DESCRIPTION

Le HT30XC est une unité de service qui permet de faire fonctionner l'un des systèmes d'échangeurs de chaleur de la gamme Armfield à petite échelle.

Il fournit un débit d'eau froide contrôlé, le sens de l'eau chaude peut être facilement inversé à l'aide des raccords de tuyauterie à dégagement rapide, ce qui permet d'effectuer des études à co-courant et à contre-courant, ainsi que l'instrumentation nécessaire pour une série d'études approfondies sur les performances de l'échangeur de chaleur. Les différents échangeurs de chaleur peuvent être rapidement remplacés, ce qui permet d'effectuer des comparaisons entre différents types d'échangeurs de chaleur.

Le HT30XC nécessite un ordinateur personnel fourni par l'utilisateur pour l'interface opérateur. L'ordinateur connecte le HT30XC à l'aide d'une interface USB, ce qui permet une procédure d'installation et de configuration simple et directe.

Une fois que l'échangeur de chaleur approprié a été installé et réglé, toutes les autres fonctions peuvent être exécutées sous le contrôle de l'ordinateur.

Des mesures appropriées ont été mises en œuvre pour qu'en cas de défaillance informatique ou de panne de communication, le système s'arrête de lui-même en toute sécurité.

Un large choix d'échangeurs de chaleur est disponible pour le HT30XC. Il peut s'agir d'échangeurs simples pour démontrer l'écoulement à co-courant et à contre-courant, ou de systèmes reconfigurables avec des mesures de température intermédiaires, capables d'être utilisés pour une analyse approfondie des échangeurs de chaleur.

Les échangeurs de chaleur sont facilement interchangeables, grâce à des raccords rapides sur les tubes flexibles d'interconnexion et à un système de fixation simple utilisant des vis à oreilles pour fixer les échangeurs sur l'unité de service.

DESCRIPTION DU MATÉRIEL

L'unité de service fournit deux flux de fluides à l'échangeur de chaleur, un flux d'eau chaude et un flux d'eau froide. Le flux d'eau chaude est chauffé dans une cuve équipée d'un chauffage électrique.

Le chauffage est activé et désactivé par un relais à semi-conducteurs (SSR), qui est contrôlé par un logiciel. Un thermostat limite la température maximale de l'eau à 75°C pour la sécurité de l'opérateur.

Une pompe centrifuge fait circuler l'eau de la cuve, à travers l'échangeur de chaleur et de nouveau dans la cuve de chauffage. La vitesse de la pompe est contrôlée par un logiciel, tandis que le sens de rotation peut être facilement inversé à l'aide de raccords de tuyaux à dégagement rapide, ce qui permet d'effectuer des études à contre-courant et à co-courant sur une large gamme de débits.

Le flux d'eau froide est généré à partir d'un réseau d'alimentation en eau. Le débit à travers l'échangeur de chaleur est ajusté par une vanne à débit variable, toujours sous contrôle logiciel. Un régulateur de pression à réglage manuel est utilisé pour minimiser l'effet des fluctuations de la pression du réseau.

Des circuits de conditionnement pour un maximum de 10 thermocouples de type K sont inclus (les thermocouples eux-mêmes sont fournis avec les échangeurs de chaleur). L'instrumentation comprend également des débitmètres pour mesurer les débits des deux flux de fluides.

La mise en marche de l'appareil le fait passer en mode "veille". A partir de ce mode, il est nécessaire de recevoir une série régulière d'impulsions du logiciel (via l'interface USB intégrée) pour mettre l'unité sous tension. Cela garantit que si le logiciel de contrôle n'est pas en marche, les chauffages, la pompe et la vanne de contrôle de l'eau froide ne peuvent pas être mis en marche. L'unité comprend également un interrupteur d'arrêt d'urgence.

Tous les circuits électriques sont situés dans un socle en ABS monté sur l'établi et protégés par un dispositif à courant résiduel (RSD) pour la sécurité de l'opérateur. La base en ABS comprend un bac de récupération et un robinet de vidange en cas de fuite ou de déversement d'eau.

Capacités pédagogiques

• Exercices d'entraînement communs à chacun des échangeurs de chaleur lorsqu'ils sont utilisés avec le HT30XC
• Démonstration du chauffage/refroidissement indirect par transfert de chaleur d'un fluide à un autre lorsqu'ils sont séparés par une paroi solide.
• Détermination du bilan énergétique (bilan thermique) et calcul des rendements en mesurant les débits et les changements de température dans les flux de fluides chauds et froids.
• Introduction aux différents types d'échangeurs de chaleur et comparaison des différences de fonctionnement et de performance.
• Utilisation de la différence de température moyenne logarithmique (LMTD) dans les calculs de transfert de chaleur.
• Définition et mesure du coefficient global de transfert de chaleur (U).
• Démonstration des différences entre le fonctionnement à contre-courant et le fonctionnement à co-courant (non pertinent pour certaines configurations HT34).
• Démonstration du passage d'un écoulement linéaire à un écoulement turbulent.
• Effet du débit des fluides chaud et froid sur le coefficient de transfert de chaleur.
• Effet de la force motrice (différentiel de température) sur le coefficient de transfert de chaleur.
• Étude de la perte de chaleur et de la réduction du coefficient de transfert de chaleur due à l'encrassement des surfaces de transfert de chaleur (projet étudiant approprié utilisant l'encrassement induit par l'utilisateur).

Fiches techniques Armfield-HT30XC

Armfield-HT30XC BaseUnit Fiches techniques