Bancada Didática de Demonstração de Ebulição de Fluxo Controlado por Computador TFEC

A unidade TFEC tem como componente principal um tubo experimental feito de dois tubos concêntricos de vidro.

Nestes tubos, dois fluidos fluem em corrente cruzada: refrigerante, que flui por convecção e de forma ascendente através do tubo interno, e água quente, que flui de maneira descendente através do tubo externo. Esta unidade foi projetada para o uso de gás refrigerante SES36, livre de CFC, compatível com o meio ambiente.

Circuito de refrigerante:

 O circuito principal será onde os diferentes estágios do fluxo bifásico serão visualizados pelo aluno. Este circuito é composto por:

 - Tubo concêntrico de vidro interno, onde o líquido refrigerante flui.

 - Válvula reguladora do fluxo de entrada para o tubo experimental.

 - Câmara de condensação, que é complementada com um sensor de pressão absoluta que permite determinar a presença de ar no sistema, uma válvula de segurança para protegê-lo de possíveis sobrepressões. Com um sensor de temperatura, a temperatura do refrigerante no tanque será visualizada. Outro sensor de temperatura mostra a temperatura do vapor saturado na câmara de condensação.

Circuito de aquecimento:

 Basicamente, este segundo circuito é composto por:

 - Tubo concêntrico de vidro externo, através do qual a água quente flui para transferir o quente para o fluido interno do tubo.

 - Banho termostático, com resistência de 600W. Aquece a água no tanque.

 - Bomba centrífuga para recirculação.

A energia elétrica consumida pela resistência é controlada, a partir do computador, pelo PID sobre a temperatura do banho.

A transferência de calor pode ser avaliada porque existem dois sensores de temperatura no líquido refrigerante, na entrada e na saída dos tubos concêntricos.

Finalmente, a câmara de condensação possui uma válvula de segurança. Também pode ser usado se quisermos realizar a operação de carga de refrigerante.

Esta Unidade Controlada por Computador é fornecida com o Sistema de Controle de Computador EDIBON (SCADA) e inclui: A unidade própria + uma Caixa de Interface de Controle + uma Placa de Aquisição de Dados + Pacotes de Software de Controle e Aquisição de Dados por Computador, para controlar o processo e todos os parâmetros envolvidos na o processo.

POSSIBILIDADES PRÁTICAS:

 1.- Demonstração visual dos diferentes tipos de fluxo de ebulição.

 2.- Relação entre pressão e temperatura.

 3.- Condensação do filme.

 4.- Observação de:

 Fluxo líquido monofásico.

 Ebulição sub-resfriada.

 Fluxo borbulhante.

 Regime de lesmas.

 Fluxo anular.

 Filme fervendo.

 Caudal (névoa).

 Fluxo de vapor monofásico.

 5.- Demonstração de um processo de aquecimento acompanhado de formação de vapor dentro de um tubo, incluindo:

 Circulação promovida por convecção natural.

 Nucleação em líquido sub-resfriado e saturado.

 Transferência de calor por convecção para líquido sub-resfriado.

 Slugging.

 Transporte de gotículas.

 Fluxo anular.

 Secar completamente em vapor superaquecido.

 6.- Demonstração do efeito do ar nos condensadores.

 7.- Demonstração de fluxo bifásico com aumento do teor de vapor.

 8.- Efeito da vazão no processo de evaporação.

 9.- Efeito da temperatura no processo de evaporação.

10.- Efeito da pressão no processo de evaporação.

Possibilidades práticas adicionais:

11.- Calibração dos sensores.

Outras possibilidades a serem feitas com esta unidade:

12.- Muitos estudantes veem os resultados simultaneamente.

 Visualizar todos os resultados em tempo real na sala de aula por meio de um projetor ou um quadro branco eletrônico.

13.- Controle Aberto, Multicontrole e Controle em Tempo Real.

 Esta unidade permite intrinsecamente e / ou extrinsecamente alterar o alcance, ganhos; parâmetros proporcionais, integrais, derivados; etc, em tempo real.

14.- O sistema de controle de computador com controle SCADA e PID permite uma simulação industrial real.

15.- Esta unidade é totalmente segura, pois utiliza dispositivos mecânicos, elétricos e eletrônicos e de segurança de software.

16.- Esta unidade pode ser usada para realizar pesquisas aplicadas.

17.- Esta unidade pode ser usada para ministrar cursos de treinamento para indústrias, mesmo para outras instituições de ensino técnico.

18.- Controle do processo da unidade TFEC através da caixa da interface de controle sem o computador.

19.- Visualização de todos os valores dos sensores utilizados no processo da unidade TFEC.

- Ao usar o PLC-PI, mais 19 exercícios adicionais podem ser realizados.

- Vários outros exercícios podem ser feitos e projetados pelo usuário.

ESPECIFICAÇÕES: