ద్రవ మీడియా యొక్క ఎలక్ట్రోడ్ తాపన

వైర్లు II మిల్‌ను వేడి చేయడానికి ఉపయోగించే ఎలక్ట్రోడ్‌ను వేడి చేసే విధానం: నీరు, పాలు, పండ్లు మరియు బెర్రీ రసాలు, నేల, కాంక్రీటు మొదలైనవి. ఎలక్ట్రోడ్ తాపన అనేది ఎలక్ట్రోడ్ బాయిలర్లు, వేడి నీరు మరియు ఆవిరి కోసం బాయిలర్లు, అలాగే ద్రవ మరియు తడి మీడియా యొక్క పాశ్చరైజేషన్ మరియు స్టెరిలైజేషన్, ఫీడ్ యొక్క వేడి చికిత్స ప్రక్రియలలో విస్తృతంగా వ్యాపించింది.

పదార్థం ఎలక్ట్రోడ్ల మధ్య ఉంచబడుతుంది మరియు ఒక ఎలక్ట్రోడ్ నుండి మరొకదానికి పదార్థం గుండా విద్యుత్ ప్రవాహం ద్వారా వేడి చేయబడుతుంది. ఎలక్ట్రోడ్ తాపన అనేది ప్రత్యక్ష తాపనంగా పరిగణించబడుతుంది-ఇక్కడ, పదార్థం విద్యుత్ శక్తిని వేడిగా మార్చే మాధ్యమంగా పనిచేస్తుంది.

ఎలక్ట్రోడ్ తాపన అనేది పదార్థాలను వేడి చేయడానికి సరళమైన మరియు అత్యంత ఆర్థిక మార్గం; దీనికి ప్రత్యేక విద్యుత్ సరఫరాలు లేదా ఖరీదైన మిశ్రమాలతో తయారు చేయబడిన హీటర్లు అవసరం లేదు.

ఎలక్ట్రోడ్లు వేడి చేయబడే మాధ్యమానికి విద్యుత్తును సరఫరా చేస్తాయి, మరియు అవి తమను తాము ఆచరణాత్మకంగా ప్రస్తుత ద్వారా వేడి చేయవు. ఎలక్ట్రోడ్లు నాన్-లోపం లేని పదార్థాలతో తయారు చేయబడతాయి, చాలా తరచుగా లోహాలు, కానీ అవి నాన్-మెటాలిక్ (గ్రాఫైట్, కార్బన్) కూడా కావచ్చు. విద్యుద్విశ్లేషణను నివారించడానికి, మాత్రమే ఉపయోగించండి ఏకాంతర ప్రవాహంను.

తడి పదార్థాల వాహకత నీటి కంటెంట్ ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది, కాబట్టి, కింది వాటిలో, ఎలక్ట్రోడ్ తాపన ప్రధానంగా నీటిని వేడి చేయడానికి పరిగణించబడుతుంది, అయితే ఇచ్చిన డిపెండెన్సీలు ఇతర తడి మాధ్యమాలను వేడి చేయడానికి కూడా వర్తిస్తాయి.

ఎలక్ట్రోలైట్‌లో వేడి చేయడం

మెకానికల్ ఇంజనీరింగ్ మరియు మరమ్మత్తు ఉత్పత్తిలో, వారు ఎలక్ట్రోలైట్లో వేడిని ఉపయోగిస్తారు ... మెటల్ ఉత్పత్తి (భాగం) ఎలక్ట్రోలైట్ స్నానంలో ఉంచబడుతుంది (5-10% పరిష్కారం Na2CO3 మరియు ఇతరులు) మరియు ప్రత్యక్ష ప్రస్తుత మూలం యొక్క ప్రతికూల పోల్కు కనెక్ట్ చేయబడింది. విద్యుద్విశ్లేషణ ఫలితంగా, కాథోడ్ వద్ద హైడ్రోజన్ మరియు యానోడ్ వద్ద ఆక్సిజన్ విడుదల అవుతుంది. భాగాన్ని కప్పి ఉంచే హైడ్రోజన్ బుడగలు యొక్క పొర అధిక కరెంట్ నిరోధకతను సూచిస్తుంది. చాలా వేడి దానిలోకి విడుదల చేయబడుతుంది, భాగాన్ని వేడి చేస్తుంది. యానోడ్ వద్ద, ఇది చాలా పెద్ద ఉపరితల వైశాల్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ప్రస్తుత సాంద్రత తక్కువగా ఉంటుంది. కొన్ని పరిస్థితులలో, హైడ్రోజన్ పొరలో సంభవించే విద్యుత్ డిశ్చార్జెస్ ద్వారా భాగం వేడి చేయబడుతుంది. అదే సమయంలో గ్యాస్ పొర థర్మల్ ఇన్సులేషన్‌గా పనిచేస్తుంది, భాగం యొక్క ఎలక్ట్రోలైట్‌ను శీతలీకరణ నుండి నిరోధిస్తుంది.

విద్యుద్విశ్లేషణలో వేడి చేయడం యొక్క ప్రయోజనం గణనీయమైన శక్తి సాంద్రత (1 kW / cm2 వరకు), ఇది అధిక తాపన రేటును అందిస్తుంది. అయినప్పటికీ, పెరిగిన విద్యుత్ వినియోగం ద్వారా ఇది సాధించబడుతుంది.

వైర్లు II మిల్ యొక్క విద్యుత్ నిరోధకత

కండక్టర్స్ II రకం ఎలెక్ట్రోలైట్స్ అని పిలుస్తారు ... వాటిలో ఆమ్లాలు, స్థావరాలు, లవణాలు, అలాగే వివిధ ద్రవ మరియు తేమ-కలిగిన పదార్థాలు (పాలు, తడి ఫీడ్, నేల) యొక్క సజల ద్రావణాలు ఉన్నాయి.

డిస్టిల్డ్ వాటర్ అందుబాటులో ఉంది విద్యుత్ నిరోధకత సుమారు 104 ఓం x m మరియు ఆచరణాత్మకంగా విద్యుత్తును నిర్వహించదు మరియు రసాయనికంగా స్వచ్ఛమైన నీరు మంచి విద్యుద్వాహకము. "సాధారణ" నీటిలో కరిగిన లవణాలు మరియు ఇతర రసాయన సమ్మేళనాలు ఉంటాయి, దీని అణువులు నీటిలో అయాన్లుగా విడదీసి, అయానిక్ (ఎలక్ట్రోలైట్) వాహకతను ఇస్తాయి.నీటి నిర్దిష్ట విద్యుత్ నిరోధకత లవణాల సాంద్రతపై ఆధారపడి ఉంటుంది మరియు అనుభావిక సూత్రం ద్వారా సుమారుగా నిర్ణయించబడుతుంది

p20 = 8 x 10 / C,

ఇక్కడ p20 — 200 C వద్ద నీటి నిర్దిష్ట ప్రతిఘటన, ఓం x m, C — లవణాల మొత్తం సాంద్రత, mg / g

వాతావరణ నీటిలో 50 mg/l కంటే ఎక్కువ కరిగిన లవణాలు, నది నీరు - 500 - 600 mg/l, భూగర్భజలం - 100 mg/l నుండి లీటరుకు అనేక గ్రాముల వరకు ఉంటాయి. నీటి కోసం సమర్థవంతమైన విద్యుత్ నిరోధకత p20 కోసం అత్యంత సాధారణ విలువలు 10 - 30 Ohm x m పరిధిలో ఉంటాయి.

రకం II కండక్టర్ల విద్యుత్ నిరోధకత ఉష్ణోగ్రతపై గణనీయంగా ఆధారపడి ఉంటుంది. ఇది పెరిగేకొద్దీ, ఉప్పు అణువులను అయాన్లుగా విచ్ఛేదనం చేసే స్థాయి మరియు వాటి చలనశీలత పెరుగుతుంది, దీని ఫలితంగా వాహకత పెరుగుతుంది మరియు నిరోధకత తగ్గుతుంది. గుర్తించదగిన బాష్పీభవనం ప్రారంభానికి ముందు ఏదైనా ఉష్ణోగ్రత T కోసం, నీటి యొక్క నిర్దిష్ట విద్యుత్ వాహకత, Ohm x m -1, సరళ ఆధారపడటం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.

yt = y20 [1 + a (t-20)],

ఇక్కడ y20 - 20 o C ఉష్ణోగ్రత వద్ద నీటి నిర్దిష్ట వాహకత, a - 0.025 - 0.035 o ° C-1 కు సమానమైన వాహకత యొక్క ఉష్ణోగ్రత గుణకం.

ఇంజనీరింగ్ గణనలలో, వారు సాధారణంగా వాహకత కంటే నిరోధకతను ఉపయోగిస్తారు.

pt = 1/yt = p20 / [1 + a (t-20)] (1)

మరియు దాని సరళీకృత ఆధారపడటం p (t), a = 0.025 o° C-1 తీసుకుంటుంది.

అప్పుడు నీటి నిరోధకత సూత్రం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది

pt = 40 p20 / (t +20)

ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో 20 - 100 OS, నీటి నిరోధకత 3 - 5 సార్లు పెరుగుతుంది, అదే సమయంలో నెట్‌వర్క్ వినియోగించే శక్తిని మారుస్తుంది.ఇది ఎలక్ట్రోడ్ తాపన యొక్క ముఖ్యమైన ప్రతికూలతలలో ఒకటి, ఇది సరఫరా వైర్ల యొక్క క్రాస్-సెక్షన్ యొక్క అతిగా అంచనా వేయడానికి దారితీస్తుంది మరియు ఎలక్ట్రోడ్ తాపన సంస్థాపనల గణనను క్లిష్టతరం చేస్తుంది.

నీటి యొక్క నిర్దిష్ట ప్రతిఘటన గుర్తించదగిన బాష్పీభవన ప్రారంభానికి ముందు మాత్రమే ఆధారపడటానికి (1) కట్టుబడి ఉంటుంది, దీని తీవ్రత ఎలక్ట్రోడ్‌లలో ఒత్తిడి మరియు ప్రస్తుత సాంద్రతపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఆవిరి కరెంట్ యొక్క కండక్టర్ కాదు మరియు అందువల్ల ఆవిరి సమయంలో నీటి నిరోధకత పెరుగుతుంది. గణనలలో, ఒత్తిడి మరియు ప్రస్తుత సాంద్రతపై ఆధారపడి గుణకం bv ద్వారా ఇది పరిగణనలోకి తీసుకోబడుతుంది:

డెస్క్‌టాప్ pcm = strv b = pv a e k J

ఇక్కడ డెస్క్‌టాప్ m - మిశ్రమం యొక్క నిర్దిష్ట ప్రతిఘటన నీరు - ఆవిరి, strc - గమనించదగ్గ బాష్పీభవనం లేకుండా నీటి నిర్దిష్ట ప్రతిఘటన, a - నీటికి 0.925కి సమానమైన స్థిరాంకం, k - బాయిలర్‌లోని ఒత్తిడిని బట్టి విలువ (మీరు k = 1.5 తీసుకోవచ్చు. ), J - ఎలక్ట్రోడ్లపై ప్రస్తుత సాంద్రత, A / cm2.

సాధారణ పీడనం వద్ద, బాష్పీభవన ప్రభావం 75 °C కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ప్రభావవంతంగా ఉంటుంది. ఆవిరి బాయిలర్ల కోసం, గుణకం b 1.5 విలువకు చేరుకుంటుంది.

ఎలక్ట్రోడ్ వ్యవస్థలు మరియు వాటి పారామితులు

ఎలక్ట్రోడ్ వ్యవస్థ - ఒకదానికొకటి మరియు విద్యుత్ సరఫరా నెట్‌వర్క్‌కు ఒక నిర్దిష్ట మార్గంలో అనుసంధానించబడిన ఎలక్ట్రోడ్ల సమితి, వేడిచేసిన వాతావరణానికి కరెంట్ సరఫరా చేయడానికి రూపొందించబడింది.

ఎలక్ట్రోడ్ సిస్టమ్స్ యొక్క పారామితులు: దశల సంఖ్య, ఆకారం, పరిమాణం, సంఖ్య మరియు ఎలక్ట్రోడ్ల పదార్థం, వాటి మధ్య దూరం, విద్యుత్ వలయం కనెక్షన్లు ("నక్షత్రం", "డెల్టా", మిశ్రమ కనెక్షన్, మొదలైనవి).

ఎలక్ట్రోడ్ వ్యవస్థలను లెక్కించేటప్పుడు, వాటి రేఖాగణిత పారామితులు నిర్ణయించబడతాయి, ఇవి వేడిచేసిన వాతావరణంలో ఇచ్చిన శక్తిని విడుదల చేయడాన్ని నిర్ధారిస్తాయి మరియు అసాధారణ మోడ్‌ల అవకాశాన్ని మినహాయించాయి.

స్టార్ కనెక్షన్‌లో మూడు-దశల ఎలక్ట్రోడ్ వ్యవస్థను సరఫరా చేయడం:

P = U2l / Rf = 3Uf / Re

డెల్టా కనెక్షన్‌తో మూడు-దశల ఎలక్ట్రోడ్ వ్యవస్థను సరఫరా చేయడం:

P = 3U2l / Re

ఇచ్చిన వోల్టేజ్ వద్ద Ul పవర్ ఎలక్ట్రోడ్ సిస్టమ్ P దశ నిరోధకత Rf ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది, ఇది దశను ఏర్పరిచే ఎలక్ట్రోడ్ల మధ్య మూసివేయబడిన తాపన శరీరం యొక్క ప్రతిఘటన. శరీరం యొక్క ఆకారం మరియు పరిమాణం ఎలక్ట్రోడ్ల మధ్య ఆకారం, పరిమాణం మరియు దూరంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఫ్లాట్ ఎలక్ట్రోడ్‌లతో సరళమైన ఎలక్ట్రోడ్ సిస్టమ్ కోసం ప్రతి b, ఎత్తు h మరియు వాటి మధ్య దూరం:

Rf = pl / S = pl / (bh)

ఇక్కడ, l, b, h - విమానం-సమాంతర వ్యవస్థ యొక్క రేఖాగణిత పారామితులు.

సంక్లిష్ట వ్యవస్థల కోసం, రేఖాగణిత పారామితులపై ఆధారపడటం అంత తేలికగా వ్యక్తీకరించబడదు. సాధారణ సందర్భంలో, దీనిని Rf = s x ρగా సూచించవచ్చు, ఇక్కడ c అనేది ఎలక్ట్రోడ్ సిస్టమ్ యొక్క రేఖాగణిత పారామితులచే నిర్ణయించబడిన గుణకం (రిఫరెన్స్ పుస్తకాల నుండి నిర్ణయించబడుతుంది).

అవసరమైన విలువను నిర్ధారించడానికి ఎలక్ట్రోడ్ల కొలతలు Rf, ఎలక్ట్రోడ్ల మధ్య విద్యుత్ క్షేత్రం యొక్క విశ్లేషణాత్మక వర్ణన తెలిసినట్లయితే లెక్కించవచ్చు, అలాగే దానిని నిర్ణయించే కారకాలపై ఆధారపడటం p (ఉష్ణోగ్రత, పీడనం మొదలైనవి).

ఎలక్ట్రోడ్ వ్యవస్థ యొక్క రేఖాగణిత గుణకం k = Re h / ρగా కనుగొనబడింది

ఏదైనా మూడు-దశల ఎలక్ట్రోడ్ వ్యవస్థ యొక్క శక్తిని P = 3U2h / (ρ k)గా సూచించవచ్చు.

అదనంగా, ఎలక్ట్రోడ్ల మధ్య ఉత్పత్తి నష్టం మరియు విద్యుత్ బ్రేక్డౌన్ మినహాయించటానికి, ఎలక్ట్రోడ్ వ్యవస్థ యొక్క విశ్వసనీయతను నిర్ధారించడం చాలా ముఖ్యం. ఈ పరిస్థితులు ఇంటర్‌ఎలెక్ట్రోడ్ స్పేస్‌లోని ఫీల్డ్ బలం, ఎలక్ట్రోడ్‌లపై ప్రస్తుత సాంద్రత మరియు ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థం యొక్క సరైన ఎంపికను పరిమితం చేయడం ద్వారా కలుసుకుంటాయి.

ఎలక్ట్రోడ్ల మధ్య ఎలక్ట్రికల్ బ్రేక్‌డౌన్‌ను నిరోధించడం మరియు ఇన్‌స్టాలేషన్‌ల ఆపరేషన్‌కు అంతరాయం కలిగించడం ద్వారా ఇంటర్‌లెక్ట్రోడ్ స్థలంలో ఎలక్ట్రిక్ ఫీల్డ్ యొక్క అనుమతించదగిన బలం పరిమితం చేయబడింది. అనుమతించదగిన ఒత్తిడి ఎడ్డ్ ఫీల్డ్‌లు విద్యుద్వాహక బలం ప్రకారం ఎంపిక చేయబడతాయి Epr భద్రతా కారకాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకుని, పదార్థం యొక్క విద్యుద్వాహక బలం Epr ప్రకారం ఫీల్డ్‌లు ఎంపిక చేయబడతాయి: Edop = Epr / (1.5 ... 2)

ఎడాన్ విలువ ఎలక్ట్రోడ్ల మధ్య దూరాన్ని నిర్ణయిస్తుంది:

l = U / Edop = U / (Jadd ρT),

ఇక్కడ జాడ్ - ఎలక్ట్రోడ్లపై అనుమతించదగిన ప్రస్తుత సాంద్రత, ρt అనేది ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రత వద్ద నీటి నిరోధకత.

ఎలక్ట్రోడ్ వాటర్ హీటర్ల రూపకల్పన మరియు ఆపరేషన్ యొక్క అనుభవం ప్రకారం, ఎడాన్ విలువ (125 ... 250) x 102 W / m పరిధిలో తీసుకోబడుతుంది, కనీస విలువ 20 ఉష్ణోగ్రత వద్ద నీటి నిరోధకతకు అనుగుణంగా ఉంటుంది. 20 Ohm x m కంటే తక్కువ వద్ద, గరిష్టంగా 100 Ohm x m కంటే ఎక్కువ 20 OC ఉష్ణోగ్రత వద్ద నీటి నిరోధకత.

ఎలక్ట్రోడ్‌ల వద్ద విద్యుద్విశ్లేషణ యొక్క హానికరమైన ఉత్పత్తులతో వేడిచేసిన పర్యావరణం కలుషితమయ్యే అవకాశం మరియు మిశ్రమంలో పేలుడు వాయువును ఏర్పరిచే హైడ్రోజన్ మరియు ఆక్సిజన్‌గా నీటిని కుళ్ళిపోయే అవకాశం కారణంగా అనుమతించదగిన ప్రస్తుత సాంద్రత పరిమితం చేయబడింది.

అనుమతించదగిన ప్రస్తుత సాంద్రత సూత్రం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది:

జడ్ = ఎడాప్ / ρT,

ఇక్కడ ρt అనేది చివరి ఉష్ణోగ్రత వద్ద నీటి నిరోధకత.

గరిష్ట ప్రస్తుత సాంద్రత:

Jmax = kn AzT / C,

ఇక్కడ, kn = 1.1 ... 1.4 — ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క ఉపరితలంపై ప్రస్తుత సాంద్రత యొక్క అసమానతను పరిగణనలోకి తీసుకునే ఒక గుణకం, Azt అనేది తుది ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఎలక్ట్రోడ్ నుండి ప్రవహించే పని ప్రవాహం యొక్క బలం, C అనేది ప్రాంతం ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క క్రియాశీల ఉపరితలం.

అన్ని సందర్భాల్లో, కింది షరతును తప్పక పాటించాలి:

జాన్స్ జోడించండి

ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థాలు వేడిచేసిన వాతావరణానికి సంబంధించి ఎలక్ట్రోకెమికల్ న్యూట్రల్ (జడ) ఉండాలి. అల్యూమినియం లేదా గాల్వనైజ్డ్ స్టీల్ నుండి ఎలక్ట్రోడ్లను తయారు చేయడం ఆమోదయోగ్యం కాదు. ఎలక్ట్రోడ్లకు ఉత్తమమైన పదార్థాలు టైటానియం, స్టెయిన్లెస్ స్టీల్, ఎలక్ట్రిక్ గ్రాఫైట్, గ్రాఫైజ్డ్ స్టీల్స్. సాంకేతిక అవసరాల కోసం నీటిని వేడి చేసేటప్పుడు, సాధారణ (నలుపు) కార్బన్ స్టీల్ ఉపయోగించబడుతుంది. అలాంటి నీరు తాగడానికి పనికిరాదు.

U మరియు R విలువలను మార్చడం ద్వారా సాధ్యమయ్యే ఎలక్ట్రోడ్ వ్యవస్థ యొక్క శక్తిని సర్దుబాటు చేయడం ... చాలా తరచుగా, ఎలక్ట్రోడ్ వ్యవస్థల శక్తిని సర్దుబాటు చేసేటప్పుడు, అవి ఎలక్ట్రోడ్ల పని ఎత్తును (యాక్టివ్ యొక్క ప్రాంతం) మార్చడానికి ఆశ్రయిస్తాయి. ఎలక్ట్రోడ్ల ఉపరితలం) ఎలక్ట్రోడ్ల మధ్య విద్యుద్వాహక తెరలను పరిచయం చేయడం ద్వారా లేదా ఎలక్ట్రోడ్ వ్యవస్థ యొక్క రేఖాగణిత గుణకం (ఎలక్ట్రోడ్ సిస్టమ్స్ యొక్క రేఖాచిత్రాలపై ఆధారపడి రిఫరెన్స్ పుస్తకాల ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది) మార్చడం ద్వారా.