AFT081 Equipo didáctico para la formación en procesos de evaporación — Equipo de laboratorio térmico1 Descripción
Durante la generación de vapor, el medio destinado a evaporarse atraviesa diferentes regímenes de flujo, en función del área de transferencia de calor. El medio ingresa al evaporador tubular en estado fluido y sale de él como vapor sobrecalentado. En la práctica, el vapor de agua generado en grandes sistemas se utiliza, por ejemplo, para instalaciones de calefacción o para el accionamiento de maquinaria. Para el diseño de generadores de vapor, resulta fundamental poseer conocimientos sobre el proceso de evaporación —incluyendo los fenómenos de crisis de ebullición— a fin de garantizar un funcionamiento fiable. Las crisis de ebullición son provocadas por un deterioro repentino en la transferencia de calor, situación en la que la elevada densidad del flujo térmico conduce a un peligroso aumento de la temperatura de la pared. Esta unidad experimental permite examinar y visualizar el proceso de evaporación en sus diversos regímenes de flujo. Dicho proceso se lleva a cabo mediante el calentamiento de un líquido evaporable —el R1233zd— en el interior de un evaporador tubular fabricado en vidrio. En comparación con el agua, este líquido presenta la ventaja de tener un punto de ebullición situado aproximadamente a 18 °C (a 1013 hPa), lo que permite que la totalidad del proceso de evaporación se desarrolle a temperaturas considerablemente inferiores y con una menor potencia de calentamiento. La presión del sistema puede regularse mediante el circuito de refrigeración. Una bomba de chorro de agua se encarga de generar el vacío en el circuito de evaporación.
2 Especificaciones
Visualización de la evaporación en un evaporador de tubo. Medio de calentamiento y refrigeración: agua. Suministro de agua a través de la red del laboratorio o mediante un enfriador de agua para garantizar una temperatura máxima del agua de 16 °C.
Evaporador de tubo fabricado en vidrio de doble pared. Circuito de calentamiento con calentador, bomba y vaso de expansión. Válvula de seguridad para proteger contra la sobrepresión en el sistema. Bomba de chorro de agua para evacuar el circuito de evaporación. Refrigerante R1233zd, GWP: 1.
3 Datos técnicos
Potencia nominal del calentador: 2 kW. Rango de temperatura: 5…80 °C. Medio de calentamiento y refrigeración: agua. Bomba de 3 etapas; caudal máx.: 1,9 m³/h; altura de impulsión máx.: 1,5 m; consumo de potencia: 58 W. Evaporador de tubo: longitud: 1050 mm; diámetro interior: 16 mm; diámetro exterior: 24 mm. Condensador: tubo en espiral de cobre. Refrigerante R1233zd; GWP: 1; volumen de llenado: 1,2 kg; equivalente de CO2: 0 t. Rangos de medición: presión: -1…1,5 bar (rel.); temperatura: 0…100 °C. 230 V, 50 Hz, 1 fase. 230 V, 60 Hz, 1 fase. 120 V, 60 Hz, 1 fase. UL/CSA opcional.
