Spesifikk elektrisk motstand til vann
Vann tilføres som regel elektrodens varmeinstallasjoner fra naturlige kilder. Vannets egnethet for en viss teknologisk prosess bestemmes av dets fysiske og kjemiske parametere. Når det gjelder elektrodevarmeinstallasjoner, er de viktigste fysiske indikatorene for vannkvalitet saltholdighet og saltholdighet elektrisk motstand.
Saliniteten, dvs. den totale konsentrasjonen av alle kationer og anioner i 1 kg vann varierer fra 50 mg/kg til flere gram per kilogram.
Driftsmåten til elektrodeenhetene avhenger hovedsakelig av den spesifikke elektriske motstanden til vannet, som til enhver tid bestemmer strømmen og kraften til enheten. For forskjellige årstider og geografiske områder er den spesifikke elektriske motstanden til vann forskjellig og varierer fra 5 til 300 ohm. I spesielle laboratorier bestemmes denne motstanden ved en vanntemperatur på 293 K ved hjelp av et konduktometer (MM 34-04).
I praksis brukes enklere, men mindre presise, innstillinger.For direkte måling av den spesifikke elektriske motstanden til vann er det mulig å anbefale en enhet som består av en elektrisk isolerende rektangulær kar, to flate kobberelektroder festet på karets indre endevegger, to ledningssonder med 1 mm diameter plassert i vann i en kjent avstand fra elektrodene langs en linje vinkelrett på deres plan. AC-nettspenningen mates gjennom en autotransformator til elektrodene. Under forsøket bestemmes temperaturen på vannet i karet, strømmen i den elektriske kretsen og spenningsfallet over probene.
Spesifikk elektrisk motstand, Ohm-m, for vann ved en temperatur på 293 K
hvor U3 er spenningsfallet mellom probene, V, Ae er tverrsnittsarealet av vannet i fartøyet vinkelrett på kraftlinjene, m2, h3 er avstanden mellom probene, m, I er strømmen i elektrodekretsen, A.
Den spesifikke elektriske motstanden, Ohm-m, ved temperatur T til svake oppløsninger av elektrolytter, inkludert naturlig vann, er beskrevet av en hyperbolsk funksjon av temperaturen
Her er ρ293 den elektriske motstanden ved en temperatur på 293 K, αt — temperaturkoeffisient for elektrisk motstand, som gjenspeiler den relative reduksjonen i elektrisk motstand med en 1 K økning i temperaturen.
For løsninger av baser og salter αt = 0,02 … 0,035, syrer αt = 0,01 … 0,016. I praktiske beregninger bestemmes ρt av et forenklet uttrykk slik at αt = 0,025,
Elektriske varmtvannsberederesom regel fungerer de i lukkede varmeforsyningssystemer uten vannfjerning, noe som gjør det mulig å stabilisere den elektriske motstanden, elektrisk strøm og kjelekraft på designnivå.I motsetning til kjeler, endres den fysiske tilstanden til vannet under stasjonær drift av en dampkjel langs høyden av elektrodesystemet.
I den nedre sonen av systemet varmes vann opp til 358 ... 368 K, i midten - til kokepunktet ved et gitt trykk i kjelen med dannelse av dampbobler, og i den øvre sonen er mettet damp intensivt dannet.
Den spesifikke elektriske motstanden til en så kompleks struktur av arbeidsmediet - en damp-vannblanding - avhenger av temperaturen og konsentrasjonen av salter i kjelevannet, voluminnholdet i damp, designparametrene til elektrodesystemet og andre parametere. I praksisen med å beregne dampkjeler, bestemmes den elektriske motstanden til damp-vannblandingen fra eksperimentelle data.
For elektrodesystemer med koaksiale sylindriske elektroder, elektrisk motstand, Ohm-m, damp-vannblanding
hvor ρt er den spesifikke elektriske motstanden til vann ved kokepunktet, Ohm-m, β er en koeffisient som tar hensyn til effekten av fordampning på den spesifikke elektriske motstanden til kjelevann, P er kraften til elektrodesystemet til dampen kjele, W, dB er diameteren til den indre elektroden, m, h er høyden til elektrodesystemet, m, rθ er fordampningsvarmen, J / kg, ρp er damptettheten ved et gitt trykk, kg / m3 .
For et skjermet elektrodesystem med elektroder plassert i en vinkel på 120 ° og termosifonsirkulasjon av kjelevann, kan effekten av fordampning på den elektriske motstanden til vann tas i betraktning av korreksjonsfaktoren β = 1,25 ... 1,3