质子重离子医院的PT设备散热系统如何设计？

质子重离子治疗设备( 以下简称 PT 设备 )是质子重离子医院的核心治疗区域，包括了直线加速器、运输线、同步加速器、质子治疗室以及电源厅等部分。PT 装置能量非常大，总的用电功率达到了 5 兆瓦，且需要全年日均 24 小时不断电的要求。而 PT 装置大部分的电能都会转化为热能散发，这就对系统的散热提出了很高的要求。对于散热系统来说，专门配置的工业冷却水系统是主要的热能散发设备，而空调系统承担了少部分的散热任务。
一、工业冷却水系统安全
工业冷却水系统是两级循环冷却。一次闭式循环水直接接触冷却对象，带走用水设备的热量，而后经由板式换热器传递热量到二次闭式循环水。二次闭式循环水流经闭式冷却塔将热量通过冷水板式换热器，经由凉水机组带走热量。直接冷却末端工艺设备的闭式冷却水循环系统称为一次冷却水系统。
通过板式换热器带走一次冷却水热量的闭式冷却水循环系统称为二次冷却水系统。
一次冷却水系统主要由水泵、电加热器、板式交换器以及离子交换柱等部分组成，采用一级泵定流量运转。根据工艺要求，共有30个一次闭式水系统，系统有各自不同的水温、控制精度、流量、材质等要求。在满足使用要求的前提下，将基准温度及控制精度相同、水路材质相同的系统尽量合并，并结合用户服务对象与空间位置，将30个系统合并为 5个水子系统在系统中设置了电加热器作为一次冷却水温的调节手段。PT 装置运行时的能量发生从低到高、再从高到低的周期性变化，为减小周期变化对水温控制的影响，设置了闭式储水箱。一次冷却水系统水质要求为纯水，由于运行时的纯水电阻率逐渐降低，故设置旁流离子交换柱以维持水质要求，满足由气绝缘要求，也防止腐蚀结垢。
二次冷却水系统主要由水泵、板式换热器、闭式冷却塔、闭式储水箱等组成。系统采用一级泵定流量运转。为增加系统水容量、避免水温波动对一次冷却水的影响，在二次冷却水系统中也设置了闭式储水箱。
二、空调通风系统安全
空调通风系统承担了少部分的PT设备散热需求。质子重离子医院绝大部分建筑采用了集中冷热源系统，制冷机房位于东侧地下 1 层，工业冷却水和空调的冷源进行分开设置，锅炉房位于西侧地上一层。PT 区的质子治疗室采用全新风直流系统，换气次数为7次 /小时。每个房间设置1台新排风空调箱，由人行迷官集中送风，顶部均匀排风。为回收排风能量，同时避免排风中的活化粒子进人新风，新排风空调箱设置显热回收装置，并使送风侧处于正压段、排风侧处于负压段。医院物理环境安全规划、建设与运行管理段，保证排风不会污染新风。送排风机设置手动变频调速功能，实际运行时，排风量大于送量以维持室内微负压。直线隧道、离子源及射频房、同步加速隧道以及电源厅采用立柜式明装空调箱加新排的形式。输运线隧道采用风机盘管加新排风的形式，新排风换气次数为 0.5 次/小时。除电厅外，新风均配置带显热回收装置的空调箱。回旋加速器和直线加速器治疗室采用带循环风的全空气系统。为满足独立使用要求，回旋加速器另配置变制冷剂流量多联式分体空调系统。
为避免辐射泄漏，进出辐射区域的空调通风风管均设置防辐射迷宫。同步加速和输运线隧道内(辐射能量较高区域)的空调冷凝水统一排放至衰减池中，避免辐射粒子随冷凝水直排至室外。
根据防辐射要求，同步加速和输运线隧道设有装置停运后的排风系统，换气次数12 次/小时，保证人员进人检修前的室内空气达到卫生标准。排风口高于主体建筑檐口。
1、回旋加速器和直线加速器治疗室设有独立排风系统，其排风口位于病房楼屋顶(最高处 )。
2、门诊大厅、餐厅、会议厅及中庭等大空间区域采用全空气系统。
3、中庭采用分层空调形式，过渡季节采用全新风的空调形式(50% 的送风量)，顶部设置平时排风和与全新风配套的排风风机。全新风配套的排风机同时兼作为中庭的排烟风机。
4、病房、诊室、办公等小房间采用风机盘管加新风系统。
5、考虑到个别区域的独立使用要求DR，CT 等常年发热的房间采用独立设置的变制冷剂流量多联式分体空调系统。