ความต้านทานไฟฟ้าเฉพาะของน้ำ

ตามกฎแล้วน้ำจะถูกส่งไปยังการติดตั้งเครื่องทำความร้อนของอิเล็กโทรดจากแหล่งธรรมชาติ ความเหมาะสมของน้ำสำหรับกระบวนการทางเทคโนโลยีบางอย่างนั้นพิจารณาจากพารามิเตอร์ทางกายภาพและทางเคมี ในแง่ของการติดตั้งเครื่องทำความร้อนด้วยอิเล็กโทรด ตัวบ่งชี้ทางกายภาพที่สำคัญที่สุดของคุณภาพน้ำคือความเค็มและความเค็มของน้ำ ความต้านทานไฟฟ้า.

ความเค็มเช่น ความเข้มข้นรวมของไอออนบวกและไอออนทั้งหมดที่มีอยู่ในน้ำ 1 กิโลกรัมจะแตกต่างกันไปตั้งแต่ 50 มก./กก. ถึงหลายกรัมต่อกิโลกรัม

โหมดการทำงานของอุปกรณ์อิเล็กโทรดส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับความต้านทานไฟฟ้าเฉพาะของน้ำซึ่งจะกำหนดกระแสและพลังงานของอุปกรณ์ได้ตลอดเวลา สำหรับฤดูกาลและพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ที่แตกต่างกัน ความต้านทานไฟฟ้าเฉพาะของน้ำจะแตกต่างกันและอยู่ในช่วงตั้งแต่ 5 ถึง 300 โอห์ม ในห้องปฏิบัติการพิเศษ ค่าความต้านทานนี้ถูกกำหนดที่อุณหภูมิของน้ำ 293 K โดยใช้เครื่องวัดค่าการนำไฟฟ้า (MM 34-04)

ในทางปฏิบัติ จะใช้การตั้งค่าที่ง่ายกว่า แต่แม่นยำน้อยกว่าสำหรับการวัดค่าความต้านทานไฟฟ้าเฉพาะของน้ำโดยตรง แนะนำให้ใช้อุปกรณ์ที่ประกอบด้วยภาชนะทรงสี่เหลี่ยมผืนผ้าที่เป็นฉนวนไฟฟ้า อิเล็กโทรดทองแดงแบน 2 อันติดไว้ที่ผนังปลายด้านในของภาชนะ โพรบลวด 2 เส้นที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1 มม. วางไว้ในน้ำ ในระยะทางที่ทราบจากอิเล็กโทรดตามเส้นที่ตั้งฉากกับระนาบ แรงดันไฟหลัก AC ถูกป้อนผ่านตัวเปลี่ยนรูปแบบอัตโนมัติไปยังอิเล็กโทรด ในระหว่างการทดลอง จะมีการกำหนดอุณหภูมิของน้ำในภาชนะ กระแสในวงจรไฟฟ้า และแรงดันตกคร่อมโพรบ

ความต้านทานไฟฟ้าจำเพาะ โอห์ม-เมตร ของน้ำที่อุณหภูมิ 293 เค

โดยที่ U3 คือแรงดันตกระหว่างโพรบ, V, Ae คือพื้นที่หน้าตัดของน้ำในเรือที่ตั้งฉากกับเส้นแรง, m2, h3 คือระยะห่างระหว่างโพรบ, m, I คือกระแส ในวงจรอิเล็กโทรด ก.

ความต้านทานไฟฟ้าจำเพาะ โอห์ม-เมตร ที่อุณหภูมิ T ของสารละลายอิเล็กโทรไลต์ที่อ่อนแอ รวมทั้งน้ำธรรมชาติ อธิบายโดยฟังก์ชันไฮเพอร์โบลิกของอุณหภูมิ

ที่นี่ ρ293 คือความต้านทานไฟฟ้าที่อุณหภูมิ 293 K, αt — ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของความต้านทานไฟฟ้าสะท้อนถึงความต้านทานไฟฟ้าที่ลดลงสัมพัทธ์เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น 1 K

สำหรับสารละลายเบสและเกลือ αt = 0.02 … 0.035, กรด αt = 0.01 … 0.016 ในการคำนวณเชิงปฏิบัติ ρt ถูกกำหนดโดยนิพจน์อย่างง่าย เช่น αt = 0.025,

เครื่องทำน้ำอุ่นไฟฟ้าตามกฎแล้วพวกเขาทำงานในระบบจ่ายความร้อนแบบปิดโดยไม่ต้องกำจัดน้ำซึ่งทำให้ความต้านทานไฟฟ้ากระแสไฟฟ้าและพลังงานของหม้อไอน้ำคงที่ในระดับการออกแบบซึ่งแตกต่างจากหม้อไอน้ำ สถานะทางกายภาพของน้ำระหว่างการทำงานกับที่ของหม้อไอน้ำแบบไอน้ำจะเปลี่ยนไปตามความสูงของระบบอิเล็กโทรด

ในโซนด้านล่างของระบบน้ำร้อนถึง 358 ... 368 K ตรงกลาง - ถึงจุดเดือดที่ความดันที่กำหนดในหม้อไอน้ำด้วยการก่อตัวของฟองไอน้ำและในโซนด้านบนไอน้ำอิ่มตัวคือ ก่อตัวขึ้นอย่างเข้มข้น

ความต้านทานไฟฟ้าจำเพาะของโครงสร้างที่ซับซ้อนของตัวกลางการทำงาน เช่น ส่วนผสมไอน้ำกับน้ำ ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและความเข้มข้นของเกลือในน้ำหม้อไอน้ำ ปริมาตรของไอน้ำ พารามิเตอร์การออกแบบของระบบอิเล็กโทรด และพารามิเตอร์อื่นๆ ในการฝึกคำนวณหม้อต้มไอน้ำ ความต้านทานไฟฟ้าของส่วนผสมไอน้ำกับน้ำจะพิจารณาจากข้อมูลการทดลอง

สำหรับระบบอิเล็กโทรดที่มีอิเล็กโทรดทรงกระบอกโคแอกเชียล ความต้านทานไฟฟ้า โอห์ม-เมตร ส่วนผสมของไอน้ำและน้ำ

โดยที่ ρt คือค่าความต้านทานไฟฟ้าจำเพาะของน้ำ ณ จุดเดือด, Ohm-m, β คือค่าสัมประสิทธิ์ที่คำนึงถึงผลกระทบของการระเหยต่อค่าความต้านทานไฟฟ้าจำเพาะของน้ำในหม้อต้ม P คือกำลังของระบบอิเล็กโทรดของไอน้ำ หม้อไอน้ำ, W, dB คือเส้นผ่านศูนย์กลางของอิเล็กโทรดด้านใน, m, h คือความสูงของระบบอิเล็กโทรด, m, rθ คือความร้อนของการกลายเป็นไอ, J / kg, ρp คือความหนาแน่นของไอที่ความดันที่กำหนด, kg / m3 .

สำหรับระบบอิเล็กโทรดที่มีฉนวนซึ่งมีอิเล็กโทรดอยู่ที่มุม 120 °และการไหลเวียนของน้ำในหม้อไอน้ำแบบเทอร์โมไซฟอน ผลกระทบของการระเหยต่อความต้านทานไฟฟ้าของน้ำสามารถพิจารณาได้จากปัจจัยการแก้ไข β = 1.25 ... 1.3