Køling af PA-Trin

Jeg har et PA-trin hvor jeg gerne vil sætte en extern ventilator (fan) på af hensyn til senderørene og de komponenter der sidder omkring disse (konsatorer, etc)

Mit spørgsmål er nu..

Skal man helst sende luft ind i trinnet eller skal man i virkeligheden hellere fjerne den varme luft fra rørene? Det har jo betyding for hvordan ventilatoren monteres.

Det er muligvis helt banalt men det er et spøgsmål om hvordan man bedst beskytter ens rør mht varme.

Det kan jo godt være ret relevant i denne varme sommer tid....

Flemming, OZ4P

Hej Flemming,

Her er et par links til nyttig læsning omkring køling af PA rør

http://www.g8wrb.org/application-notes/

Og især denne application note fra G8WRB:

http://www.g8wrb.org/data/Burle/TP-118-Applicat ion-Guide-for-Forced-Air-Cooling-of-Powe r-Tubes.pdf

Jeg mener at kunne huske, at jeg læste i en ARRL Handbook for ca. 10 år siden omkring bygning af PA trin, hvor de faktisk både trak og skubbede luft igennem PA-trinnet. Dertil havde man så 3 sikkerheds kredsløb; Der skulle være strømtræk fra den blæser som skubbede luften, der skulle være strømtræk fra den blæser som trak luften, og der skulle være Airflow inde i luft kanalen. Fejlede een af de tre, så lukkede man ned for anodestrømmen og meldte fault.
Du må ikke spørge mig om referencen til dette bygge projekt, for jeg kan ikke huske det.

73 de OZ2BRN
Brian
( IARU HQ 15m CW)

Svar til #1:
Hej Flemming.
Det er min erfaring, at det er bedre at suge luft UD, fremfor at puste luft IND i PA-trinnet.
Årsagen er egentlig ret simpel: hvis du blæser køleluft ind på et rør, er det en ret lille del af røret, der bliver MEGET afkølet, og det har røret næppe godt af.
Ved at suge luften ud, kan du få skabt noget gemmenstrømning, der køler både PA-trin i almindelighed og PA-rør i særdelshed. Jeg kører selv med et PA-trin, der er kølet efter ovennævnter metode, og det virker særdeles tilfredsstillende.
Held og lykke med projektet.
73 de
OZ4AAL

Hvis man kikker på professionelle trin så for de meste blæser man luft ind i et trin. Ved nærmere eftertanke giver det også god mening.Sagen er den at ved "sug" bliver der skabt undertryk og derved færre luftmolekyler til at fjerne overskydende varme. ( Det er en af grundene til at mange effekttrin er specificeret til brug under en vis højde over havet.) Nå men i disse effekttrin består overvågningskredsløbet i en trykmåler der ofte er kalibreret til en vis "vandsøjle" ( 1cm vandsøjle er ca. 1 hPa.) Hvis min hukommelse ikke snyder mig så kræves der ca. 150 cm vandsøjle trryk til en 4cx1500 rør. Men det er fra hukommeren så det er ikke sikkert. En "skæv" afkøling er ikke mulig hvis man benytter de "skorstene" der kan købes til div PA rør. Der kommer den kølige luft ind under soklen bliver ledt af skortsenen op langs røret og så ud i det "fri":

Det var så min beskedne bidrag til underholdningen her i sommervarmen. :-)

Svar til #1:
Et rigtig godt spørgsmål - jeg kunne selv have fundet på at spørge om det samme :-)

Jeg har en del switch mode PSU´er (Nissei, Alinco, Diamond) - de er alle monteret med en blæser, der fjerner varmen altså suger varmen ud af kabinettet.

Så jeg ville nok vælge samme kølemåde til pa. trinnet.

Mvh. Per

Svar til #1:
Varmen stiger opad så hvis du montere blæseren foroven skal den suge og hvis den monteres forneden skal den puste.

Morten

Svar til #4:

Jeg vil ikke sige at det er noget vås du skriver, for du har for så vidt ret i at der er et mindre antal luftmolekyler ved sug.
Men i praksis betyder det næppe noget. Flowet foregår stadig i det område hvor man regner luften som inkompressibel.

Et tryk på 150cm vandsøjle lyder af ret meget. Jeg kan se at Burle som der refereres til ovenfor taler om et tryktab på 5" vandsøjle, altså ca 12,7cm - er du sikker på at det ikke er 15cm du husker?

Jeg ville nok gøre meget ud af at optimere luftens vej gennem kabinettet hvis jeg skulle hive så meget luft igennem og f.eks. vælge at suge direkte fra skorstenene med en dedikeret blæser og så have en anden til general afkøling af resten.

Det er nok også vigtigt at vælge den rigtige blæsertype til det her.
Papst har en fin hjemmeside hvor man kan finde den rigtige blæser ud fra behov og se tryk/flow kurver for de enkelte blæsere.

73

Svar til #7:
Hvis man tager en 4CX1500 ved fuld effekt så skal den køles med 1,3 kbm luft i minuttet ved lave højder. Hvis højden stiger til ca 2000 meter øges kravet med rundt regnet 20%. Når man tager køleskorstenens diameter som er ca 85mm samt det faktum at over 65% af den åbning er blokeret af kølefinner så skal der en anseeligt tryk til at få flyttet 1,3 kbm luft. For slet ikke at tage kølekanalens tab med i regnestykket. Jeg kan slet ikke se at man kan regne på det her samtidigt med at man betragter luften "inkompressibel".

Nu er jeg ikke stærk i flow teori men alene den viden at man ikke har laminar flow i sådan et system siger mig at der skal et anseesligt tryk til at flytte den mængde luft gennem køleribberne. Det er måske også grunden til at man bruger centrifugalblæsere til den slags PA trin.

Rundt regnet kræves der en lufthastighed på 3,8 m/s for at flytte 1,3 kbm luft gennem kølekanalen. Hvis man så tager den effektive friareal omkring røret er en hel del mindre, stiger den hastighed afsevært - vil jeg mene.

Men det vil jeg overlade til "flow folket". :-)

Uanset hvad så er det her en sjov tingest at tænke over i sommervarmen. ;-)

73
Istvan

Svar til #8:

Nå - så måtte jeg jo have regnestokken frem... Med lidt gætteri og opslag i databladet for dingenoten har jeg regnet flg. ud:

Flow medium: Luft /gas 20 grader
Volume flow: 1.3 m³/min
Massefylde: 1.2041 kg/m³
Dynamisk viskositet: 3.5 10-6 kg/ms

Rørstykket: Perforeret tyk cirkulær plade
Dimensioner: Diameter af rør D: 85 mm
Diameter af åbninger d: 3 mm (gættet)
Tykkelse af plade: 30 mm
Ã…bent areal i %: 35

Resultater:
Hastighed af flow: 3.82 m/s
Reynolds nummer: 111655
Modstandskoefficient: 7.63
Trykfald: 0.67 mbar

Resultatet er altså at man skal bruge en blæser der kan levere et flow på 1.3 m³/min med et tryk på 0.67mbar, det vil give en lufthastighed i køleren på 3.82 m/s (som du også kom frem til)

Kikker man så lidt i Papst kataloget finder man:
http://img.ebmpapst.com/products/datasheets/RLA 10842003030LH-ENG.pdf
Der ved granskning af flowkurven afslører at den kan levere min 2m³/min under de givne forhold - hvilket skulle være rigeligt.
Det er da også noget af en moppedreng af en blæser til elektronik (63Watt !!!)

73

PS: Så længe man holder sig under lydens hastighed på luften regner man flow i det inkompressibele domæne... det er jo ikke en jetjager det her :-) Det der er mere væsentligt her er om man har laminar eller turbulent flow. Her er der tale om turbulent flow... derfor også min tidligere bemærkning om optimering af kanaler og rør for at minimere tab. Man må huske at hver bøjning og ændring i rørene ændre tryktabet, og det bør man regne det hele med, hvis man vil dimmensionere sådan en fætter i alle ender og kanter.
Eller man kan vælge at gå op i kanal-areal umiddelbart efter elektronrøret og flytte sit flow ned i de laminare område under 1 m/s ved at 4-doble kanaldiameteren til Ø200mm rør hvor man ikke møder de problemer man får i turbulent flow.

Ret sjovt projekt - det minder mere om finere blikkenslagerarbejde end elektronik...

Svar til #9:
Det er godt at se, at nogen kan sin Bernoulli og lidt til.

Jeg er nu ikke helt sikker på, at du har estimeret tilnærmelsesmæssigt rigtigt med hensyn til åbningerne i den ekvivalerede køleflade.

Volumenflowet er ok iht datablad, med trykdifferencen skulle gerne ligge i nærheden af 0.8 inVS (10.000 feet) og 0.6 inVS (sealevel) ved 50C inlet iht datablad.
Men 0.67 mbar er vist omkring en faktor 3 for lidt.

Jeg er ikke til sinds, at finde mine gamle tyske lærebøger om præcis denne form for luftstrømninger frem, men kan noget bedre:
Jeg har nemlig en Elektromekano S1230, og i den sidder bemeldte dims og er kølet af en centrifugalblæser. Derudover er hele racket kølet af en mindre aksialblæser.
Desværre kan blæserens effekt ikke ses i servicemanuallen (den er overstreget af en pilhenvisning), og desværre er skiltet ikke til stede rent fysisk på blæseren.
Men jeg kan da måle dens optagene effekt. Det bliver bare først når temperaturen er faldet ikke så lidt, da jeg skal ind og rage rundt i bagerst i PA-trinet, hvor blæserens styringsrelæ sidder.

Og ja, blæseren er en moppedreng, der fylder lige så meget som den støjer.
Og om Elektromekanos ingeniører har regnet rigtigt, får jeg så eftervist på samme tid. Men jeg tvivler nu ikke.

Egentlig tror jeg nu ikke at spørgeren spurgte ind til tvangskøling af keramiske rør, men "kun" til almindelige flasker. Og set i den relation er #6 svar tilstrækkeligt.

Ref. datasheet:
http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view /105083/ETC/4CX1500B.html

Svar til #10:

Jeg kunne være lidt spændt på at høre hvad det præcis er for en blæser du har siddende i dit trin. Men husk nu at de fleste centrifugalblæsere falder i effektoptagelse med øget modtryk.
Så selv en måling på dit trin vil være tilnærmet hvis ikke du frigøre blæseren og lader den arbejde i fri luft. Ellers skal man strengt taget også have en tryk og flowmåling af systemet.

Jeg vil dog lige lægge en disclaimer med det samme - beregningerne er delvist efter hukommelsen, så de skal tages med mere end et gran skepsis.

73

Svar til #11:
Ih ja, hukommelser er ikke hvad de har været, men flow er et interessant emne.
Og det kan sgu godt være, at jeg ikke længere eller på grund af varmen kan omregne inVS til mBar.

Det eneste jeg ved om blæseren, er at den er fransk. Om den har fremadrettede, radielle eller bagudrettede skovle ved jeg ikke. Umiddelbart vil jeg skyde på bagudrettede.

De målinger jeg vil tage på svinet er:
- Differenstryk mellem omgivelserne og filamentkammet.
- Differenstryk mellem omgivelserne og anodekammeret., Om trykdifferensen over 20 cm, ø52mm rør med ruhed ukendt er tilstrækkeligt og griver mig mulighed for beregning af flowet er under overvejelser. Pitotrørsmåling eller partikkelmåling har jeg desværre ikke mulighed for og propellermåling giver jeg ikke meget for til dette brug.
- Omgivelsernes absolutte tryk, temperatur og fugtighed.
- Temperatur i filamentkammer og anodekammer.
- Blæserens optagne effekt.

Men det bliver ikke lige nu, men i forbindelse med trinets årlige rengøring, at jeg borer et par slangefittings i kamrene til trykmåling og monterer et par PT100 eller lign.

Det kan virke som et omfattende arbejde, men det er drevet frem af min dovenskab, idet de efterfølgende kontinuerlige målinger giver mig mulighed for at bedømme, hvor tit rengøring skal fortages.

I samme moment vil jeg nok montere en filamentmonitering. Det synes jeg trinet mangler.
Trinet bruger forøvrigt to forskellige filamentspændinger. En til stand-by, hvor blæseren ikke kører, og en til drift, hvor blæseren kører. Hver med sin thermiske overstrømsbeskyttelse.
Opvarmningstid til stand-by er sat til 3 min og tid fra stand-by til drift 1 min. (så vidt jeg husker).
Trinet er overbelastningsbeskyttet ved temperaturmåling direkte på røret.

En station som på alle måder fremtræder gennemført, stilren, betjenings- og servicevenlig. Et ingeniørarbejde Danmark og ikke mindst ingeniørerne kan være særdeles stolt af.

SÃ¥ indtil videre QRT for dette emne.