Enseñanza de Ingeniería Armfield
Termodinámica
Bucles de reciclado TH4 - Versión 3
El reciclado es un fenómeno sencillo que ocurre en muchos aspectos de la vida cotidiana, pero es un concepto que puede dar lugar a confusión en aplicaciones de ingeniería cuando se combina con otros principios, tales como balances de masa y de energía y el uso de la ecuación de energía de flujo estable.
El aparato de bucle de reciclado de Armfield ha sido diseñado para demostrar de forma clara, tanto visual como experimentalmente, lo que es el reciclado, y para realizar balances de masa y de energía bajo condiciones de estado estable y estado inestable. La aplicación modelada es típica de un sistema de calentamiento en las industrias de productos químicos, alimentos o productos farmacéuticos, en las que la temperatura de un producto se eleva o reduce fuera de línea recirculando parte del producto por un intercambiador de calor.
Los ejercicios de formación práctica son apropiados para cursos de transferencia de calor y de termodinámica, y para la formación de técnicos e ingenieros en dichas disciplinas.
Especificación para pedidos
> Una unidad de banco que consta de un plinto de plâstico ABS conformado al vacío con consola eléctrica integrada, sobre el cual estâ montado un tubo de paso con un bucle de reciclado que incorpora una bomba de circulación y un calentador.
> Un regulador de presión con filtro en el extremo de entrada al aparato minimiza el efecto de las posibles fluctuaciones en la presión de suministro de agua fría. El agua del bucle de reciclado es calentada por un calentador eléctrico de 2kW con protección contra sobretemperatura. El caudal dentro del bucle puede variarse entre 0 (sin reciclado) y 3 litros/ min. El caudal de paso de agua puede variarse entre 0 y 1,5 litros/ min.
> Las temperaturas en la entrada al sistema, en la salida del sistema y dentro del bucle de reciclado son medidas usando termopares tipo K. Los caudales en los puntos correspondientes se miden usando sensores de caudal tipo turbina. Un depósito con acoplamientos autosellantes permite variar el volumen del bucle.
> Todos los circuitos eléctricos estân protegidos por dispositivos de protección apropiados.
> La consola incorpora un medidor digital con interruptor de selección, que muestra las temperaturas y los caudales medidos. Las señales correspondientes son enviadas a un puerto de E/S para su transmisión a una PC.
> Hay disponible un dispositivo de interfaz y un paquete de software educativo opcional. Se incluye un completo manual de instrucciones con una variedad de ejercicios didâcticos de laboratorio muy detallados.
ARRIBAcaracterísticas dominantes
> La pequeña escala del bucle asegura que las respuestas puedan
ser evaluadas completamente en una sesión normal de laboratorio
> El agua se utiliza como fluido de trabajo por seguridad y facilidad
de uso
> Todos los sensores eléctricos pueden ser registrados usando
una PC (está disponible software didáctico opcional)
Posibilidades didácticas
> Comprender el significado del reciclado
> Balances de calor y masa en estado estable
> Respuestas de estado inestable a cambios de paso en caudal, aportación
de calor al bucle o velocidad de reciclado
> El efecto del tiempo de permanencia puede demostrarse variando el volumen
del bucle
Capacidades experimentales detalladas
Los ejercicios didácticos permitirán a los estudiantes familiarizarse con los siguientes temas:
Bucle de saturación:
>observación de los patrones de ebullición en la superficie
del agua
> medición de la temperatura de vapor saturado en el intervalo
de presiones de 0 a 7 bar efectivos y comparación de las curvas de
saturación obtenidas con las publicadas en las tablas de vapor.
> el concepto de una línea de saturación
> la ecuación descriptiva y la linealización
> presión efectiva y presión absoluta
> escalas de temperatura
> comportamiento característico de un fluido de dos fases
> el efecto de la velocidad de respuesta sobre la precisión de
medición
Calorímetro de estrangulación:
> determinación de la condición del vapor húmedo
(calidad del vapor) producido por el aparato de presión de saturación
a diferentes presiones de operación.
> uso de la ecuación de energía de flujo estable
> el principio de estado
> uso de tablas de vapor
> la diferencia de entalpía entre fases - entalpía de la
vaporización
Descripción
Una unidad de banco diseñada para presentar a los estudiantes las
características de un bucle de reciclado y las respuestas típicas
en condiciones de estado estable y estado inestable.
El aparato consta de un tubo de paso que lleva agua desde un suministro de agua fría hasta un desagüe apropiado con un bucle de tubo conectado entre las conexiones de suministro y desagüe. Este bucle de reciclado incorpora una bomba de circulación y un calentador para elevar la temperatura del agua en el bucle. El calentador puede ser encendido o apagado para generar cambios de paso al investigar las respuestas transitorias del bucle de reciclado.
Un par de acoplamientos autosellantes permite conectar en serie una sección corta de tubo o un depósito con el bucle de reciclado para cambiar el volumen del bucle y demostrar el efecto del tiempo de permanencia. El sistema también permite conectar tubos flexibles de diferentes longitudes en serie con el bucle, si se requiere crear más cambios en el tiempo de permanencia.
Las temperaturas de agua en la entrada, en la salida y dentro del bucle se miden usando termopares tipo K. Los caudales de agua en los puntos correspondientes se miden usando sensores de caudal en miniatura tipo turbina. Se incluyen sensores de caudal en la salida y en la entrada para demostrar que estos dos caudales son siempre iguales (un principio sencillo que a menudo causa confusión cuando el agua está fluyendo a través del bucle de reciclado).
Todas las fuentes de alimentación, circuitería de acondicionamiento de señales, etc., están alojadas dentro de la base de ABS moldeado y la consola integral, con dispositivos de protección adecuados y un interruptor diferencial para la protección del operador. Las lecturas de los sensores son mostradas en un medidor digital común con interruptor de selección, y todas las señales correspondientes son enviadas a un puerto de E/S para su transmisión a una PC usando un dispositivo de interfaz opcional (TH-IFD) con paquete de software educativo (TH4-303).
ARRIBAAccesorios opcionales
TH-IFD: Registrador de datos (IFD3 Interfaz y cables)
TH4-303: Software educativo para TH4
Requisitos
Suministro eléctrico monofásico:
TH4-A: 220/240V/monofásico/50Hz a 13A
TH4-B: 120V/monofásico/60Hz a 20A
TH4-G: 220V/monofásico/60Hz a 13A
Suministro de agua fría: 3 litros/min a 2 barg
Conexión de desagüe para agua caliente a 3 litros/min máximo
ARRIBAEspecificación de transporte
Volumen: 0.32m3
Peso Bruto: 30kg
Dimensiones totales
Altura: 0.4m
Anchura: 1.0m
Profundidad: 0.5m
Garantía del productoTodos los productos Armfield se suministran con una Garantía Extendida de dos años |
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HOJA DE DATOS
CATEGORÍA DEL PRODUCTO:
Enseñanza de Ingeniería
La gama TH para el estudio de la termodinámica
Medición y calibración de la temperatura: TH1