摘 要：大功率電視發(fā)射機(jī)的功放冷卻一直是技術(shù)上一個(gè)重大項(xiàng)目，但是也是我們技術(shù)人員容易忽略的一個(gè)方面。我們一般都注重發(fā)射機(jī)的技術(shù)指標(biāo)和信號監(jiān)控，沒人關(guān)心長期工作下機(jī)器發(fā)出的熱量是否正常的散發(fā)掉。但它是安全播出的保障，它影響著發(fā)射機(jī)的壽命和效率。發(fā)射機(jī)的冷卻系統(tǒng)，分風(fēng)冷和液冷、蒸發(fā)冷卻等方式，冷卻效果好又經(jīng)濟(jì)的是液冷方式。液冷在發(fā)射機(jī)功放模塊冷卻上因其穩(wěn)定性，低噪音，高效率得到廣泛應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：發(fā)射機(jī)液冷系統(tǒng)；水泵；膨脹腔；水壓；恒溫混水閥

中圖分類號：TN948.53 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）12-0289-01

RS羅德與施瓦茨公司在歷屆EDNCHINA獲得大獎，其廣播電視發(fā)射機(jī)更是在國內(nèi)占有很大的市場。我臺擁有三臺該公司的發(fā)射機(jī)：NH7100、NX8500、THU900。THU900為數(shù)字發(fā)射機(jī)，其它為模擬信號發(fā)射機(jī)。三臺發(fā)射機(jī)都采用液體冷卻，但卻是不同的三代液冷系統(tǒng)。這三代不同的液冷系統(tǒng)在不同時(shí)期生產(chǎn)出來有了不同的變化和發(fā)展。這些發(fā)展變化對液冷系統(tǒng)有哪些影響和改進(jìn)呢？

1 NH7100、NX8500、THU900液冷系統(tǒng)的相同之處

三代冷卻系統(tǒng)都采用密閉式液冷循環(huán)系統(tǒng)。系統(tǒng)組成分為三部分：發(fā)射機(jī)機(jī)架內(nèi)的冷卻系統(tǒng)、水泵系統(tǒng)、室外的熱交換器單元。冷卻系統(tǒng)都使用兩個(gè)串聯(lián)的水泵，可以切換為單獨(dú)使用任何一臺水泵。每個(gè)冷卻系統(tǒng)使用同樣型號的冷卻液體。（61%冷卻水39%防凍液，結(jié)冰點(diǎn)在-30℃）三個(gè)型號發(fā)射機(jī)的冷卻系統(tǒng)的水泵系統(tǒng)都包含水泵、膨脹腔、混合閥、壓力表、過濾器和溫度計(jì)等部件構(gòu)成，其中，水泵、壓力表、溫度計(jì)都和水泵系統(tǒng)的控制單元相連，它們向泵控制單元傳輸監(jiān)測信息或者被進(jìn)行控制。

2 NH7100、NX8500、THU900的液冷系統(tǒng)不相同之處

（1）NH7100的水泵系統(tǒng)使用管道式的鏈接和閥門開關(guān)，NX8500和THU900的水泵系統(tǒng)都是模塊式的鏈接與三通閥門。模塊化的結(jié)構(gòu)有利廠家大規(guī)模生產(chǎn)，也縮短了水泵系統(tǒng)的水路長度。

（2）NX8500、THU900的水泵是10檔和9檔變速電機(jī)，NH7100是3檔。

（3）水路結(jié)構(gòu)上，NH7100的ZK610Z1型串聯(lián)水泵系統(tǒng)，擁有一個(gè)恒溫混水閥門。其他型號也是水泵串聯(lián)系統(tǒng)但沒有恒溫混水閥門。

為什么ZK610Z1有恒溫混水閥，而新的型號上沒有了？下面先看看還有什么不同吧。

（4）三代液冷系統(tǒng)的水泵型號不同，ZK610Z1是早期3檔功率水泵，分別是880W、650W、500W三檔。而ZK820S2和TH9-C1都使用了幾十瓦到幾百瓦的變頻水泵。這使得系統(tǒng)水流量可控制范圍增大，也大大節(jié)約能源消耗。ZK610Z1、ZK820S2是外置水泵系統(tǒng)，TH9-C1是內(nèi)置水泵系統(tǒng)。TH9-C1的水泵機(jī)架與發(fā)射機(jī)機(jī)架合并在一起，節(jié)省的大量空間。

（5）三代液冷系統(tǒng)的液壓力，運(yùn)行時(shí)和停機(jī)時(shí)各有不同特色。水泵運(yùn)行后ZK610Z1的水壓會降低；水泵運(yùn)行后ZK820S2的水壓不變；而TH9-C1水泵工作時(shí)水壓會增加。

三代系統(tǒng)產(chǎn)生不同的水壓變化是由其水循環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的細(xì)微差異造成的。ZK610Z1的壓力表安裝在水泵和恒溫混水閥之間，水泵運(yùn)行帶走冷卻液，循環(huán)回來的冷卻液通過恒溫水閥門時(shí)，水流速低于水泵輸出流速。這就會使得水泵和恒溫混水閥門之間產(chǎn)生壓力下降，其壓力差值部分由膨脹腔抵消。ZK820S2沒有恒溫混水閥，使得循環(huán)系統(tǒng)冷卻液流速均勻，這使得冷卻液壓力在運(yùn)行時(shí)沒有變化。而TH9-C1壓力表安裝在兩串聯(lián)水泵間，相同揚(yáng)程流量的兩水泵串聯(lián)，后面的水泵使前面的水泵承受壓力增加，兩水泵運(yùn)行時(shí)水泵2對水泵1產(chǎn)生壓力部分通過三通閥門傳到壓力表使得水壓力上升。

（6）ZK610Z1沒有流量測量和顯示，不能直觀體現(xiàn)水泵工作情況。而ZK820S2與TH9-C1都擁有流量監(jiān)測和顯示，并可以通過控制單元根據(jù)冷卻液溫度變化自動控制流量增加減少。

（7）NX8500出入水溫差是1℃，THU900、NH7100出入水溫差是5℃。對比下發(fā)射機(jī)散熱量多少，從而了解冷卻單元散熱效果。

計(jì)算在NX8500發(fā)射機(jī)的散熱量：

Q=（3.53×104P）÷（C×γ×Δt）

5.7=（3.53×104P）÷（4.2×1×104×1）

5.7=a/42000

C水的比熱容是4.2×103J/kg·℃

Q流量是95 l/min=5.7m3/H

Δt=1℃

γ水的重度1×104N/m3

p散發(fā)熱功率

P=6.7818kW

計(jì)算THU900發(fā)射機(jī)散熱量：

流速32L/min同樣代入上面公式，P=11.42kW

雖然ZK820S2出入水溫差是1℃，但是其所帶走的耗散功率將近是水溫變化5℃的1半。這歸功于其水泵較大的流量。所以可以看出水泵流量在液冷循環(huán)系統(tǒng)中起著決定性的重要作用。

3 結(jié) 論

通過以上對比NH7100、NX8500、THU900三代液冷系統(tǒng)可以看出，總的發(fā)展方向是提高效率減少能量損耗。水泵的功率從880W降低到430W與180W。當(dāng)然對應(yīng)的散熱發(fā)射機(jī)功率也不同。10kW的模擬發(fā)射機(jī)對應(yīng)的水泵系統(tǒng)ZK610Z1和ZK820S2分別使用880W與430W最大功率水泵。THU900數(shù)字2.6KW發(fā)射機(jī)對應(yīng)使用180W水泵。NX8500、THU900的控制系統(tǒng)可以通過控制水泵轉(zhuǎn)速從而完全控制進(jìn)出熱交換器的冷卻液的多少。從水循環(huán)圖上看，ZK610Z1水泵系統(tǒng)通過恒溫混水閥，將功放流出的冷卻液和經(jīng)過熱交換器的冷卻液混合送入水泵。然而混水閥對流量有限制，這使得水泵輸出有阻力，這不利于系統(tǒng)循環(huán)。雖然恒溫混水閥可以調(diào)節(jié)水溫，但是大多數(shù)時(shí)間進(jìn)出熱交換器的冷卻液溫度只差5℃。所以大多數(shù)時(shí)間混水閥不能混入功放內(nèi)流出的熱水，沒起到調(diào)節(jié)水溫作用。因此，ZK820S2，TH9-C1沒有采用ZK610Z1的水循環(huán)設(shè)計(jì)，而是更簡單更直接的模塊式鏈接水泵系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)

[1]李志順.數(shù)字電視發(fā)射機(jī)水冷系統(tǒng)設(shè)計(jì).2006.

[2]NH7100V型電視發(fā)射機(jī)液冷系統(tǒng).

[3]陳敬東.電視發(fā)射機(jī)液冷單元的內(nèi)置設(shè)計(jì).2010.

收稿日期：2018-3-25