AFT077 Equipamento de Laboratório Térmico: Trocador de Calor Aletado — Equipamento Educacional e Didático1. Introdução ao Equipamento
1.1 Visão Geral
O Trocador de Calor Aletado é um dispositivo experimental termodinâmico, utilizado principalmente para o estudo da teoria da transferência de calor por convecção e das curvas de desempenho de bombas. O dispositivo dispõe de um conjunto de dutos de ar e um conjunto de circuitos de água quente. A força motriz do fluxo nos dutos de ar é fornecida por um ventilador centrífugo. A circulação no circuito de água quente é assegurada por uma bomba d'água. O princípio de funcionamento do dispositivo consiste em aquecer o meio aquoso contido no tanque de armazenamento e, em seguida, acionar a bomba para fazer a água quente circular. Uma vez estabilizada a temperatura, aciona-se o ventilador. O ventilador impulsiona o fluxo de ar, que remove o calor do trocador de calor. Esse processo fundamenta-se nas leis básicas da termodinâmica. Durante o funcionamento da bomba, é possível realizar o estudo de sua curva característica.
1.2 Características
(1) O dispositivo adota um design modular, o que facilita a instalação e torna os princípios experimentais claros e de fácil compreensão.
(2) O equipamento apresenta um design de integração elétrica, permitindo a obtenção de dados em tempo real sem a necessidade de um computador (PC) externo.
(3) O dispositivo emprega materiais e revestimentos de pintura com maior resistência à corrosão, o que contribui significativamente para a extensão de sua vida útil.
2. Parâmetros Técnicos
Alimentação de entrada: AC 230V, 50Hz
Dimensões: 1400 mm × 880 mm × 1550 mm
Peso: < 210 kg
Condições de operação: Temperatura ambiente de 5°C a +40°C; Umidade relativa < 85% (a 25°C)
3. Lista de componentes e introdução detalhada
3.1 Parte principal
Nº Nome
1 Ventilador centrífugo
2 Trocador de calor aletado
3 Orifício de medição de pressão diferencial
4 Defletor
5 Transmissor de pressão diferencial
6 Válvula de controle
7 Válvula de regulagem de fluxo
8 Válvula de desvio de fluxo
9 Tanque de água
10 Termômetro mecânico
11 Caixa elétrica
12 Sensor de pressão
13 Medidor de vazão eletromagnético
14 Bomba de água
3.2 Parte da caixa de alimentação
Nº Nome
1 Display sensível ao toque
2 Porta de comunicação de rede
3 Chave seccionadora
4 PLC Siemens
5 Módulo PID
6 Disjuntor
7 Fonte de alimentação chaveada
8 Contator CA
9 Módulo de aquisição analógica
10 Chave (Interruptor)
11 Módulo de regulagem de tensão monofásica
12 Transmissor de temperatura
13 Relé
3.3 Lista de configuração do equipamento
Nº Nome Qtd.
Componente 1 Ventilador centrífugo 1
Componente 2 Transmissor de pressão diferencial 1
Componente 3 Sensor de pressão 1
Componente 4 Medidor de vazão eletromagnético 1
Componente 5 Display sensível ao toque 1
Componente 6 PLC Siemens 1
Componente 7 Módulo de aquisição analógica 1
Componente 8 Módulo PID 1
Componente 9 Contator CA 1
Componente 10 Relé 3
Componente 11 Transmissor de temperatura 4
Componente 12 Módulo de regulagem de tensão monofásica 1
Componente 13 Chave (Interruptor) 1
Componente 14 Bomba de água 1
3.4 Acessórios
Nº Nome Qtd.
1 CD de software 1
2 Cabo de extensão para porta de rede 1
4. Lista de experimentos
Experimento 1: Compreensão das funções e do uso do trocador de calor aletado
Experimento 2: Experimento termodinâmico baseado no trocador de calor aletado
Experimento 3: Experimento de traçado da curva característica da bomba do trocador de calor aletado
Experimento 4: Compreensão do processamento de dados dos sensores do trocador de calor aletado
Experimento 5: Compreensão do experimento de comunicação do trocador de calor aletado
