(shù)改進(jìn)

中圖分類號(hào)：TN948.53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2015.06.017

Analysis and Treatment of SW100F Transmitter High

End Cooling Systems Typical Failure

ZHANG Qing

（State Press and Publication Administration of Radio， QILIUYI Station， Yong'an， Fujian 366000）

Abstract SW100F PSM shortwave radio transmitter uses a high-end level F616C tubes， because they belong to high-power launch tube， its screen level is the use of water cooling. Because these high-power tubes work fine， expensive， tube screen pole is cooled by water circulation， water quality， temperature， pressure has very high demands at work. Therefore， SW100F transmitter water cooling systems have been maintenance problems workers concerned. This article describes the SW100F transmitter water cooling system works， in summary transmitter water circulation system maintenance experience and experience at the same time， for the operation and maintenance of the water system typical faults and problems were analyzed and discussed.

Key words transmitter; water cooling; principle; failure; technical improvement

0 引言

SW-100FPSM大功率短波廣播發(fā)射機(jī)射頻末極功率放大電子管F616C屏級(jí)是靠水循環(huán)冷卻的，介于此類大功率發(fā)射管對(duì)循環(huán)冷卻水的水流量、水溫、水壓和水質(zhì)有很高的要求。因此，如何確保高末發(fā)射管冷卻安全始終是維護(hù)工作中十分重要的工作。在此，筆者就維護(hù)的SW100系列短波廣播發(fā)射機(jī)高末極功放水循環(huán)系統(tǒng)典型故障進(jìn)行分析，并對(duì)冷卻水循環(huán)系統(tǒng)存在影響安全傳輸發(fā)射的隱患進(jìn)行的改進(jìn)進(jìn)行論述。

1 SW100F發(fā)射機(jī)射頻末極功率放大管水冷卻循環(huán)原理

SW100F發(fā)射機(jī)射頻末極功率放大管的水冷卻循環(huán)是由水泵將水送到T網(wǎng)絡(luò)線圈的下入水口，T網(wǎng)絡(luò)線圈的上出水口接電子管蒸發(fā)鍋的入水口，電子管蒸發(fā)鍋的出水口接風(fēng)水熱交換器，熱水經(jīng)過散熱后回到水泵循環(huán)冷卻。由于水泵和T網(wǎng)絡(luò)前設(shè)有過濾器、水流量計(jì)、水溫、水壓和水質(zhì)監(jiān)測(cè)裝置， 回水路上設(shè)有膨脹水箱，利用波紋膨脹節(jié)為水路系統(tǒng)體積變化時(shí)提供補(bǔ)償?shù)难b置。水從常溫被加熱到80℃時(shí)，它的體積大約要膨脹3%，另外，當(dāng)水泵停止運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)水位下降，為了不使高末級(jí)電子管的陽(yáng)極裸露出水面，膨脹水箱，靠自身壓力回彈，提高系統(tǒng)水位，以免電子管受損。水路中硬性管與軟性管之間裝有自封快速管接頭，這給設(shè)備維護(hù)帶來很大方便，即管接頭卸開時(shí)管內(nèi)水不外瀉，插上時(shí)管路自動(dòng)接通。如水冷循環(huán)系統(tǒng)原理圖1所示。

2 發(fā)射機(jī)高末級(jí)水循環(huán)冷卻系統(tǒng)典型故障分析

2.1 快速接頭堵塞故障

故障現(xiàn)象：發(fā)射機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間，出現(xiàn)發(fā)射機(jī)水溫開始緩慢上升，水溫差高于正常20℃左右。查看所屬同類型幾部發(fā)射機(jī)，水溫也各有不同程度的上升。在循環(huán)管道的回水銅管處，偶爾會(huì)發(fā)出一兩聲“吱”“吱”聲，嚴(yán)重時(shí)發(fā)展到發(fā)射機(jī)加高壓幾十秒鐘后，就響起“吱”“吱”聲，且持續(xù)時(shí)間很長(zhǎng)。發(fā)射機(jī)水循環(huán)冷卻系統(tǒng)的兩個(gè)快速接頭與高末發(fā)射管及T網(wǎng)絡(luò)線圈之間采用的是軟管連接，其余部分均使用銅管。

故障分析：對(duì)發(fā)射機(jī)射頻末極功率放大管和水冷卻循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行排查處理。更換新的高末管，更換發(fā)射機(jī)內(nèi)循環(huán)蒸餾水，檢查循環(huán)水過濾器，調(diào)整發(fā)射機(jī)工作狀態(tài)，對(duì)高頻機(jī)箱內(nèi)分布參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，均無明顯效果，發(fā)射機(jī)仍然正常運(yùn)行。經(jīng)過慎密觀察，發(fā)現(xiàn)發(fā)射機(jī)水溫差升到了30℃，回水管里“吱、吱”聲也較頻繁并且比先前更大聲，這現(xiàn)象引起了高度的關(guān)注，再仔細(xì)觀察，判斷“吱、吱”聲是由于循環(huán)管道氣流產(chǎn)生，像是抽真空的聲音。

故障原因：主要是因?yàn)楦吣┌l(fā)射管水循環(huán)管道的銅接頭，在長(zhǎng)期使用中，被銅氧化物腐蝕囤積，逐漸地越集越多，致使循環(huán)冷卻水流經(jīng)快速接頭十字架時(shí)無法通過，造成了水泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在堵塞物后部產(chǎn)生一個(gè)真空區(qū)，水流經(jīng)堵塞處時(shí)產(chǎn)生“吱、吱”聲。由此，蒸餾水循環(huán)量逐漸減少， 使發(fā)射管的冷卻水循環(huán)嚴(yán)重不足，水溫必然上升。

故障處理：打開快速接頭檢查，在快速接頭內(nèi)的十字支架中發(fā)現(xiàn)有異物堵塞管道，在T網(wǎng)絡(luò)線圈軟管到機(jī)箱的銅管直通接頭處囤積了腐蝕物使管道管徑變小。清除腐蝕物、堵塞物后“吱、吱”聲消除，水溫差恢復(fù)正常。舉一反三檢查其它發(fā)射機(jī)，在同一位置均發(fā)現(xiàn)不同程度的堵塞，清除后，各發(fā)射機(jī)水溫差均恢復(fù)正常。

2.2 減壓閥堵塞故障

故障現(xiàn)象：發(fā)射機(jī)水壓表正常為0.3～0.34MPa。播音中發(fā)射機(jī)突然顯示水壓過高保護(hù)，水壓表壓力顯示0.4MPa，適當(dāng)放水后，水壓減小，有時(shí)會(huì)自己回到正常位置。

故障原因：發(fā)射機(jī)冷卻循環(huán)水的水壓調(diào)節(jié)是通過減壓閥來進(jìn)行的，只有減壓閥關(guān)小才會(huì)使水壓升高。工作中水壓是調(diào)節(jié)在一個(gè)標(biāo)值內(nèi)，一般不會(huì)輕易變動(dòng)。上述情況主要是減壓閥堵塞，播音中將減壓閥開大讓堵塞物通過后，減壓閥調(diào)整到正常位置，故障即可消失。

故障分析：發(fā)射機(jī)長(zhǎng)時(shí)間播出產(chǎn)生的銅氧化物流至過濾器，過濾器是垂直安放，停機(jī)后銅氧化物因比重關(guān)系下沉至水泵出水管同一平面，至使每次檢查過濾器時(shí)均很干凈，發(fā)現(xiàn)不到有臟東西堵塞在過濾網(wǎng)上;隨銅氧化物的增加，停機(jī)后個(gè)別氧化物顆粒堆積至回水管附近，開機(jī)后進(jìn)入回水管，當(dāng)有新的氧化物顆粒脫離銅接頭，管道內(nèi)的銅氧化物就會(huì)順著循環(huán)水流至減壓閥，逐漸造成堵塞致使水壓升高。

分析處理：在更換蒸發(fā)鍋時(shí)將水泵出水閥至過濾器之間的連接銅管卸開，并打開補(bǔ)水閥沖洗回水管路，經(jīng)過如此處理后，機(jī)內(nèi)的銅氧化物顆粒基本可以沖洗干凈。水壓突然升高的現(xiàn)象成為個(gè)例。

2.3 水冷卻循環(huán)系統(tǒng)其它故障原因分析與防范措施

故障原因分析：發(fā)射機(jī)運(yùn)行中循環(huán)冷卻水溫顯示逐漸變高的原因還有：冷熱水交換器散熱片長(zhǎng)期未清洗，造成散熱片散熱效率下降;高末發(fā)射管老化，致使發(fā)射機(jī)運(yùn)行參數(shù)的變化，造成了水溫差變化升高;發(fā)射管出水軟管與機(jī)箱連接銅直通出口處因高壓差原因，銅接頭會(huì)逐漸腐蝕，使接頭直徑變小，水流量變小，水溫升高等等都將影響發(fā)射管的安全。

防范措施：綜述以上發(fā)射機(jī)冷卻水循環(huán)系統(tǒng)故障實(shí)例。無論是水壓變化、水溫變化、發(fā)射機(jī)因冷卻水保護(hù)，快速接頭堵塞，以及播音中各種各樣水溫升高造成的故障分析，主要是不能忽視對(duì)發(fā)射機(jī)附屬設(shè)備設(shè)施的檢修維護(hù)。在發(fā)射機(jī)冷卻水循環(huán)系統(tǒng)中，平時(shí)把發(fā)射管蒸發(fā)鍋換水作為周期檢修項(xiàng)目定期更換，同樣循環(huán)水管道的沖洗，管道連接處的檢查，也應(yīng)列為同一周期檢修項(xiàng)目，做到定期檢修沖洗。

3 發(fā)射機(jī)水循環(huán)冷卻系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)

3.1 優(yōu)點(diǎn)

SW100F短波發(fā)射機(jī)射頻末極功率放大管的水冷卻循環(huán)系統(tǒng)，選用的器件及設(shè)計(jì)理念是在減壓閥堵塞時(shí)，水路壓強(qiáng)上升至0.4MPa時(shí)發(fā)射機(jī)水路，只要不漏水就仍然可以正常播出;在回水水路接有安全閥，當(dāng)系統(tǒng)水壓達(dá)到一定的高壓時(shí)自動(dòng)放水以保護(hù)系統(tǒng)正常運(yùn)行（安全閥壓力可以人工調(diào)整）;水溫，水壓保護(hù)可以自由調(diào)節(jié)，緊急時(shí)可以調(diào)節(jié)保護(hù)值維持播音。

3.2 缺點(diǎn)

發(fā)射機(jī)循環(huán)系統(tǒng)的水流量是監(jiān)測(cè)發(fā)射機(jī)運(yùn)行的重要指標(biāo)，在發(fā)射機(jī)中只安裝了一個(gè)靶式流量計(jì)用以監(jiān)測(cè)水流量，靶式流量計(jì)在調(diào)機(jī)時(shí)已調(diào)節(jié)在一比較敏感的位置，只要有很小的水流就給出水流量正常的信號(hào)，當(dāng)循環(huán)水流量（下轉(zhuǎn)第37頁(yè)）（上接第35頁(yè)）因逐漸堵塞，水流變小時(shí)無法監(jiān)測(cè)出水流量的變化。發(fā)射機(jī)水泵、馬達(dá)均選用較高質(zhì)量的器件，但也不能保證在播出中不會(huì)損壞，因此加裝了備份系統(tǒng)，但需要停機(jī)才能切換到備用系統(tǒng)，不能保證播出的連續(xù)性，造成的停播時(shí)間較長(zhǎng)。發(fā)射機(jī)在入水處加裝過濾器以保證沒有雜質(zhì)流入機(jī)器，但機(jī)器內(nèi)因高電壓差在銅接頭處會(huì)產(chǎn)生銅氧化物，當(dāng)個(gè)別顆粒脫離本體進(jìn)入回水路，會(huì)造成以上故障中的堵塞，影響播出。

4 發(fā)射機(jī)水循環(huán)冷卻系統(tǒng)的改進(jìn)

針對(duì)SW-100F短波發(fā)射機(jī)射頻末極功率放大管的水冷卻循環(huán)系統(tǒng)存在的缺點(diǎn)，進(jìn)行了如下技術(shù)改進(jìn)：其一，在水冷卻循環(huán)系統(tǒng)管道中安裝有顯示水流量的水流量計(jì)，在回路水流量變小時(shí)，可以直觀觀測(cè)到因?yàn)樗芈范氯髁繙p小造成水溫升高，當(dāng)水溫差升高而水流量不變時(shí)則可判斷為循環(huán)水回路堵塞外的其它方面故障，如：水循環(huán)銅接頭受腐蝕問題、銅接頭尺寸問題、工藝問題等等。其次，在馬達(dá)電源處加裝缺相、過流報(bào)警等實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的保護(hù)，因?yàn)槿?xiàng)電機(jī)發(fā)生缺相、過流很容易燒毀，有報(bào)警聲后可以迅速查找故障;其三，在發(fā)射機(jī)回水壓力表處加裝過濾器，以保證發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的銅氧化物不進(jìn)入循環(huán)回路，以減少減壓閥堵塞的概率。

5 結(jié)語

發(fā)射機(jī)高末功放管處于大電流高功率狀態(tài)。如何保證冷卻循環(huán)系統(tǒng)正常，是確保安全播出的前提，也是保障電子管安全的必備條件。本文就SW100F短波發(fā)射機(jī)射頻末極功率放大管的水冷卻循環(huán)系統(tǒng)故障進(jìn)行分析，對(duì)存在缺陷進(jìn)行了行之有效的改進(jìn)，旨在與同行交流提高。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙勇.DF100A型短波發(fā)射機(jī)的自動(dòng)化控制系統(tǒng).科技傳播，2015.1.

[2] 楊玉萍.發(fā)射機(jī)冷卻系統(tǒng)的維護(hù).2012.12.

[3] 蘇銳生，張紅軍.DF100A型短波發(fā)射機(jī)冷卻系統(tǒng)的維護(hù)要領(lǐng).2011.12.

[4] 劉萍.DF100A型PSM短波發(fā)射機(jī)冷卻系統(tǒng).中國(guó)科技縱橫，2014.4.