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《20 mw 水冷磁体水冷系统节能优化设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、20MW水冷磁体水冷系统节能优化设计唐佳丽,欧阳峥嵘,张晓东,刘程华（中国科学院强磁场科学中心，安徽合肥230031）摘要：针对水冷磁体运行产生的热负荷设计了本水冷系统，该系统在保障磁体稳定运行的前提下，进行了节能优化设计。其中自然分层水蓄冷技术的应用不仅节约占地还可增大蓄水量，而利用峰谷电价差进行夜间蓄冷的方式更可节约运行成本；利用闭式冷却塔在气温较低时取代上游冷水机组的设计也最大程度地节约了电能；此外在运行模式方面，系统可根据不同水冷磁体实验负荷进行灵活转换；在设备选择方面，均采用节能环保的产品，如制冷系数高的冷水机组
2、，传热系数较高的板式换热器等。本系统对MW级以上水冷系统设计具有较好的参考价值。关键词：水冷磁体水冷系统冷却设备优化设计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前言由中科院强磁场科学中心承担建设的国家大科学工程——稳态强磁场实验装置可为我国的科学研究提供理想的稳态强磁场极端实验环境，满足我国多学科前沿发展对于强磁场实验条件的需求。其中，水冷磁体由于消耗大量电能而产生的热量必需由水及时带走，因此，与电源功率相匹配的满足水冷磁体
7、和电源系统冷却要求的去离子水冷却系统是保障水冷磁体正常运行的必备条件之一。为了防止水中离子导电和水垢阻塞磁体内很小的水冷通道，水冷磁体本身需使用去离子水来冷却，而冷冻水则为去离子水提供冷源。目前，该项目正在紧张的建设过程中，本着经济、高效节能并稳定可靠的原则，针对水冷磁体实验要求设计了该水冷系统，为水冷磁体乃至混合磁体稳定运行提供保障。1系统介绍本水冷系统需满足水冷磁体20MW负荷下运行3小时，电源系统2MW负荷下运行5小时，并且水冷磁体最大热负荷可达到28MW的要求。为了保证水冷磁体10℃的磁体入口水温度，必须用低于10
8、℃的冷冻水通过板式换热器使纯水从38℃冷却到10℃。被加热的冷冻水先输送到蓄水罐，后通过两级冷水机组冷到6℃送回蓄水罐循环使用。本水冷系统选用冷却塔、离心式冷水机组和蓄冷水罐作为冷冻水的冷却设备，通过合理配置，使冷冻水进入板式换热器的温度不高于8℃（由于管道漏热因素，考虑2℃温升）。另外，纯水侧设有去离
