Equipamiento Didáctico para la Educación Técnica e Ingeniería Unidad de Transferencia de Calor de Fluidización y de Lecho Fluido TTLFB Consola electrónica DIAGRAMA DEL PROCESO Y DISPOSICIÓN DE LOS ELEMENTOS DEL EQUIPO ISO 9001: Gestión de Calidad (para Diseño, Fabricación, Comercialización y Servicio postventa) Certificado Unión Europea (seguridad total) 1 Certificados ISO 14001 y Esquema de Ecogestión y Ecoauditoría (gestión medioambiental) Worlddidac Quality Charter y Miembro Platino de Worlddidac
INTRODUCCIÓN Al circular una corriente de fluido (gas o líquido) a través de un lecho de partículas, el creciente rozamiento entre éstas y el fluido hace que a partir de un determinado caudal las partículas del lecho se mantengan suspendidas en el fluido no descansando unas sobre otras. El lecho ocupa un volumen mayor que cuando no circula dicho fluido. En estas condiciones, se considera que se ha formado un lecho fluido puesto que las partículas sólidas se comportan entre sí como tal, moviéndose libremente bajo el efecto de la gravedad o pudiendo ser bombeado. La característica principal es que la temperatura en todos los puntos del lecho es constante, dado que la transmisión de calor es muy efectiva. Debido a esta propiedad, el proceso de secado en lechos fluidizados constituye hoy en día una alternativa eficiente para la deshidratación de productos alimenticios, secado de sólidos granulares como granos, fertilizantes, químicos y minerales, etc. DESCRIPCIÓN GENERAL La Unidad de Transferencia de Calor de Fluidización y de Lecho Fluido, "TTLFB, ha sido diseñada para proporcionar resultados visuales y cuantitativos relacionados con el flujo de aire a través tanto de un lecho empacado como de un lecho fluidizado de material granular. Proporciona claras posibilidades experimentales para la investigación de la transferencia de calor en un lecho fluidizado. El elemento principal es una cámara de vidrio que está iluminada por detrás, que contiene un material granular a través del cual pasa un fluido (aire) que es alimentado al lecho por la parte inferior del mismo a través de un distribuidor. Se suministran nueve distribuidores diferentes para su comparación en el proceso, con diferente número de orificios, diferentes tamaños de orificios y diferente distribución de los orificios. El aire sale por la parte superior de la cámara atravesando un filtro que elimina las partículas que hayan podido ser arrastradas por el aire al atravesar el lecho antes de liberarlo a la atmósfera. Cuando la velocidad del aire es menor que la llamada velocidad de expansión, el flujo únicamente atraviesa el lecho fijo. Cuando las velocidades son mayores a esta velocidad de expansión, el lecho se ablanda de modo que las partículas sólidas pasan a un estado en suspensión formando un lecho fluidizado. Para regular este caudal de aire, el equipo dispone de una válvula de regulación a la entrada y caudalímetros para medir dicho caudal de aire. La cámara del lecho porta una resistencia de calentamiento que permite el estudio de la transferencia de calor en el lecho fluidizado, midiendo la temperatura del aire de entrada, la temperatura del aire de salida, la temperatura del lecho fluidizado, la temperatura de la superficie de la resistencia y la potencia de calefacción aportada. Tanto los sensores de temperatura del lecho y de la resistencia como la propia resistencia de calentamiento pueden desplazarse verticalmente permitiendo realizar las prácticas experimentales a diferentes alturas de la cámara. Mediante un manómetro en U se puede determinar la caída de presión producida en el lecho. Para la formación del lecho se suministran dos tipos de material granular de tamaños diferentes. ESPECIFICACIONES Equipo de sobremesa. Estructura de aluminio anodizado y paneles de acero pintado. Principales elementos metálicos de acero inoxidable. Diagrama en el panel frontal con distribución similar a la de los elementos en el equipo real. Filtro y regulador de presión. Se suministra fijado a 3 Bar. Válvula de regulación para regular el caudal de aire a la entrada de la cámara del lecho. Cámara del lecho: Cilindro de cristal que contiene un material granular formando el lecho. Iluminación trasera para facilitar la visualización del lecho fluidizado. Incluye: Resistencia de calentamiento: Calefactor cilíndrico de resistencia de revestimiento de cobre: Área de transmisión: 20,4 cm². Potencia máxima: 150 W. Potenciómetro que regula la corriente hacia la resistencia. Medición de la potencia de calefacción mediante un vatímetro. Sensor de temperatura tipo J en la superficie de la resistencia. Filtro en la parte superior de la cámara. Distribuidor en la parte inferior de la cámara del lecho. Se incluyen nueve distribuidores diferentes con diferente número de orificios, diferentes tamaños de orificios y diferente distribución de los orificios. Escala graduada para la medida de la altura del lecho. Dos sensores de temperatura tipo J para la medida de: Temperatura del lecho. Temperatura del aire de salida de la cámara. Material granular (perlas de vidrio): 1 Kg (170 300 micras). 1 Kg (250 420 micras). Depósito de seguridad de metacrilato para evitar sobrepresiones en la cámara. Deposito de recogida del material granular que forma el lecho. Dos válvulas de bola que permiten seleccionar el caudalímetro de medida en función del rango de trabajo. Sensor de temperatura tipo J para la medida de temperatura del aire en la entrada de la cámara. Dos caudalímetros para la medida del caudal del aire de entrada a la cámara del lecho: Caudalímetro 1, rango: 22 130 l/min. Caudalímetro 2, rango: 1 5,5 l/s. Manómetro en U de presión diferencial para medir la caída de presión en el lecho. Rango: 0 500 mm H 2 O. Sensor de temperatura tipo J para la medida de temperatura del aire en la entrada de la cámara. Cables y Accesorios, para un funcionamiento normal. Manuales: Este equipo se suministra con los siguientes manuales: Servicios requeridos, Montaje e Instalación, Puesta en marcha, Seguridad, Mantenimiento y manual de Prácticas. 2
EJERCICIOS Y POSIBILIDADES PRÁCTICAS 1.- Observación del comportamiento de partículas en un lecho al aplicarle un flujo de aire ascendente. 2.- Estudio de la segregación de las partículas del lecho por tamaño y densidad. 3.- Estudio de la relación entre la altura del lecho, la caída de la presión y la velocidad del aire ascendente a través del lecho de partículas. 4.- Estudio de la variación del coeficiente de transferencia de calor en un lecho fluidizado por efecto de los siguientes parámetros: Velocidad superficial. Profundidad de la superficie caliente en el lecho Granulometría de la partícula. 5.- Estudio del efecto del distribuidor en el comportamiento del lecho. SERVICIOS REQUERIDOS - Suministro eléctrico: monofásico, 220 V/50 Hz ó 110 V/60 Hz. - Suministro de aire comprimido. DIMENSIONES Y PESOS TTLFB: Equipo: -Dimensiones: 700 x 600 x 800 mm aprox. -Peso: 40 Kg aprox. Consola electrónica: -Dimensiones: 490 x 330 x 310 mm aprox. -Peso: 15 Kg aprox VERSIONES DISPONIBLES Ofrecido en este catálogo: - TTLFB. Unidad de Transferencia de Calor de Fluidización y de Lecho Fluido. Ofrecido en otro catálogo: - TTLFC. Unidad de Transferencia de Calor de Fluidización y de Lecho Fluido, Controlada desde Computador (PC). 3
Opcional TTLFB/ICAI. Software de Enseñanza Asistida desde Computador de Modo Interactivo: No hay conexión física entre el equipo y el computador (PC), este completo paquete de software consta del Software del Instructor (Software de Gestión de Aulas de EDIBON -ECM- SOF) totalmente integrado con el Software del Alumno (Software de Formación de EDIBON -ESL-SOF). Ambos están interconectados para que el Profesor conozca, en todo momento, cual es el conocimiento teórico y práctico de los alumnos. Software del Instructor - ECM-SOF. Software de Gestión de Aulas de EDIBON (Software del Instructor). ECM-SOF es la aplicación que permite al instructor registrar a los alumnos, administrar y asignar tareas para los grupos de trabajo, crear contenido propio para realizar ejercicios prácticos, elegir uno de los métodos de evaluación para comprobar los conocimientos del alumno y monitorizar la evolución relacionada con las tareas planificadas para alumnos individuales, grupos de trabajo, equipos, etc... de manera que el profesor puede saber en tiempo real el nivel de comprensión de cualquier alumno en el aula. Características innovadoras: Gestión de base de datos de usuarios. Administración y asignación de grupos de trabajo, tares y sesiones de formación. Creación e integración de ejercicios prácticos y recursos multimedia. Diseño a medida de métodos de evaluación. Creación y asignación de fórmulas y ecuaciones. Motor de resolución de sistemas de ecuaciones. Contenidos actualizables. Generación de informes, monitorización de la evolución del usuario y estadísticas. ECM-SOF. Pantalla Principal del Software de Gestión de Aulas de EDIBON (Software del Instructor) ECAL. Aplicación de Cálculos de EDIBON - Pantalla del Editor de Fórmulas ETTE. Aplicación de Test y Exámenes de EDIBON - Pantalla Principal con Preguntas de Resultado Numérico ERS. Aplicación de Resultados y Estadísticas de EDIBON - Histograma de Resultados del Alumno 4
Opcional Software del Alumno - ESL-SOF. Software de Formación de EDIBON (Software del Alumno). ESL-SOF es la aplicación dirigida a los alumnos que les ayuda a comprender conceptos teóricos mediante ejercicios prácticos y pone a prueba su conocimiento y evolución mediante la realización de tests y cálculos, además de los recursos multimedia. EDIBON proporciona tareas planificadas por defecto y un grupo de trabajo abierto para que los alumnos comiencen a trabajar desde la primera sesión. Los informes y estadísticas disponibles permiten conocer su evolución en cualquier momento, así como las explicaciones de cada ejercicio para reforzar los conocimientos técnicos adquiridos en la teoría. Características innovadoras: Acceso y autorregistro del alumno. Comprobación de tareas existentes y monitorización. Contenidos por defecto y tareas programadas disponibles para su uso desde la primera sesión. Realización de ejercicios prácticos siguiendo el manual facilitado por EDIBON. Métodos de evaluación para poner a prueba sus conocimientos y su evolución. Autocorrección de los tests. Realización de cálculos y gráficas. Motor de resolución de sistemas de ecuaciones. Informes imprimibles y seguimiento del progreso del usuario. Recursos multimedia auxiliares. ESL-SOF. Pantalla Principal del Software de Formación de EDIBON (Software del Alumno) Para más información ver el catálogo de ICAI. Pulsar en el siguiente link: /es/files/expansion/icai/catalog EPE. Pantalla Principal de la Aplicación de Prácticas de EDIBON ERS. Aplicación de Resultados y Estadísticas de EDIBON - Explicación de una pregunta ECAL. Pantalla Principal de la Aplicación de Cálculos de EDIBON * Especificaciones sujetas a cambio sin previo aviso, debido a la conveniencia de mejoras del producto. REPRESENTANTE: C/ Julio Cervera, 10-12-14. Móstoles Tecnológico. 28935 MÓSTOLES. (Madrid). ESPAÑA - SPAIN. Tel.: 34-91-6199363 Fax: 34-91-6198647 E-mail: edibon@edibon.com Web: Edición: ED01/18 Fecha: Junio/2018 5