VDAS TD1007 - Experimento

INTERCAMBIADORES DE CALOR AGUA A AIRE

Una unidad experimental para mostrar cómo funcionan los intercambiadores de calor de flujo cruzado de agua a aire.
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Description

INTERCAMBIADORES DE CALOR AGUA A AIRE

Muchas aplicaciones termodinámicas utilizan intercambiadores de calor de agua al aire. Ejemplos que incluyen el uso de agua circulada para calentar o enfriar el aire en una instalación HVAC (Calefacción Ventilación Aire Acondicionado), o para enfriar agua caliente, usando un flujo de aire, como en el radiador de un motor de combustión. El Intercambiador de Calor de Agua a Aire de TecQuipment, refleja las aplicaciones de la calefacción de aire y la refrigeración por agua. Se adapta a un banco e incluye un suministro de agua caliente, un conducto de aire de refrigeración y todos los instrumentos necesarios para las pruebas en intercambiadores de calor, de flujo cruzado. La producción de calor del diseño, produce buenos resultados sin afectar en gran medida la temperatura de un aula o laboratorio de tamaño razonable. Su sistema de agua caliente incluye un tanque con un calentador eléctrico controlado por un mecanismo de control por realimentación PID (Proporcional e Integral y Derivativo), para temperaturas estables, una bomba e indicadores de nivel de tanque. Se abre una válvula accionada eléctricamente para dejar entrar agua para llenar el tanque. El tanque tiene protección en caso de sobre temperatura, bajo nivel de agua y sobrellenado. Mediante una válvula de aguja de precisión y un control del medidor de flujo, que mie el caudal de agua. El aire de refrigeración pasa por un conducto vertical que contiene una placa de orificio, que se conecta a un transductor de presión diferencial. A continuación, el aire pasa a través de un ventilador centrífugo de velocidad fija y a lo largo de un conducto horizontal, que contiene el intercambiador de calor. El aire sale del conducto a través de una corredera manual. Los estudiantes usan el orificio y la válvula para medir y controlar el flujo de aire. Los termopares en los conectores de agua y en el conducto de aire, miden las temperaturas de flujo de entrada y salida de agua caliente y fría. Las pantallas digitales de varias líneas muestran las temperaturas, el caudal de agua y la presión del orificio (para calcular el caudal de aire). Por seguridad y simplicidad, los intercambiadores de calor tienen conectores rápidos auto sellados, para su suministro de agua. Las abrazaderas de liberación rápida y las clavijas de fijación, mantienen el intercambiador de calor en el conducto de aire. Los estudiantes no necesitan herramientas para encajar y cambiar los intercambiadores de calor. Cada intercambiador de calor incluye un diagrama simulado que se fija a un espacio, en el panel de la unidad principal. El diagrama proporciona información útil al estudiante, incluyendo cómo conectar el intercambiador de calor. Cada intercambiador de calor tiene lados transparentes para que los estudiantes puedan ver fácilmente su construcción y entender cómo funcionan. El equipo incluye un intercambiador de calor como estándar. Este tiene 32 tubos en dos bancos de 16, permitiendo la adición de un termopar en el punto medio. TecQuipment suministra dos intercambiadores de calor diferentes como accesorios opcionales: Uno (TD1007A) tiene un solo banco de 16 tubos, dando la mitad del área de transferencia de calor del intercambiador de calor estándar. Y el otro (TD1007B), también tiene un solo banco de 16 tubos, pero incluye aletas para aumentar el área de transferencia de calor, igual a la del intercambiador de calor de tubo estándar de 32. Las diferentes opciones de intercambio de calor, dan a los estudiantes una mejor comprensión de cómo funcionan y cómo el tamaño y la construcción pueden afectar las aplicaciones prácticas. El equipo incluye un espacio para el Sistema Versátil de Adquisición de Datos VDAS-F, opcional de TecQuipment. Usted puede hacer pruebas con o sin una computadora conectada. Sin embargo, para pruebas más rápidas con una grabación más sencilla de los resultados, TecQuipment puede suministrar el Sistema Versátil de Adquisición de Datos (VDAS®) opcional. Esto proporciona una captura precisa de datos en tiempo real, monitoreo y visualización, cálculo y gráficos de todas las lecturas importantes en una computadora.

Learning outcomes

  • Transferencia de calor entre fluidos a través de una pared sólida
  • Balance y eficiencia energética
  • Determinación del coeficiente de transferencia de calor y de la Diferencia de Temperatura Media (LMTD)
  • Efecto de la temperatura del agua (la 'fuerza impulsora')
  • Comparación de la temperatura real del punto medio con el promedio basado en las temperaturas totales de entrada y salida
  • Comparar el cambio de temperatura entre los bancos de tubos corriente arriba y corriente abajo
  • Comparación de intercambiadores de calor de diferente construcción y área de transferencia de calor (necesita TD1007A y TD1007B opcional).
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