पानी का विशिष्ट विद्युत प्रतिरोध

एक नियम के रूप में, प्राकृतिक स्रोतों से इलेक्ट्रोड के ताप प्रतिष्ठानों को पानी की आपूर्ति की जाती है। एक निश्चित तकनीकी प्रक्रिया के लिए पानी की उपयुक्तता उसके भौतिक और रासायनिक मापदंडों द्वारा निर्धारित की जाती है। इलेक्ट्रोड हीटिंग प्रतिष्ठानों के संदर्भ में, पानी की गुणवत्ता के सबसे महत्वपूर्ण भौतिक संकेतक लवणता और इसकी लवणता हैं विद्युतीय प्रतिरोध.

लवणता, अर्थात्। 1 किलो पानी में समाहित सभी धनायनों और ऋणायनों की कुल सांद्रता 50 मिलीग्राम/किग्रा से लेकर कई ग्राम प्रति किलोग्राम तक होती है।

इलेक्ट्रोड उपकरणों के संचालन का तरीका मुख्य रूप से पानी के विशिष्ट विद्युत प्रतिरोध पर निर्भर करता है, जो किसी भी समय डिवाइस की वर्तमान और शक्ति को निर्धारित करता है। विभिन्न मौसमों और भौगोलिक क्षेत्रों के लिए, पानी का विशिष्ट विद्युत प्रतिरोध अलग होता है और 5 से 300 ओम तक होता है। विशेष प्रयोगशालाओं में, यह प्रतिरोध एक कंडक्टोमीटर (MM 34-04) का उपयोग करके 293 K के पानी के तापमान पर निर्धारित किया जाता है।

व्यवहार में, सरल, हालांकि कम सटीक, सेटिंग्स का उपयोग किया जाता है।पानी के विशिष्ट विद्युत प्रतिरोध के प्रत्यक्ष माप के लिए, एक उपकरण की सिफारिश करना संभव है जिसमें विद्युत रूप से इन्सुलेट आयताकार पोत, पोत की आंतरिक छोर की दीवारों पर तय किए गए दो फ्लैट तांबे के इलेक्ट्रोड, पानी में रखे 1 मिमी व्यास के दो तार जांच शामिल हैं। इलेक्ट्रोड से उनके विमानों के लंबवत रेखा के साथ ज्ञात दूरी पर। एसी मेन वोल्टेज एक ऑटोट्रांसफॉर्मर के माध्यम से इलेक्ट्रोड को खिलाया जाता है। प्रयोग के दौरान, बर्तन में पानी का तापमान, विद्युत परिपथ में करंट और जांच में वोल्टेज ड्रॉप निर्धारित किया जाता है।

293 K के तापमान पर पानी का विशिष्ट विद्युत प्रतिरोध, ओम-एम

जहां U3 जांच के बीच वोल्टेज ड्रॉप है, V, Ae बल की रेखाओं के लंबवत पोत में पानी का क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र है, m2, h3 जांच के बीच की दूरी है, m, I वर्तमान है इलेक्ट्रोड सर्किट में, ए.

प्राकृतिक पानी सहित इलेक्ट्रोलाइट्स के कमजोर समाधानों के तापमान टी पर विशिष्ट विद्युत प्रतिरोध, ओम-एम, तापमान के एक अतिशयोक्तिपूर्ण कार्य द्वारा वर्णित है

यहाँ ρ293 293 K के तापमान पर विद्युत प्रतिरोध है, αt - विद्युत प्रतिरोध का तापमान गुणांक, तापमान में 1 K की वृद्धि के साथ विद्युत प्रतिरोध में सापेक्ष कमी को दर्शाता है।

क्षारों और लवणों के विलयन के लिए αt = 0.02 … 0.035, अम्ल αt = 0.01 … 0.016। व्यावहारिक गणना में, ρt एक सरल अभिव्यक्ति द्वारा निर्धारित किया जाता है जैसे कि αt = 0.025,

इलेक्ट्रिक वॉटर हीटरएक नियम के रूप में, वे पानी को हटाने के बिना बंद ताप आपूर्ति प्रणालियों में काम करते हैं, जो डिजाइन स्तर पर विद्युत प्रतिरोध, विद्युत प्रवाह और बॉयलर शक्ति को स्थिर करना संभव बनाता है।बॉयलरों के विपरीत, स्टीम बॉयलर के स्थिर संचालन के दौरान पानी की भौतिक स्थिति इलेक्ट्रोड सिस्टम की ऊंचाई के साथ बदलती है।

सिस्टम के निचले क्षेत्र में, पानी को 358 ... 368 K तक गर्म किया जाता है, बीच में - बॉयलर में भाप के बुलबुले के गठन के साथ दिए गए दबाव पर क्वथनांक तक, और ऊपरी क्षेत्र में, संतृप्त भाप होती है सघन रूप से गठित।

काम करने वाले माध्यम की ऐसी जटिल संरचना का विशिष्ट विद्युत प्रतिरोध - भाप-पानी का मिश्रण - बॉयलर के पानी में तापमान और लवण की एकाग्रता, भाप की मात्रा सामग्री, इलेक्ट्रोड सिस्टम के डिजाइन मापदंडों और अन्य मापदंडों पर निर्भर करता है। भाप बॉयलरों की गणना के अभ्यास में, भाप-पानी के मिश्रण का विद्युत प्रतिरोध प्रयोगात्मक डेटा से निर्धारित होता है।

समाक्षीय बेलनाकार इलेक्ट्रोड के साथ इलेक्ट्रोड सिस्टम के लिए, विद्युत प्रतिरोध, ओम-एम, भाप-पानी का मिश्रण

जहां ρt क्वथनांक पर पानी का विशिष्ट विद्युत प्रतिरोध है, ओम-एम, β एक गुणांक है जो बॉयलर के पानी के विशिष्ट विद्युत प्रतिरोध पर वाष्पीकरण के प्रभाव को ध्यान में रखता है, पी भाप की इलेक्ट्रोड प्रणाली की शक्ति है बॉयलर, W, dB आंतरिक इलेक्ट्रोड का व्यास है, m, h इलेक्ट्रोड सिस्टम की ऊँचाई है, m, rθ वाष्पीकरण की ऊष्मा है, J / kg, ρp एक दिए गए दबाव पर वाष्प घनत्व है, kg / m3 .

120 ° के कोण पर स्थित इलेक्ट्रोड और बॉयलर के पानी के थर्मोसिफॉन संचलन के साथ एक परिरक्षित इलेक्ट्रोड प्रणाली के लिए, पानी के विद्युत प्रतिरोध पर वाष्पीकरण के प्रभाव को सुधार कारक β = 1.25 ... 1.3 द्वारा ध्यान में रखा जा सकता है।