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《20 mw 水冷磁體水冷系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化設(shè)計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、20MW水冷磁體水冷系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化設(shè)計唐佳麗,歐陽崢嶸,張曉東,劉程華（中國科學(xué)院強磁場科學(xué)中心，安徽合肥230031）摘要：針對水冷磁體運行產(chǎn)生的熱負荷設(shè)計了本水冷系統(tǒng)，該系統(tǒng)在保障磁體穩(wěn)定運行的前提下，進行了節(jié)能優(yōu)化設(shè)計。其中自然分層水蓄冷技術(shù)的應(yīng)用不僅節(jié)約占地還可增大蓄水量，而利用峰谷電價差進行夜間蓄冷的方式更可節(jié)約運行成本；利用閉式冷卻塔在氣溫較低時取代上游冷水機組的設(shè)計也最大程度地節(jié)約了電能；此外在運行模式方面，系統(tǒng)可根據(jù)不同水冷磁體實驗負荷進行靈活轉(zhuǎn)換；在設(shè)備選擇方面，均采用節(jié)能環(huán)保的產(chǎn)品，如制冷系數(shù)高的冷水機組
2、，傳熱系數(shù)較高的板式換熱器等。本系統(tǒng)對MW級以上水冷系統(tǒng)設(shè)計具有較好的參考價值。關(guān)鍵詞：水冷磁體水冷系統(tǒng)冷卻設(shè)備優(yōu)化設(shè)計OptimumDesignofWaterCoolingSystemin20MWResistiveMagnetJialiTang,ZhengrongOuyang,XiaodongZhang,ChenghuaLiu(HighMagneticFiledLaboratory,ChineseAcadmyofSciences,Anhui,Hefei,230031)Abstract:Coolingwatersystem
3、isdesignedaccordingtotheheatloadcausedbytheoperationoftheresistivemagnet.Optimumdesigniscarriedoutonthepremisethatthemagnetsystemrunsinthestablecondition.Theuseofnaturallystratifiedchilledwaterstoragenotonlysavestheareabutalsoincreasesthestoragecapacity.Moreover,o
4、perationcostissavedbyproductingchilled-waterinnightbecauseofthepeak-valleypriceofpower.Theuseofclosedcircuitcoolingtowerreplacingtheupstreamchilledinlowairtemperaturecanalsosavethepower.Inaddition,astotheoperationalmode,thissystemcanconvertflexiblyaccordingtothedi
5、fferentexperimentalloadoftheresistivemagnet.Asforthechoiceoftheequipment,theproductwhichisenergy-savingandenvironment-protectiveisusedasmuchaspossible,forexample,thechillerwithhighCOP,theheat-exchangerwithhighheattransfercoefficient,etc.Thissystemhasimportantrefer
6、entialvalueforthedesignoftheMWcoolingwatersysteminChina.Keywords:ResistiveMagnet,CoolingWaterSystem,CoolingEquipment,OptimumDesign前言由中科院強磁場科學(xué)中心承擔(dān)建設(shè)的國家大科學(xué)工程——穩(wěn)態(tài)強磁場實驗裝置可為我國的科學(xué)研究提供理想的穩(wěn)態(tài)強磁場極端實驗環(huán)境，滿足我國多學(xué)科前沿發(fā)展對于強磁場實驗條件的需求。其中，水冷磁體由于消耗大量電能而產(chǎn)生的熱量必需由水及時帶走，因此，與電源功率相匹配的滿足水冷磁體
7、和電源系統(tǒng)冷卻要求的去離子水冷卻系統(tǒng)是保障水冷磁體正常運行的必備條件之一。為了防止水中離子導(dǎo)電和水垢阻塞磁體內(nèi)很小的水冷通道，水冷磁體本身需使用去離子水來冷卻，而冷凍水則為去離子水提供冷源。目前，該項目正在緊張的建設(shè)過程中，本著經(jīng)濟、高效節(jié)能并穩(wěn)定可靠的原則，針對水冷磁體實驗要求設(shè)計了該水冷系統(tǒng)，為水冷磁體乃至混合磁體穩(wěn)定運行提供保障。1系統(tǒng)介紹本水冷系統(tǒng)需滿足水冷磁體20MW負荷下運行3小時，電源系統(tǒng)2MW負荷下運行5小時，并且水冷磁體最大熱負荷可達到28MW的要求。為了保證水冷磁體10℃的磁體入口水溫度，必須用低于10
8、℃的冷凍水通過板式換熱器使純水從38℃冷卻到10℃。被加熱的冷凍水先輸送到蓄水罐，后通過兩級冷水機組冷到6℃送回蓄水罐循環(huán)使用。本水冷系統(tǒng)選用冷卻塔、離心式冷水機組和蓄冷水罐作為冷凍水的冷卻設(shè)備，通過合理配置，使冷凍水進入板式換熱器的溫度不高于8℃（由于管道漏熱因素，考慮2℃溫升）。另外，純水側(cè)設(shè)有去離
