R&S发射机冷却系统室外散热器维护和压力不稳定故障处理

摘 要：本文给R&S公司的NH7100V型电视发射机水冷系统室外散热器维护提出方法；以及对遇到的冷却系统压力不稳定故障进行的探索性维修和维修效果。

关键词：室外散热器维护 高压水枪双面冲洗 压力不稳定 扩张罐 氮气

中图分类号：TN94 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）01（a）-0076-01

NH7100V型电视发射机是德国Rohde & Schwarz公司研制的水冷式发射机，目前在我国电视发射台有较多应用。其集成化的程度较高，机器出现故障后，外国厂商所要求的维修费用十分高昂。

1 NH7100V型电视发射机水冷系统原理简介

NH7100V型发射机的冷却系统是一个封闭的回路，主要由三部分组成：（1）发射机机架内的冷却系统。（2）水泵系统。（3）室外的热交换器单元。它用水泵通过一条软管把冷却液从发射机机架中注入到液体分配器。然后冷却液分布到功放中，在那里它吸收热量然后流回到一个液体收集盆中。在它回到水泵前，冷却液要经过一个用水-空气交换热量的热交换器，把热量发散到周围的空气中去。

2 室外热交换器维护方法

冷却系统的室外热交换器单元的散热片是维护工作的主要内容，一般来说，每周必须用毛刷清扫一次散热片上的积尘和蜘蛛网、虫子等杂物，然后用大功率的吹风机进行吹尘。随着使用年限增长，散热片缝隙中会逐渐积聚起许多尘垢难以被吹掉，以至于堵塞缝隙造成散热不畅导致水温升高或造成机器过温保护关机。

在实践中我台摸索出定期（约6个月）用高压水枪双面冲洗散热器的维护方法，取得了很好的效果。拧下室外散热器风机四角的固定螺丝，双手拿稳风机和防护罩，小心拉出后翻转放到散热器顶上（有些机型必须把风机的扇叶拆除，再用塑料袋把电机套起来，以防止电机受潮），然后分别从正面和散热器内面进行冲洗。在用高压水枪的时候必须保持水柱与散热器的垂直，以免冲倒散热片。冲洗结束后要擦干散热器箱内的积水，然后安装风机恢复装置。

3 压力不稳定故障的分析和处理

发射机在一段时间的运行过程中的压力不稳定，检查整个水循环系统的密闭情况良好。开机时显示压力较低，运行一段时间后压力又会升高。在压力低到不能开机时只好补充冷却液，可是开机运行后又会出现压力过高。在低温天气时尤为明显，且变化幅度很大。

由于厂家提供的资料没有对于系统压力的充分说明，最初我们只知道检查冷却液过滤网，在压力降低时补充补充冷却液，高了就再放掉一些。随着时间的退移，这样补液的频次虽然高了，但压力却更加不稳定，与厂商联系反馈这一故障现象，得到的回答就是扩张罐坏了要更换，而更换报价近万元。

经过多方面的研究和摸索，大概设想分析出扩张罐的内部结构，也知道了扩张罐内是充有氮气的，而氮气的显著特点就是化学性质稳定、热膨胀系数小。根据压力随温度高低而升降，我们认为是系统的热膨胀稳定度下降了。物体由于温度改变而有胀缩现象。其变化能力以等压（p一定）下，单位温度变化所导致的体积变化，即热膨胀系数表示：热膨胀系数α=ΔV/（V×ΔT）。式中ΔV为所给温度变化ΔT下物体体积的改变，V为物体体积。严格说来，上式只是温度变化范围不大时的微分定义式的差分近似；准确定义要求ΔV与ΔT无限微小，这也意味着，热膨胀系数在较大的温度区间内通常不是常量。温度变化不是很大时，α就成了常量，可以把固体和液体体积膨胀表示为：Vt=V0（1+3αΔT）。

这里我们重点探讨一下扩张罐的作用，扩张罐的主要功能是保持系统压力和补充冷却液。在一个封闭的液冷却系统中，由于温度的升高会导致冷却液的膨胀，因而需要有一个提供其扩张的空间。由于氮气的化学性质稳定膨胀系数较小，在冷却液膨胀时压缩氮气使冷却系统内部保持一定压力；在温度降低导致冷却液收缩时，则氮气扩张把扩张罐腔内的冷却液挤压补充到水冷循环系统中去，从而使冷却系统内部的压力保持在合适的水平。在日常工作中如更换功放等操作引起冷却液的丢失，利用氮气膨胀保持液室和气室压力平衡，把扩张罐腔内的冷却液通过活塞挤压补充到水冷循环系统中去，这些冷却液量可平衡冷却液的损失。

分析认为是由于某种原因致使扩张罐气室内的氮气泄露了，导致压力下降；经过多次补液，气室内的氮气越来越少，液室里的冷却液越来越多，导致系统的膨胀系数越来越大，在温度略有变化的情况下，系统压力都有明显升高或降低。经过细致的分析准备，我们认为可以试着给扩张罐内充氮气。首先把扩张罐充气阀门周围涂上硅胶，以密闭可能存在的微细的漏气点。等待硅胶完全干结后，关闭VH11以把扩张罐和循环系统脱离开，在DV11上接一软管以控制冷却液流向以便于收集冷却液，小心打开DV11放出冷却液，当不再有冷却液流出时把充氮气的装置接到扩张罐底部的充气阀门上开始充气（此时DV11必须依然置于打开状态，充气后会继续流出冷却液），直到没有冷却液流出且充气压力达到2.0时，关闭DV11并拿掉充气装置，最后打开VH11使扩张罐就与循环系统联通。这时压力一般在1.8 MPa左右，冷却液在扩张罐内的体积约为扩张罐容积的1/6。

经过这样处理，两年来水冷系统压力稳定，运行状况良好。这个维修方案只用了一个周二下午的正常维护时间和300元用以购买配套充气嘴及液态氮气的费用。相比较于与购买新的扩张罐所需要的万元费用和厂商邮寄所需要的漫长时间，具有高效实用的特点和较高的经济价值。

4 结语

本文阐述了在多年的使用和维护过程中，对于R&S公司的NH7100V型电视发射机水冷系统室外热交换器维护所总结的方法，以及通过对进口发射机故障进行的探索性分析研究，并在安全可靠的前提下运用简单的方法加以解决，既经济和高效的保证安全播出，也使大家在摸索的过程中加深了对机器的了解，为以后的维护工作积累了经验。特撰写小文与广大同仁老师探讨，敬请指教。

参考文献

[1]杨科人，李志农，朱少为.一种新颖温度控制系统的设计[J].吉安师专学报，1998（6）.

[2]李文新.相控阵雷达冷却系统的均匀送风研究[D].南京航空航天大学，2011.