Питомий електричний опір води

Як правило, в установки електродного нагрівання вода подається з природних джерел. Придатність води для того чи іншого технологічного процесу визначається її фізико-хімічними показниками. Стосовно до установок електродного нагрівання найважливішими фізичними показниками якості води є вміст солі і її питомий електричний опір .

Солевміст, т. Е. Сумарна концентрація всіх розміщених в 1 кг води катіонів та аніонів, коливається від 50 мг / кг до декількох грамів на кілограм.

Режим роботи електродних апаратів в основному залежить від питомої електричного опору води, яке в будь-який момент часу визначає струм і потужність апарату. Для різних пір року і географічних зон питомий електричний опір води по-різному і коливається від 5 до 300 Омм. У спеціальних лабораторіях дане опір визначають при температурі води 293 К, використовуючи кондуктометр (ММ 34-04).

На практиці застосовують більш прості, хоча і менш точні, установки. Для безпосереднього вимірювання питомого електричного опору води можна рекомендувати прилад, що складається з електроізоляційного судини прямокутної форми, двох плоских електродів з міді, укріплених на внутрішніх торцевих стінках посудини, двох дротяних зондів діаметром 1 мм, поміщених в воду на деякій відстані від електродів на лінії, перпендикулярній їх площині. Напруга мережі змінного струму через автотрансформатор подається до електродів. В ході експерименту визначають температуру води в посудині, силу струму в ланцюзі електродів і падіння напруги на зондах.

Питомий електричний опір, Ом-м, води при температурі 293 К

де U3 - падіння напруги між зондами, В, АЕ - площа перетину води в посудині, перпендикулярного до силових ліній, м2, h3 - відстань між зондами, м, I - сила струму в ланцюзі електродів, А.

Питомий електричний опір, Ом-м, при температурі Т слабких розчинів електролітів, в тому числі і природної води, описується гіперболічної функцією від температури

Тут ρ293 - питомий електричний опір при температурі 293 К, αт - температурний коефіцієнт електричного опору , Що відображає відносне зменшення електричного опору при зростанні температури на 1 К.

Для розчинів лугів і солей αт = 0,02 ... 0,035, кислот αт = 0,01 ... 0,016. У практичних розрахунках ρт визначають за спрощеним виразом, приймаючи αт = 0,025,

електричні водонагрівачі , Як правило, працюють в замкнутих системах теплопостачання без відбору води, що дозволяє стабілізувати електричний опір, електричний струм і потужність водонагрівача на розрахунковому рівні. На відміну від водонагрівачів фізичний стан води при сталому режимі роботи парового котла змінюється по висоті електродної системи.

У нижній зоні системи вода нагрівається до 358 ... 368 К, в середній - до температури кипіння при заданому тиску в котлі з утворенням бульбашок пари, і у верхній інтенсивно утворюється насичена пара.

Питомий електричний опір такій складній по структурі робочого середовища - пароводяної суміші - залежить від температури і концентрації солей в котельній воді, об'ємного паросодержания, конструктивних параметрів електродної системи і інших параметрів. У практиці розрахунку парових котлів питомий електричний опір пароводяної суміші визначають за дослідними даними.

Для електродної системи з коаксіальними циліндричними електродами питомий електричний опір, Ом-м, пароводяної суміші

де ρт - питомий електричний опір води при температурі кипіння, Ом-м, β - коефіцієнт, що враховує вплив пароутворення на питомий електричний опір котельної води, Р-потужність електродної системи парового котла, Вт, dB- діаметр внутрішнього електрода, м, h - висота електродної системи, м, rθ - теплота пароутворення, Дж / кг, ρп - щільність пара при заданому тиску, кг / м3.

Для екранованої електродної системи з пластинчастими електродами, розташованими під кутом 120 °, і термосифонної циркуляції котлової води вплив пароутворення на питомий електричний опір води може бути враховано поправочних коефіцієнтів β = 1,25 ... 1,3