திரவ ஊடகத்தின் மின்முனை வெப்பமாக்கல்

கம்பிகளை சூடாக்க பயன்படும் மின்முனையை சூடாக்கும் முறை II மில்: தண்ணீர், பால், பழம் மற்றும் பெர்ரி பழச்சாறுகள், மண், கான்கிரீட் போன்றவை. எலக்ட்ரோடு வெப்பமாக்கல் எலக்ட்ரோடு கொதிகலன்கள், சூடான நீர் மற்றும் நீராவிக்கான கொதிகலன்கள், அத்துடன் திரவ மற்றும் ஈரமான ஊடகங்களின் பேஸ்டுரைசேஷன் மற்றும் ஸ்டெர்லைசேஷன், தீவனத்தின் வெப்ப சிகிச்சை ஆகியவற்றில் பரவலாக உள்ளது.

பொருள் மின்முனைகளுக்கு இடையில் வைக்கப்பட்டு, ஒரு மின்முனையிலிருந்து மற்றொன்றுக்கு செல்லும் மின்னோட்டத்தால் சூடாகிறது. மின்முனை வெப்பமாக்கல் நேரடி வெப்பமாக கருதப்படுகிறது-இங்கே, பொருள் மின் ஆற்றல் வெப்பமாக மாற்றப்படும் ஒரு ஊடகமாக செயல்படுகிறது.

எலெக்ட்ரோட் வெப்பம் என்பது பொருட்களை சூடாக்க எளிய மற்றும் மிகவும் சிக்கனமான வழியாகும்; இதற்கு சிறப்பு மின்சாரம் அல்லது விலையுயர்ந்த உலோகக் கலவைகளால் செய்யப்பட்ட ஹீட்டர்கள் தேவையில்லை.

மின்முனைகள் வெப்பமடைவதற்கு நடுத்தரத்திற்கு மின்னோட்டத்தை வழங்குகின்றன, மேலும் அவை நடைமுறையில் மின்னோட்டத்தால் சூடாவதில்லை. மின்முனைகள் குறைபாடு இல்லாத பொருட்களால் ஆனவை, பெரும்பாலும் உலோகங்கள், ஆனால் அவை உலோகம் அல்லாத (கிராஃபைட், கார்பன்) ஆகவும் இருக்கலாம். மின்னாற்பகுப்பைத் தவிர்க்க, மட்டுமே பயன்படுத்தவும் மாறுதிசை மின்னோட்டம்.

ஈரமான பொருட்களின் கடத்துத்திறன் நீர் உள்ளடக்கத்தால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது, எனவே, பின்வருவனவற்றில், எலக்ட்ரோடு வெப்பமாக்கல் முக்கியமாக தண்ணீரை சூடாக்குவதற்கு கருதப்படும், ஆனால் கொடுக்கப்பட்ட சார்புகள் மற்ற ஈரமான ஊடகங்களை சூடாக்குவதற்கும் பொருந்தும்.

எலக்ட்ரோலைட்டில் சூடாக்குதல்

இயந்திர பொறியியல் மற்றும் பழுது உற்பத்தியில், அவர்கள் ஒரு எலக்ட்ரோலைட்டில் வெப்பத்தை பயன்படுத்துகின்றனர் ... உலோக தயாரிப்பு (பகுதி) எலக்ட்ரோலைட் குளியல் (5-10% தீர்வு Na2CO3 மற்றும் பிற) வைக்கப்பட்டு நேரடி மின்னோட்ட மூலத்தின் எதிர்மறை துருவத்துடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. மின்னாற்பகுப்பின் விளைவாக, ஹைட்ரஜன் கேத்தோடிலும் ஆக்ஸிஜன் அனோடிலும் வெளியிடப்படுகின்றன. பகுதியை உள்ளடக்கிய ஹைட்ரஜன் குமிழ்களின் அடுக்கு உயர் மின்னோட்ட எதிர்ப்பைக் குறிக்கிறது. பெரும்பாலான வெப்பம் அதில் வெளியிடப்படுகிறது, பகுதியை வெப்பமாக்குகிறது. மிகப் பெரிய பரப்பளவைக் கொண்ட அனோடில், தற்போதைய அடர்த்தி குறைவாக உள்ளது. சில நிபந்தனைகளின் கீழ், ஹைட்ரஜன் அடுக்கில் ஏற்படும் மின் வெளியேற்றங்களால் பகுதி வெப்பமடைகிறது. வாயு அடுக்கு அதே நேரத்தில் வெப்ப காப்புப் பொருளாக செயல்படுகிறது, இது பகுதியின் எலக்ட்ரோலைட் குளிர்ச்சியைத் தடுக்கிறது.

எலக்ட்ரோலைட்டில் வெப்பமாக்குவதன் நன்மை ஒரு குறிப்பிடத்தக்க ஆற்றல் அடர்த்தி (1 kW / cm2 வரை), இது அதிக வெப்ப விகிதத்தை வழங்குகிறது. இருப்பினும், அதிகரித்த மின் நுகர்வு மூலம் இது அடையப்படுகிறது.

கம்பிகளின் மின் எதிர்ப்பு II மில்

எலக்ட்ரோலைட்டுகள் எனப்படும் கடத்திகள் II வகை... அவை அமிலங்கள், தளங்கள், உப்புகள், அத்துடன் பல்வேறு திரவ மற்றும் ஈரப்பதம் கொண்ட பொருட்கள் (பால், ஈரமான தீவனம், மண்) ஆகியவற்றின் அக்வஸ் கரைசல்களை உள்ளடக்கியது.

காய்ச்சி வடிகட்டிய நீர் கிடைக்கிறது மின் எதிர்ப்பு சுமார் 104 ஓம் x மீ மற்றும் நடைமுறையில் மின்சாரத்தை கடத்தாது, மேலும் வேதியியல் ரீதியாக தூய நீர் ஒரு நல்ல மின்கடத்தா ஆகும். "சாதாரண" நீரில் கரைந்த உப்புகள் மற்றும் பிற இரசாயன சேர்மங்கள் உள்ளன, அதன் மூலக்கூறுகள் நீரில் அயனிகளாகப் பிரிந்து, அயனி (எலக்ட்ரோலைட்) கடத்துத்திறனைக் கொடுக்கும்.தண்ணீரின் குறிப்பிட்ட மின் எதிர்ப்பானது உப்புகளின் செறிவைச் சார்ந்தது மற்றும் அனுபவ சூத்திரத்தால் தோராயமாக தீர்மானிக்கப்படலாம்.

p20 = 8 x 10 / C,

p20 - 200 C, Ohm x m, C இல் நீர் குறிப்பிட்ட எதிர்ப்பு - உப்புகளின் மொத்த செறிவு, mg / g

வளிமண்டல நீரில் கரைந்த உப்புகள் 50 mg/l க்கு மேல் இல்லை, நதி நீர் - 500 - 600 mg/l, நிலத்தடி நீர் - 100 mg/l முதல் பல கிராம் வரை லிட்டருக்கு. தண்ணீருக்கான பயனுள்ள மின் எதிர்ப்பு p20 க்கான மிகவும் பொதுவான மதிப்புகள் 10 - 30 Ohm x m வரம்பில் உள்ளன.

வகை II கடத்திகளின் மின் எதிர்ப்பு வெப்பநிலையை கணிசமாக சார்ந்துள்ளது. இது அதிகரிக்கும் போது, ​​உப்பு மூலக்கூறுகளை அயனிகளாகப் பிரிக்கும் அளவு மற்றும் அவற்றின் இயக்கம் அதிகரிக்கிறது, இதன் விளைவாக கடத்துத்திறன் அதிகரிக்கிறது மற்றும் எதிர்ப்பு குறைகிறது. குறிப்பிடத்தக்க ஆவியாதல் தொடங்கும் முன் எந்த வெப்பநிலை T க்கும், நீரின் குறிப்பிட்ட மின் கடத்துத்திறன், ஓம் x m -1, நேரியல் சார்பு மூலம் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.

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

அங்கு y20 - 20 o C வெப்பநிலையில் நீரின் குறிப்பிட்ட கடத்துத்திறன், a - 0.025 - 0.035 o ° C-1 க்கு சமமான கடத்துத்திறனின் வெப்பநிலை குணகம்.

பொறியியல் கணக்கீடுகளில், அவை கடத்துத்திறனைக் காட்டிலும் எதிர்ப்பைப் பயன்படுத்துகின்றன.

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

மற்றும் அதன் எளிமைப்படுத்தப்பட்ட சார்பு p (t), a = 0.025 o° C-1.

பின்னர் நீர் எதிர்ப்பு சூத்திரத்தால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது

pt = 40 p20 / (t +20)

வெப்பநிலை வரம்பில் 20 - 100 OS இல், நீர் எதிர்ப்பு 3 - 5 மடங்கு அதிகரிக்கிறது, அதே நேரத்தில் பிணையத்தால் நுகரப்படும் சக்தியை மாற்றுகிறது.மின்முனை வெப்பமாக்கலின் குறிப்பிடத்தக்க குறைபாடுகளில் இதுவும் ஒன்றாகும், இது விநியோக கம்பிகளின் குறுக்குவெட்டு மிகைப்படுத்தலுக்கு வழிவகுக்கிறது மற்றும் மின்முனை வெப்ப நிறுவல்களின் கணக்கீட்டை சிக்கலாக்குகிறது.

நீரின் குறிப்பிட்ட எதிர்ப்பானது, கவனிக்கத்தக்க ஆவியாதல் தொடங்குவதற்கு முன்பே (1) சார்புக்குக் கீழ்ப்படிகிறது, இதன் தீவிரம் மின்முனைகளில் உள்ள அழுத்தம் மற்றும் தற்போதைய அடர்த்தியைப் பொறுத்தது. நீராவி மின்னோட்டத்தின் கடத்தி அல்ல, எனவே ஆவியாதல் போது நீரின் எதிர்ப்பு அதிகரிக்கிறது. கணக்கீடுகளில், இது அழுத்தம் மற்றும் தற்போதைய அடர்த்தியைப் பொறுத்து குணகம் bv மூலம் கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளப்படுகிறது:

டெஸ்க்டாப் pcm = strv b = pv a e k J

டெஸ்க்டாப் m - கலவையின் குறிப்பிட்ட எதிர்ப்பு நீர் - நீராவி, strc - குறிப்பிடத்தக்க ஆவியாதல் இல்லாமல் நீரின் குறிப்பிட்ட எதிர்ப்பு, a - தண்ணீருக்கு 0.925 க்கு சமமான நிலையானது, k - கொதிகலனில் உள்ள அழுத்தத்தைப் பொறுத்து மதிப்பு (நீங்கள் k = 1.5 ஐ எடுத்துக் கொள்ளலாம். ), J - மின்முனைகளில் தற்போதைய அடர்த்தி, A / cm2.

சாதாரண அழுத்தத்தில், ஆவியாதல் விளைவு 75 °C க்கும் அதிகமான வெப்பநிலையில் பயனுள்ளதாக இருக்கும். நீராவி கொதிகலன்களுக்கு, குணகம் b 1.5 மதிப்பை அடைகிறது.

மின்முனை அமைப்புகள் மற்றும் அவற்றின் அளவுருக்கள்

மின்முனை அமைப்பு - ஒரு குறிப்பிட்ட வழியில் ஒருவருக்கொருவர் மற்றும் மின்சாரம் வழங்கல் நெட்வொர்க்குடன் இணைக்கப்பட்ட மின்முனைகளின் தொகுப்பு, சூடான சூழலுக்கு மின்னோட்டத்தை வழங்க வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது.

மின்முனை அமைப்புகளின் அளவுருக்கள்: கட்டங்களின் எண்ணிக்கை, வடிவம், அளவு, எண் மற்றும் மின்முனைகளின் பொருள், அவற்றுக்கிடையேயான தூரம், மின்சுற்று இணைப்புகள் ("நட்சத்திரம்", "டெல்டா", கலப்பு இணைப்பு போன்றவை).

மின்முனை அமைப்புகளை கணக்கிடும் போது, ​​அவற்றின் வடிவியல் அளவுருக்கள் தீர்மானிக்கப்படுகின்றன, இது சூடான சூழலில் கொடுக்கப்பட்ட சக்தியின் வெளியீட்டை உறுதிசெய்கிறது மற்றும் அசாதாரண முறைகளின் சாத்தியத்தை விலக்குகிறது.

நட்சத்திர இணைப்பில் மூன்று-கட்ட மின்முனை அமைப்பை வழங்குதல்:

P = U2l / Rf = 3Uf / Re

டெல்டா இணைப்புடன் மூன்று-கட்ட மின்முனை அமைப்பை வழங்குதல்:

P = 3U2l / Re

கொடுக்கப்பட்ட மின்னழுத்தத்தில் Ul மின் மின்முனை அமைப்பு P கட்ட எதிர்ப்பு Rf ஆல் தீர்மானிக்கப்படுகிறது, இது கட்டத்தை உருவாக்கும் மின்முனைகளுக்கு இடையில் மூடப்பட்ட வெப்ப உடலின் எதிர்ப்பாகும். உடலின் வடிவம் மற்றும் அளவு மின்முனைகளுக்கு இடையேயான வடிவம், அளவு மற்றும் தூரத்தைப் பொறுத்தது. தட்டையான மின்முனைகளைக் கொண்ட எளிய மின்முனை அமைப்புக்கு ஒவ்வொரு b, உயரம் h மற்றும் அவற்றுக்கிடையேயான தூரம்:

Rf = pl / S = pl / (bh)

எங்கே, l, b, h - விமானம்-இணை அமைப்பின் வடிவியல் அளவுருக்கள்.

சிக்கலான அமைப்புகளுக்கு, வடிவியல் அளவுருக்கள் மீது Re சார்ந்திருப்பது வெளிப்படுத்துவது அவ்வளவு சுலபமாகத் தெரியவில்லை. பொது வழக்கில், இது Rf = s x ρ என குறிப்பிடப்படலாம், இதில் c என்பது மின்முனை அமைப்பின் வடிவியல் அளவுருக்களால் தீர்மானிக்கப்படும் ஒரு குணகம் (குறிப்பு புத்தகங்களில் இருந்து தீர்மானிக்கப்படலாம்).

தேவையான மதிப்பு Rf ஐ உறுதிப்படுத்த மின்முனைகளின் பரிமாணங்கள், மின்முனைகளுக்கு இடையில் உள்ள மின்சார புலத்தின் பகுப்பாய்வு விளக்கம் அறியப்பட்டால் கணக்கிடப்படலாம், அத்துடன் அதை தீர்மானிக்கும் காரணிகளின் சார்பு p (வெப்பநிலை, அழுத்தம் போன்றவை).

மின்முனை அமைப்பின் வடிவியல் குணகம் k = Re h / ρ ஆகக் காணப்படுகிறது

எந்த மூன்று-கட்ட மின்முனை அமைப்பின் சக்தியும் P = 3U2h / (ρ k)

கூடுதலாக, எலெக்ட்ரோட் அமைப்பின் நம்பகத்தன்மையை உறுதிப்படுத்துவது முக்கியம், தயாரிப்பு சேதம் மற்றும் மின்முனைகளுக்கு இடையில் மின் முறிவு ஆகியவற்றை விலக்க வேண்டும். இந்த நிபந்தனைகள் இன்டர்லெக்ட்ரோட் இடத்தில் புல வலிமை, மின்முனைகளின் தற்போதைய அடர்த்தி மற்றும் எலக்ட்ரோட் பொருளின் சரியான தேர்வு ஆகியவற்றைக் கட்டுப்படுத்துவதன் மூலம் சந்திக்கப்படுகின்றன.

மின்முனைகளுக்கு இடையில் மின் முறிவைத் தடுப்பதற்கும் நிறுவல்களின் செயல்பாட்டை சீர்குலைப்பதற்கும் இன்டர்லெக்ட்ரோட் இடத்தில் மின்சார புலத்தின் அனுமதிக்கப்பட்ட வலிமை வரையறுக்கப்பட்டுள்ளது. அனுமதிக்கப்பட்ட அழுத்தம் Edd மின்கடத்தா வலிமைக்கு ஏற்ப புலங்கள் தேர்ந்தெடுக்கப்படுகின்றன Epr பாதுகாப்பு காரணியை கணக்கில் எடுத்துக்கொண்டு, பொருளின் மின்கடத்தா வலிமைக்கு ஏற்ப புலங்கள் தேர்ந்தெடுக்கப்படுகின்றன: Edop = Epr / (1.5 ... 2)

எடான் மதிப்பு மின்முனைகளுக்கு இடையிலான தூரத்தை தீர்மானிக்கிறது:

l = U / Edop = U / (Jadd ρT),

அங்கு Jadd - மின்முனைகளில் அனுமதிக்கப்பட்ட தற்போதைய அடர்த்தி, ρt என்பது இயக்க வெப்பநிலையில் நீரின் எதிர்ப்பாகும்.

எலக்ட்ரோடு வாட்டர் ஹீட்டர்களின் வடிவமைப்பு மற்றும் செயல்பாட்டின் அனுபவத்தின் படி, எடானின் மதிப்பு (125 ... 250) x 102 W / m வரம்பில் எடுக்கப்படுகிறது, குறைந்தபட்ச மதிப்பு 20 வெப்பநிலையில் நீரின் எதிர்ப்பிற்கு ஒத்திருக்கிறது. O. 20 Ohm x m க்கும் குறைவாக, அதிகபட்சம் 100 Ohm x m க்கும் அதிகமான 20 OC வெப்பநிலையில் நீரின் எதிர்ப்பாகும்.

மின்முனைகளில் மின்னாற்பகுப்பின் தீங்கு விளைவிக்கும் பொருட்களுடன் சூடான சூழலை மாசுபடுத்துவதற்கான சாத்தியக்கூறு மற்றும் கலவையில் வெடிக்கும் வாயுவை உருவாக்கும் ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜனாக நீர் சிதைவதால் அனுமதிக்கப்பட்ட தற்போதைய அடர்த்தி குறைவாக உள்ளது.

அனுமதிக்கப்பட்ட தற்போதைய அடர்த்தி சூத்திரத்தால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது:

Jadd = Edop / ρT,

இதில் ρt என்பது இறுதி வெப்பநிலையில் உள்ள நீர் எதிர்ப்பாகும்.

அதிகபட்ச மின்னோட்ட அடர்த்தி:

Jmax = kn AzT / C,

எங்கே, kn = 1.1 ... 1.4 - மின்முனையின் மேற்பரப்பில் தற்போதைய அடர்த்தியின் சீரற்ற தன்மையை கணக்கில் எடுத்துக் கொள்ளும் ஒரு குணகம், Azt என்பது இறுதி வெப்பநிலையில் மின்முனையிலிருந்து பாயும் வேலை மின்னோட்டத்தின் வலிமை, C என்பது பகுதி மின்முனையின் செயலில் உள்ள மேற்பரப்பு.

எல்லா சந்தர்ப்பங்களிலும், பின்வரும் நிபந்தனைகள் பூர்த்தி செய்யப்பட வேண்டும்:

ஜான்ஸ் சேர்

எலெக்ட்ரோட் பொருட்கள் வெப்பமான சூழலைப் பொறுத்து மின் வேதியியல் ரீதியாக நடுநிலையாக இருக்க வேண்டும். அலுமினியம் அல்லது கால்வனேற்றப்பட்ட எஃகு மூலம் மின்முனைகளை உருவாக்குவது ஏற்றுக்கொள்ள முடியாதது. எலக்ட்ரோட்களுக்கான சிறந்த பொருட்கள் டைட்டானியம், துருப்பிடிக்காத எஃகு, மின்சார கிராஃபைட், கிராஃபைட் செய்யப்பட்ட இரும்புகள். தொழில்நுட்ப தேவைகளுக்கு தண்ணீரை சூடாக்கும்போது, ​​சாதாரண (கருப்பு) கார்பன் எஃகு பயன்படுத்தப்படுகிறது. அத்தகைய தண்ணீர் குடிப்பதற்கு ஏற்றதல்ல.

U மற்றும் R மதிப்புகளை மாற்றுவதன் மூலம் எலக்ட்ரோடு அமைப்பின் சக்தியை சரிசெய்தல் ... பெரும்பாலும், மின்முனை அமைப்புகளின் சக்தியை சரிசெய்யும் போது, ​​​​அவை மின்முனைகளின் வேலை உயரத்தை (செயலில் உள்ள பகுதி) மாற்றுவதை நாடுகின்றன. மின்முனைகளின் மேற்பரப்பு) மின்முனைகளுக்கு இடையில் மின்கடத்தா திரைகளை அறிமுகப்படுத்துவதன் மூலம் அல்லது மின்முனை அமைப்பின் வடிவியல் குணகத்தை மாற்றுவதன் மூலம் (மின்முனை அமைப்புகளின் வரைபடங்களைப் பொறுத்து குறிப்பு புத்தகங்களால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது).