Resistência elétrica específica da água

Como regra, a água é fornecida às instalações de aquecimento do eletrodo de fontes naturais. A adequação da água para um determinado processo tecnológico é determinada por seus parâmetros físicos e químicos. Em termos de instalações de aquecimento de eletrodos, os indicadores físicos mais importantes da qualidade da água são a salinidade e sua salinidade resistência elétrica.

A salinidade, ou seja, a concentração total de todos os cátions e ânions contidos em 1 kg de água varia de 50 mg/kg a vários gramas por quilograma.

O modo de operação dos dispositivos de eletrodo depende principalmente da resistência elétrica específica da água, que a qualquer momento determina a corrente e a potência do dispositivo. Para diferentes estações do ano e áreas geográficas, a resistência elétrica específica da água é diferente e varia de 5 a 300 ohms. Em laboratórios especiais, essa resistência é determinada a uma temperatura da água de 293 K usando um condutômetro (MM 34-04).

Na prática, configurações mais simples, embora menos precisas, são usadas.Para medição direta da resistência elétrica específica da água, é possível recomendar um dispositivo que consiste em um recipiente retangular eletricamente isolante, dois eletrodos planos de cobre fixados nas paredes internas das extremidades do recipiente, duas sondas de fio de 1 mm de diâmetro colocadas na água a uma distância conhecida dos eletrodos ao longo de uma linha perpendicular aos seus planos. A tensão de rede CA é alimentada através de um autotransformador para os eletrodos. Durante o experimento, são determinadas a temperatura da água no recipiente, a corrente no circuito elétrico e a queda de tensão nas sondas.

Resistência elétrica específica, Ohm-m, da água a uma temperatura de 293 K

onde U3 é a queda de tensão entre as sondas, V, Ae é a área da seção transversal da água na embarcação perpendicular às linhas de força, m2, h3 é a distância entre as sondas, m, I é a corrente no circuito do eletrodo, A.

A resistência elétrica específica, Ohm-m, na temperatura T de soluções fracas de eletrólitos, incluindo água natural, é descrita por uma função hiperbólica de temperatura

Aqui ρ293 é a resistência elétrica a uma temperatura de 293 K, αt — coeficiente de temperatura da resistência elétrica, refletindo a diminuição relativa na resistência elétrica com um aumento de 1 K na temperatura.

Para soluções de bases e sais αt = 0,02 … 0,035, ácidos αt = 0,01 … 0,016. Em cálculos práticos, ρt é determinado por uma expressão simplificada tal que αt = 0,025,

Aquecedores elétricos de águaem regra, trabalham em sistemas fechados de fornecimento de calor sem remoção de água, o que permite estabilizar a resistência elétrica, a corrente elétrica e a potência da caldeira no nível do projeto.Ao contrário das caldeiras, o estado físico da água durante a operação estacionária de uma caldeira a vapor muda ao longo da altura do sistema de eletrodos.

Na zona inferior do sistema, a água é aquecida a 358 ... 368 K, no meio - até o ponto de ebulição a uma determinada pressão na caldeira com formação de bolhas de vapor, e na zona superior, o vapor saturado é intensamente formada.

A resistência elétrica específica de uma estrutura tão complexa do meio de trabalho - uma mistura de água e vapor - depende da temperatura e concentração de sais na água da caldeira, do conteúdo volumétrico do vapor, dos parâmetros de projeto do sistema de eletrodos e de outros parâmetros. Na prática de cálculo de caldeiras a vapor, a resistência elétrica da mistura vapor-água é determinada a partir de dados experimentais.

Para sistemas de eletrodos com eletrodos cilíndricos coaxiais, resistência elétrica, Ohm-m, mistura vapor-água

onde ρt é a resistência elétrica específica da água no ponto de ebulição, Ohm-m, β é um coeficiente que leva em consideração o efeito da evaporação na resistência elétrica específica da água da caldeira, P é a potência do sistema de eletrodos do vapor caldeira, W, dB é o diâmetro do eletrodo interno, m, h é a altura do sistema de eletrodos, m, rθ é o calor de vaporização, J / kg, ρp é a densidade do vapor a uma determinada pressão, kg / m3 .

Para um sistema de eletrodos blindados com eletrodos localizados em um ângulo de 120° e circulação por termossifão da água da caldeira, o efeito da evaporação na resistência elétrica da água pode ser levado em consideração pelo fator de correção β = 1,25 ... 1,3