Specifieke elektrische weerstand van water

In de regel wordt water uit natuurlijke bronnen aan de verwarmingsinstallaties van de elektrode geleverd. De geschiktheid van water voor een bepaald technologisch proces wordt bepaald door de fysische en chemische parameters. In termen van elektrodeverwarmingsinstallaties zijn de belangrijkste fysieke indicatoren van de waterkwaliteit het zoutgehalte en het zoutgehalte ervan elektrische weerstand.

Het zoutgehalte, d.w.z. de totale concentratie van alle kationen en anionen in 1 kg water varieert van 50 mg/kg tot enkele grammen per kilogram.

De werkingsmodus van de elektrode-apparaten hangt voornamelijk af van de specifieke elektrische weerstand van het water, die op elk moment de stroom en het vermogen van het apparaat bepaalt. Voor verschillende seizoenen en geografische gebieden is de specifieke elektrische weerstand van water verschillend en varieert deze van 5 tot 300 ohm. Deze weerstand wordt in speciale laboratoria bepaald bij een watertemperatuur van 293 K met behulp van een conductometer (MM 34-04).

In de praktijk worden eenvoudigere, maar minder nauwkeurige instellingen gebruikt.Voor directe meting van de specifieke elektrische weerstand van water, kan een apparaat worden aanbevolen dat bestaat uit een elektrisch isolerend rechthoekig vat, twee platte koperen elektroden bevestigd op de binnenste eindwanden van het vat, twee draadsondes van 1 mm diameter geplaatst in water op een bekende afstand van de elektroden langs een lijn loodrecht op hun vlakken. De AC-netspanning wordt via een autotransformator naar de elektroden geleid. Tijdens het experiment worden de temperatuur van het water in het vat, de stroom in het elektrische circuit en de spanningsval over de sondes bepaald.

Specifieke elektrische weerstand, Ohm-m, van water bij een temperatuur van 293 K

waar U3 de spanningsval is tussen de sondes, V, Ae is de dwarsdoorsnede van het water in het vat loodrecht op de krachtlijnen, m2, h3 is de afstand tussen de sondes, m, I is de stroom in het elektrodecircuit, A.

De specifieke elektrische weerstand, Ohm-m, bij temperatuur T van zwakke oplossingen van elektrolyten, inclusief natuurlijk water, wordt beschreven door een hyperbolische functie van temperatuur

Hierin is ρ293 de elektrische weerstand bij een temperatuur van 293 K, αt — temperatuurcoëfficiënt van elektrische weerstand, als gevolg van de relatieve afname van elektrische weerstand met een temperatuurstijging van 1 K.

Voor oplossingen van basen en zouten αt = 0,02 … 0,035, zuren αt = 0,01 … 0,016. In praktische berekeningen wordt ρt bepaald door een vereenvoudigde uitdrukking zodat αt = 0,025,

Elektrische boilersin de regel werken ze in gesloten warmtetoevoersystemen zonder waterafvoer, wat het mogelijk maakt om de elektrische weerstand, elektrische stroom en ketelvermogen op ontwerpniveau te stabiliseren.In tegenstelling tot ketels verandert de fysieke toestand van water tijdens stationair bedrijf van een stoomketel langs de hoogte van het elektrodesysteem.

In de onderste zone van het systeem wordt water verwarmd tot 358 ... 368 K, in het midden - tot het kookpunt bij een bepaalde druk in de ketel met de vorming van stoombellen, en in de bovenste zone wordt verzadigde stoom intensief gevormd.

De specifieke elektrische weerstand van zo'n complexe structuur van het werkmedium - een stoom-watermengsel - hangt af van de temperatuur en concentratie van zouten in het ketelwater, de volume-inhoud van stoom, de ontwerpparameters van het elektrodesysteem en andere parameters. In de praktijk van het berekenen van stoomketels wordt de elektrische weerstand van het stoom-watermengsel bepaald uit experimentele gegevens.

Voor elektrodensystemen met coaxiale cilindrische elektroden, elektrische weerstand, Ohm-m, stoom-watermengsel

waarin ρt de specifieke elektrische weerstand van water bij het kookpunt is, Ohm-m, β een coëfficiënt is die rekening houdt met het effect van verdamping op de specifieke elektrische weerstand van ketelwater, P het vermogen is van het elektrodensysteem van de stoom ketel, W, dB is de diameter van de binnenelektrode, m, h is de hoogte van het elektrodesysteem, m, rθ is de verdampingswarmte, J / kg, ρp is de dampdichtheid bij een bepaalde druk, kg / m3 .

Voor een systeem met afgeschermde elektroden met elektroden onder een hoek van 120 ° en thermosifoncirculatie van ketelwater, kan het effect van verdamping op de elektrische weerstand van water in aanmerking worden genomen door de correctiefactor β = 1,25 ... 1,3