Spezifischer elektrischer Widerstand von Wasser

Die Wasserversorgung der Heizanlagen der Elektrode erfolgt in der Regel aus natürlichen Quellen. Die Eignung von Wasser für einen bestimmten technologischen Prozess wird durch seine physikalischen und chemischen Parameter bestimmt. Bei Elektrodenheizanlagen sind der Salzgehalt und der Salzgehalt die wichtigsten physikalischen Indikatoren für die Wasserqualität elektrischer Wiederstand.

Der Salzgehalt, d.h. Die Gesamtkonzentration aller in 1 kg Wasser enthaltenen Kationen und Anionen variiert zwischen 50 mg/kg und mehreren Gramm pro Kilogramm.

Die Funktionsweise der Elektrodengeräte hängt im Wesentlichen vom spezifischen elektrischen Widerstand des Wassers ab, der jederzeit den Strom und die Leistung des Gerätes bestimmt. Je nach Jahreszeit und geografischem Gebiet ist der spezifische elektrische Widerstand von Wasser unterschiedlich und liegt zwischen 5 und 300 Ohm. In Speziallaboren wird dieser Widerstand bei einer Wassertemperatur von 293 K mit einem Konduktometer (MM 34-04) bestimmt.

In der Praxis werden einfachere, aber weniger präzise Einstellungen verwendet.Zur direkten Messung des spezifischen elektrischen Widerstands von Wasser kann ein Gerät empfohlen werden, das aus einem elektrisch isolierenden rechteckigen Gefäß, zwei flachen Kupferelektroden, die an den inneren Endwänden des Gefäßes befestigt sind, und zwei in Wasser platzierten Drahtsonden mit einem Durchmesser von 1 mm besteht in einem bekannten Abstand von den Elektroden entlang einer Linie senkrecht zu ihren Ebenen. Die Netzwechselspannung wird über einen Spartransformator den Elektroden zugeführt. Während des Experiments werden die Temperatur des Wassers im Gefäß, der Strom im Stromkreis und der Spannungsabfall an den Sonden bestimmt.

Spezifischer elektrischer Widerstand, Ohm-m, von Wasser bei einer Temperatur von 293 K

Dabei ist U3 der Spannungsabfall zwischen den Sonden, V, Ae die Querschnittsfläche des Wassers im Gefäß senkrecht zu den Kraftlinien, m2, h3 der Abstand zwischen den Sonden, m, I der Strom im Elektrodenkreis, A.

Der spezifische elektrische Widerstand Ohm-m bei der Temperatur T schwacher Elektrolytlösungen, einschließlich natürlichem Wasser, wird durch eine hyperbolische Funktion der Temperatur beschrieben

Dabei ist ρ293 der elektrische Widerstand bei einer Temperatur von 293 K, αt — Temperaturkoeffizient des elektrischen Widerstands, was die relative Abnahme des elektrischen Widerstands bei einem Temperaturanstieg von 1 K widerspiegelt.

Für Lösungen von Basen und Salzen gilt αt = 0,02 … 0,035, für Säuren αt = 0,01 … 0,016. In praktischen Berechnungen wird ρt durch einen vereinfachten Ausdruck bestimmt, sodass αt = 0,025,

Elektrische WarmwasserbereiterSie arbeiten in der Regel in geschlossenen Wärmeversorgungssystemen ohne Wasserentnahme, was eine Stabilisierung des elektrischen Widerstands, des elektrischen Stroms und der Kesselleistung auf Auslegungsniveau ermöglicht.Anders als bei Kesseln ändert sich der Aggregatzustand des Wassers beim stationären Betrieb eines Dampfkessels entlang der Höhe des Elektrodensystems.

In der unteren Zone des Systems wird Wasser auf 358 ... 368 K erhitzt, in der Mitte bis zum Siedepunkt bei einem bestimmten Druck im Kessel unter Bildung von Dampfblasen und in der oberen Zone entsteht Sattdampf intensiv geformt.

Der spezifische elektrische Widerstand einer solch komplexen Struktur des Arbeitsmediums – eines Dampf-Wasser-Gemisches – hängt von der Temperatur und Konzentration der Salze im Kesselwasser, dem Volumengehalt des Dampfes, den Auslegungsparametern des Elektrodensystems und anderen Parametern ab. Bei der Berechnung von Dampfkesseln wird der elektrische Widerstand des Dampf-Wasser-Gemisches aus experimentellen Daten bestimmt.

Für Elektrodensysteme mit koaxialen Zylinderelektroden, elektrischem Widerstand, Ohm-m, Dampf-Wasser-Gemisch

Dabei ist ρt der spezifische elektrische Widerstand von Wasser am Siedepunkt, Ohm-m, β ist ein Koeffizient, der den Einfluss der Verdampfung auf den spezifischen elektrischen Widerstand von Kesselwasser berücksichtigt, P ist die Leistung des Elektrodensystems des Dampfes Kessel, W, dB ist der Durchmesser der Innenelektrode, m, h ist die Höhe des Elektrodensystems, m, rθ ist die Verdampfungswärme, J/kg, ρp ist die Dampfdichte bei einem gegebenen Druck, kg/m3 .

Bei einem abgeschirmten Elektrodensystem mit im Winkel von 120° angeordneten Elektroden und Thermosiphonzirkulation des Kesselwassers kann der Einfluss der Verdunstung auf den elektrischen Widerstand des Wassers durch den Korrekturfaktor β = 1,25 ... 1,3 berücksichtigt werden