Specifik elektrisk resistans för vatten
Som regel tillförs vatten till elektrodens värmeinstallationer från naturliga källor. Vattens lämplighet för en viss teknisk process bestäms av dess fysikaliska och kemiska parametrar. När det gäller elektrodvärmeinstallationer är de viktigaste fysiska indikatorerna för vattenkvalitet salthalt och dess salthalt elektrisk resistans.
Salthalten, dvs. den totala koncentrationen av alla katjoner och anjoner som finns i 1 kg vatten varierar från 50 mg/kg till flera gram per kilogram.
Driftsättet för elektrodanordningarna beror huvudsakligen på vattnets specifika elektriska motstånd, som när som helst bestämmer enhetens ström och effekt. För olika årstider och geografiska områden är vattnets specifika elektriska resistans olika och varierar från 5 till 300 ohm. I speciella laboratorier bestäms detta motstånd vid en vattentemperatur på 293 K med hjälp av en konduktometer (MM 34-04).
I praktiken används enklare, men mindre exakta, inställningar.För direkt mätning av vattnets specifika elektriska resistans är det möjligt att rekommendera en anordning bestående av ett elektriskt isolerande rektangulärt kärl, två platta kopparelektroder fästa på kärlets inre ändväggar, två trådsonder med 1 mm diameter placerade i vatten på ett känt avstånd från elektroderna längs en linje vinkelrät mot deras plan. AC-nätspänningen matas genom en autotransformator till elektroderna. Under experimentet bestäms temperaturen på vattnet i kärlet, strömmen i den elektriska kretsen och spänningsfallet över sonderna.
Specifik elektrisk resistans, Ohm-m, för vatten vid en temperatur av 293 K
där U3 är spänningsfallet mellan sonderna, V, Ae är tvärsnittsarean av vattnet i kärlet vinkelrätt mot kraftlinjerna, m2, h3 är avståndet mellan sonderna, m, I är strömmen i elektrodkretsen, A.
Det specifika elektriska motståndet, Ohm-m, vid temperatur T för svaga lösningar av elektrolyter, inklusive naturligt vatten, beskrivs av en hyperbolisk funktion av temperaturen
Här är ρ293 det elektriska motståndet vid en temperatur på 293 K, αt — temperaturkoefficient för elektriskt motstånd, vilket återspeglar den relativa minskningen av elektriskt motstånd med en temperaturökning på 1 K.
För lösningar av baser och salter αt = 0,02 … 0,035, syror αt = 0,01 … 0,016. I praktiska beräkningar bestäms ρt av ett förenklat uttryck så att αt = 0,025,
Elektriska varmvattenberedaresom regel arbetar de i slutna värmeförsörjningssystem utan vattenavlägsning, vilket gör det möjligt att stabilisera det elektriska motståndet, elektrisk ström och panneffekt på designnivån.Till skillnad från pannor ändras vattnets fysiska tillstånd under stationär drift av en ångpanna längs elektrodsystemets höjd.
I den nedre zonen av systemet värms vatten till 358 ... 368 K, i mitten - till kokpunkten vid ett givet tryck i pannan med bildning av ångbubblor, och i den övre zonen är mättad ånga intensivt bildad.
Det specifika elektriska motståndet för en sådan komplex struktur av arbetsmediet - en ång-vattenblandning - beror på temperaturen och koncentrationen av salter i pannvattnet, volyminnehållet av ånga, designparametrarna för elektrodsystemet och andra parametrar. I praktiken att beräkna ångpannor bestäms den elektriska resistansen hos ångvattenblandningen från experimentella data.
För elektrodsystem med koaxialcylindriska elektroder, elektriskt motstånd, Ohm-m, ång-vattenblandning
där ρt är det specifika elektriska motståndet för vatten vid kokpunkten, Ohm-m, β är en koefficient som tar hänsyn till effekten av förångning på det specifika elektriska motståndet för pannvatten, P är effekten av ångans elektrodsystem panna, W, dB är diametern på den inre elektroden, m, h är höjden på elektrodsystemet, m, rθ är förångningsvärmet, J / kg, ρp är ångdensiteten vid ett givet tryck, kg / m3 .
För ett avskärmat elektrodsystem med elektroder placerade i en vinkel på 120 ° och termosifoncirkulation av pannvatten, kan effekten av förångning på vattnets elektriska resistans tas med i beräkningen av korrektionsfaktorn β = 1,25 ... 1,3