Résistance électrique spécifique de l'eau

En règle générale, l'eau est fournie aux installations de chauffage de l'électrode à partir de sources naturelles. La pertinence de l'eau pour un certain processus technologique est déterminée par ses paramètres physiques et chimiques. En ce qui concerne les installations de chauffage à électrodes, les indicateurs physiques les plus importants de la qualité de l'eau sont la salinité et sa salinité résistance électrique.

La salinité, c'est-à-dire la concentration totale de tous les cations et anions contenus dans 1 kg d'eau varie de 50 mg/kg à plusieurs grammes par kilogramme.

Le mode de fonctionnement des dispositifs à électrodes dépend principalement de la résistance électrique spécifique de l'eau, qui détermine à tout moment le courant et la puissance du dispositif. Selon les saisons et les zones géographiques, la résistance électrique spécifique de l'eau est différente et varie de 5 à 300 ohms. Dans des laboratoires spécialisés, cette résistance est déterminée à une température d'eau de 293 K à l'aide d'un conductimètre (MM 34-04).

En pratique, des réglages plus simples, quoique moins précis, sont utilisés.Pour la mesure directe de la résistance électrique spécifique de l'eau, il est possible de préconiser un appareil constitué d'une cuve rectangulaire électriquement isolante, de deux électrodes plates en cuivre fixées sur les parois intérieures d'extrémité de la cuve, de deux sondes filaires de 1 mm de diamètre placées dans l'eau à une distance connue des électrodes selon une ligne perpendiculaire à leurs plans. La tension secteur AC est alimentée par un autotransformateur vers les électrodes. Au cours de l'expérience, la température de l'eau dans la cuve, le courant dans le circuit électrique et la chute de tension aux bornes des sondes sont déterminés.

Résistance électrique spécifique, Ohm-m, de l'eau à une température de 293 K

où U3 est la chute de tension entre les sondes, V, Ae est la section transversale de l'eau dans le navire perpendiculaire aux lignes de force, m2, h3 est la distance entre les sondes, m, I est le courant dans le circuit d'électrodes, A.

La résistance électrique spécifique, Ohm-m, à la température T de solutions faibles d'électrolytes, y compris l'eau naturelle, est décrite par une fonction hyperbolique de la température

Ici ρ293 est la résistance électrique à une température de 293 K, αt — coefficient de température de la résistance électrique, reflétant la diminution relative de la résistance électrique avec une augmentation de température de 1 K.

Pour les solutions de bases et de sels αt = 0,02 … 0,035, les acides αt = 0,01 … 0,016. Dans les calculs pratiques, ρt est déterminé par une expression simplifiée telle que αt = 0,025,

Chauffe-eau électriquesen règle générale, ils fonctionnent dans des systèmes d'alimentation en chaleur fermés sans évacuation d'eau, ce qui permet de stabiliser la résistance électrique, le courant électrique et la puissance de la chaudière au niveau de la conception.Contrairement aux chaudières, l'état physique de l'eau pendant le fonctionnement stationnaire d'une chaudière à vapeur change le long de la hauteur du système d'électrodes.

Dans la zone inférieure du système, l'eau est chauffée à 358 ... 368 K, au milieu - jusqu'au point d'ébullition à une pression donnée dans la chaudière avec formation de bulles de vapeur, et dans la zone supérieure, la vapeur saturée est intensément formé.

La résistance électrique spécifique d'une structure aussi complexe du milieu de travail - un mélange vapeur-eau - dépend de la température et de la concentration de sels dans l'eau de la chaudière, de la teneur en volume de la vapeur, des paramètres de conception du système d'électrodes et d'autres paramètres. Dans la pratique du calcul des chaudières à vapeur, la résistance électrique du mélange vapeur-eau est déterminée à partir de données expérimentales.

Pour systèmes d'électrodes avec électrodes cylindriques coaxiales, résistance électrique, Ohm-m, mélange vapeur-eau

où ρt est la résistance électrique spécifique de l'eau au point d'ébullition, Ohm-m, β est un coefficient qui prend en compte l'effet de l'évaporation sur la résistance électrique spécifique de l'eau de la chaudière, P est la puissance du système d'électrodes de la vapeur chaudière, W, dB est le diamètre de l'électrode interne, m, h est la hauteur du système d'électrodes, m, rθ est la chaleur de vaporisation, J / kg, ρp est la densité de vapeur à une pression donnée, kg / m3 .

Pour un système d'électrodes blindées avec des électrodes situées à un angle de 120 ° et une circulation d'eau de chaudière par thermosiphon, l'effet de l'évaporation sur la résistance électrique de l'eau peut être pris en compte par le facteur de correction β = 1,25 ... 1,3