TFEC Equipo de Demostración de Flujo en Ebullición, Controlado desde Computador (PC)

9.7.- INTERCAMBIADORES DE CALOR 11.1.3.- EBULLICIÓN
COMPUTER CONTROLLED FLOW BOILING DEMONSTRATION UNIT - TFEC

SISTEMAS INNOVADORES

El Equipo de Demostración de Flujo en Ebullición, Controlado desde Computador (PC), "TFEC", tienecomo componente principal un tubo de ensayo compuesto por dos tubos concéntricos fabricado envidrio.Este equipo ha sido diseñado para el empleo del refrigerante SES36, libre de CFC´s,compatible con el Medioambiente.

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Software Interactivo para Enseñanza Asistida desde Computador
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 Laboratorio de Termodinámica y Termotecnia para Educación Técnica y Vocacional
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Descripción General

El Equipo de Demostración de Flujo en Ebullición, Controlado desde Computador (PC), "TFEC", tienecomo componente principal un tubo de ensayo compuesto por dos tubos concéntricos fabricado envidrio. En estos dos tubos circulan a contracorriente dos fluidos: refrigerante que circula por el interiorde manera ascendente por convección y agua caliente que circula por el tubo exterior de formadescendente. Este equipo ha sido diseñado para el empleo del refrigerante SES36, libre de CFC´s,compatible con el Medioambiente.

Circuito de refrigerante:

En el circuito principal será donde el estudiante visualice las distintas etapas del flujo bifásico. Estecircuito está compuesto por:

  • Tubo interior de vidrio concéntrico, donde circula líquido refrigerante.
  • Válvula de regulación de caudal de entrada al tubo de ensayo.
  • Depósito de condensación, que se complementa con un sensor de presión absoluta que nospermite determinar la existencia de aire en el sistema, una válvula de seguridad para protegerlode posibles excesos de presión. Mediante un sensor visualizaremos la temperatura del líquidorefrigerante en el interior del depósito. Mediante otro sensor se determina la temperatura delvapor saturado en el interior del depósito de condensación.

Circuito de calefacción:

Básicamente este segundo circuito está compuesto por:

  • Tubo de vidrio exterior concéntrico, a través del que circula agua caliente con la misión de transferir calor al fluido del tubo interior.
  • Baño termostático, con resistencia de 600 W, que calienta el agua del depósito.
  • Bomba centrífuga de recirculación.

La potencia eléctrica consumida por la resistencia de calentamiento es controlada desde el computador (PC) mediante un control PIDsobre la temperatura del baño.

Para la valoración de la transferencia de calor se dispone de dos sensores de temperatura en el líquido refrigerante, a la entrada y a lasalida de los tubos concéntricos.

Finalmente en el depósito de condensación se dispone de una válvula de seguridad que a su vez podemos utilizar para la carga derefrigerante.

Este Equipo Controlado desde Computador se suministra con el Sistema de Control desde Computador (SCADA) de EDIBON, e incluye:el propio Equipo + una Caja-Interface de Control + una Tarjeta de Adquisición de Datos + Paquetes de Software de Control, Adquisiciónde Datos y Manejo de Datos, para el control del proceso y de todos los parámetros que intervienen en el proceso.

EJERCICIOS Y PRÁCTICAS GUIADAS

EJERCICIOS GUIADOS INCLUIDOS EN EL MANUAL

  1. Demostración visual de las distintas modalidades de flujo en ebullición.
  2. Relación entre la presión y la temperatura.
  3. Condensación de película.
  4. Observación de:
  • Corriente monofásica de líquido.
  • Ebullición subenfriada.
  • Flujo de burbujas.
  • Régimen taponado.
  • Película anular.
  • Ebullición en película.
  • Flujo de neblina.
  • Corriente monofásica de vapor.
  1. Demostración del proceso de calentamiento acompañado por la formación de vapor dentro de un tubo, incluyendo:
  • Circulación por convección natural.
  • Nucleación en líquido subenfriado y saturado.
  • Transferencia de calor convectiva de líquido subenfriado.
  • Arrastre de gotas.
  • Flujo anular.
  • Secado completo de vapor sobrecalentado.
  1. Demostración del efecto del aire en condensadores.
  2. Demostración del flujo bifásico con aumento del contenido en vapor.
  3. Efecto del caudal en el proceso de evaporación.
  4. Efecto de la temperatura en el proceso de evaporación.
  5. Efecto de la presión en el proceso de evaporación.
  6. Calibración de los sensores.

MÁS EJERCICIOS PRÁCTICOS QUE PUEDEN REALIZARSE CON ESTE EQUIPO

  1. Varios alumnos pueden visualizar simultáneamente los resultados. Visualizar todos los resultados en la clase, en tiempo real, por medio de un proyector o una pizarra electrónica.
  2. Control Abierto, Multicontrol y Control en Tiempo Real. Este equipo permite intrínsecamente y/o extrínsecamente cambiar en tiempo real el span, la ganancia, los parámetros proporcional, integral y derivativo, etc.
  3. El Sistema de Control desde Computador con SCADA y Control PID permiten una simulación industrial real.
  4. Este equipo es totalmente seguro ya que dispone de dispositivos de seguridad mecánicos, eléctricos/electrónicos y de software.
  5. ste equipo puede usarse para realizar investigación aplicada.
  6. Este equipo puede usarse para impartir cursos de formación a Industrias, incluso a otras Instituciones de Educación Técnica.
  7. Control del proceso del equipo TFEC a través de la interface de control, sin el computador.
  8. Visualización de todos los valores de los sensores usados en el proceso del equipo TFEC.
  9. Usando PLC-PI pueden realizarse adicionalmente 19 ejercicios más.
  10. El usuario puede realizar otros ejercicios diseñados por él mismo.

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