文档介绍：华中科技大学
硕士学位论文
用于脉冲电弧液电放电污水处理的脉冲电源设计与研制研究
姓名:张召亮
申请学位级别:硕士
专业:高电压与绝缘技术
指导教师:何正浩
2011-01-07
华中科技大学硕士学位论文
摘要﹡
船舶压载水是指控制船舶横倾、纵倾、吃水、稳性或应力而加装到船上的水及悬
浮物质。由于其数量大并携带着大量的生物而对各地的生态系统造成危险,成为当今
海洋环境的危害之一。针对船舶压载水的严重危害,本文介绍了一种用于处理压载水
的高压脉冲电源。通过选择合适的电源参数,对压载水的处理取得了良好效果。
在本文中,考虑到处理的压载水量巨大,高压脉冲电源选择了线路简单、操作方
便、造价低廉的恒压充电方式。充电回路包括:(1)高压变压器,参数为:220/5000V,
5kVA;( 2)整流用高压硅堆,参数为:2 DL 50/1;( 3)储能电容器,40~80μF,耐
压 10kV;( 4)保护电阻,参数为:RX20 500W,10kΩJ。放电回路包括:(1)放电
开关,选用火花间隙,间隙距离自动可调;(2)水处理容器;(3)安全接地装置。
将高压脉冲电源进行性能试验,得到了一些有益的结论:(1)当放电回路电感发
生变化时,其他条件不变。放电特性将受到影响,如当回路电感值变大时,放电电流
峰值和放电振荡频率减小。(2)当电容器容量变化时,放电特性会受到影响。当充电
电压不变,电容量增加时,放电震荡周期和放电电流峰值都会增加,放电时延减小,
放电效率提高。(3)当改变电容器的充电电压时,放电特性会相应变化。电压越高,
放电振荡频率和放电电流峰值越大。(4)当改变放电间隙距离时,放电特性会受到影
响。放电间隙距离越大,放电电流峰值越小。
将高压脉冲电源用于压载水处理,取得了良好效果,杀菌率(实验室以大肠杆菌
为处理对象)最高达到 99%以上。并得到如下一些结论:(1)电容量越大,处理效果
越好。(2)放电电压越高,处理效率越高。(3)放电频率越高,处理效果越好。

关键词: 船舶压载水;脉冲电源;水处理

﹡
国家科技计划项目——国际科技交流与合作专项,项目编号:2009DFA92810
I
华中科技大学硕士学位论文
ABSTRACT
Ballast water is the water and suspended matter used to control the ship heels, trim,
draft, stability or stress. Because of the large number of ballast water carrying a large
number of biological ,it carries big dangers to the local ecological system ,and es one
of the marine environment hazards. For the serious harm from ship ballast water, the paper
introduces a high-voltage pulse power supply used to process the ballast water. By selecting
the appropriate parameters of the Power, We get a good teffect of ballast water treatment.
In this paper, considering of the huge amount of ballast water, we select the constant
voltage charging circuit which is a simple, easy operation and low cost way for
high-voltage pulse power supply. Charging circuit including: (1) high-voltage transformer,
parameters: 220/5000V, 5kVA; (2) high-voltage silicon rectifier stack, parameters: 2DL50/1;
(3) energy-storage capacitor, 40~80μF, 10kV; (4) protective resistance, parameters: RX20
500W, 10kΩJ. D