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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

张召亮  
【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。


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