去離子水是封閉式循環的,但是在內部循環中會由於冷卻對象的傳熱導致水溫上升。為避免水溫的上升導致循環的狀態惡化,採用換熱器的形式,用另一組冷凍水進行冷卻,將內部去離子水的溫度降低下來。
水冷磁體由於消耗大量的電能而產生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和電源系統冷卻要求的去離子水冷卻系統是保障水冷磁體正常運行的必備條件之一,而冷凍水系統是為去離子水冷卻系統提供冷源。
由於水冷磁體的最大瞬時熱負荷為28MW,如果按此配置制冷機組,系統造價很高,為了節省系統投資,本設計選用較小規模的離心式冷水機組串聯使用,總製冷量在8MW左右。本系統採用夜間蓄冷,白天實驗的運行模式,利用夜晚電價較低時進行蓄冷,10~12個小時生產約3500 m3得6 ℃冷水放在蓄水罐內,供回水溫差為20℃,最大可能地提高單位體積水流量的載冷量。當室外環境溼球溫度低於一定數值時,關閉前級離心式冷水機組,用閉式冷卻塔代替前級離心式冷水機組,蓄冷水罐上部溫水經閉式冷卻塔降溫,水溫由26℃降至15.5℃,再進入後級離心式冷水機組,產生6℃的冷凍水送入蓄冷水罐下部。當蓄水罐充滿6 ℃的冷凍水,蓄冷過程完成。白天實驗過程中,通過板式換熱器與冷卻水冷磁體及電源系統的去離子水換熱產生的26℃溫水則進入蓄水罐上部。
去離子水冷卻系統運行的可靠性直接影響到磁體運行的效果,因此設備的選擇必須結合蓄冷和冷卻系統的運行特點,使其符合系統整體運行的要求,能夠經受頻繁停啟的考驗而穩定運行,減少維護工作量。