AFT077 Equipo de laboratorio térmico: intercambiador de calor aleteado (Equipo educativo y didáctico)1. Introducción al equipo
1.1 Descripción general
El intercambiador de calor de aletas es un dispositivo experimental termodinámico que se utiliza principalmente para estudiar la teoría de la transferencia de calor por convección y las curvas de rendimiento de las bombas. El dispositivo consta de un conjunto de conductos de aire y un conjunto de circuitos de agua caliente. La fuerza motriz del flujo en los conductos de aire proviene de un ventilador centrífugo, mientras que la circulación en el circuito de agua caliente es proporcionada por una bomba de agua. El principio de funcionamiento del dispositivo consiste en calentar el agua contenida en el tanque de almacenamiento y, posteriormente, accionar el interruptor de la bomba para hacer circular el agua caliente. Una vez que la temperatura se ha estabilizado, se enciende el ventilador. El ventilador impulsa el flujo de aire para disipar el calor del intercambiador. Este proceso se rige por las leyes fundamentales de la termodinámica. Asimismo, mientras la bomba se encuentra en funcionamiento, es posible estudiar su curva característica.
1.2 Características
(1) El dispositivo adopta un diseño modular, lo que facilita su instalación y permite comprender de manera clara y sencilla los principios experimentales.
(2) El equipo integra un diseño eléctrico compacto que permite obtener datos en tiempo real sin necesidad de depender de una computadora personal (PC).
(3) El dispositivo emplea materiales y recubrimientos de pintura altamente resistentes a la corrosión, lo que prolonga significativamente su vida útil.
2. Parámetros técnicos
Alimentación de entrada: CA 230 V, 50 Hz
Dimensiones: 1400 mm × 880 mm × 1550 mm
Peso: < 210 kg
Condiciones de funcionamiento: Temperatura ambiente de 5 °C a +40 °C; humedad relativa < 85 % (a 25 °C)
3. Lista de componentes e introducción detallada
3.1 Parte principal
N.º Nombre
1 Ventilador centrífugo
2 Intercambiador de calor de aletas
3 Orificio de medición de presión diferencial
4 Deflector
5 Transmisor de presión diferencial
6 Válvula de control
7 Válvula de regulación de caudal
8 Válvula de desvío de caudal
9 Tanque de agua
10 Termómetro mecánico
11 Caja eléctrica
12 Sensor de presión
13 Caudalímetro electromagnético
14 Bomba de agua
3.2 Parte de la caja de alimentación
N.º Nombre
1 Pantalla táctil
2 Puerto de comunicación de red
3 Interruptor de carga
4 PLC Siemens
5 Módulo PID
6 Disyuntor
7 Fuente de alimentación conmutada
8 Contactor de CA
9 Módulo de adquisición analógica
10 Interruptor
11 Módulo de regulación de voltaje monofásico
12 Transmisor de temperatura
13 Relé
3.3 Lista de configuración del equipo
N.º Nombre Cant.
Componente 1 Ventilador centrífugo 1
Componente 2 Transmisor de presión diferencial 1
Componente 3 Sensor de presión 1
Componente 4 Caudalímetro electromagnético 1
Componente 5 Pantalla táctil 1
Componente 6 PLC Siemens 1
Componente 7 Módulo de adquisición analógica 1
Componente 8 Módulo PID 1
Componente 9 Contactor de CA 1
Componente 10 Relé 3
Componente 11 Transmisor de temperatura 4
Componente 12 Módulo de regulación de voltaje monofásico 1
Componente 13 Interruptor 1
Componente 14 Bomba de agua 1
3.4 Accesorios
N.º Nombre Cant.
1 CD de software 1
2 Cable de extensión para puerto de red 1
4. Lista de experimentos
Experimento 1: Comprender las funciones y el uso del intercambiador de calor de aletas
Experimento 2: Experimento termodinámico basado en el intercambiador de calor de aletas
Experimento 3: Experimento para trazar la curva característica de la bomba del intercambiador de calor de aletas
Experimento 4: Comprender el procesamiento de datos de los sensores del intercambiador de calor de aletas
Experimento 5: Comprender el experimento de comunicación del intercambiador de calor de aletas
