Plantas Piloto Educativas de Ingeniería Química
Planta Piloto de Operaciones Unitarias Educativas para la Determinación del Rendimiento de Refrigeración por Compresión
Número de artículo : LPK-SRDE
El precio varía según Especificaciones y personalizaciones
- Componentes Principales
- Compresor de refrigeración hermético, condensador enfriado por agua, calorímetro (calentador), regenerador (intercambiador de calor), válvula de expansión
- Instrumentación
- Manómetros de alta/baja presión, sensores electrónicos de temperatura, medidores digitales de potencia, válvulas de control de flujo
- Fluido de Trabajo
- Fluido secundario de transferencia de calor compatible con el medio ambiente
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Introducción
La Planta Piloto de Operaciones Unitarias Educativas para la Determinación del Rendimiento de Refrigeración por Compresión es un sistema de laboratorio integrado diseñado para instituciones de educación superior para demostrar los principios termodinámicos de la refrigeración por compresión de vapor. Proporciona a los estudiantes de pregrado de disciplinas de ingeniería una plataforma práctica para analizar ciclos de refrigeración, evaluar la eficiencia energética y comprender los procesos termodinámicos. Para satisfacer diversos requisitos de enseñanza y planes de estudio, la planta piloto admite una personalización integral tanto en configuraciones de hardware como de software, permitiendo a las alinear el equipo con sus objetivos de laboratorio específicos.
Características y Ventajas Educativas Clave
- Evaluación Dual del Coeficiente de Rendimiento: Permite la determinación independiente tanto del coeficiente de rendimiento (COP) específico del compresor como del COP general del sistema, ayudando a los estudiantes a distinguir entre la eficiencia a nivel de componente y la eficiencia total del sistema.
- Comparación de Ciclo Regenerativo: Admite experimentos comparativos con y sin recuperación de calor. Los estudiantes pueden analizar activamente el impacto termodinámico de la regeneración en la eficiencia del sistema, el subenfriamiento y el ahorro de energía.
- Práctica de Calibración de Calorímetro: Permite a los estudiantes medir y calibrar el coeficiente de fuga de calor del calorímetro del evaporador, introduciéndolos en los métodos de calibración de ingeniería del mundo real y los cálculos de pérdida de calor.
- Mapeo Termodinámico: Facilita el registro de presiones y temperaturas del sistema para trazar ciclos en diagramas de presión-entalpía (p-h), ayudando en el estudio visual de los estados de funcionamiento normales, saturados y sobresaturados.
- Diseño Seguro y Consciente con el Medio Ambiente: Utiliza refrigerantes secundarios no tóxicos y ambientalmente estables para garantizar un entorno de laboratorio seguro para estudiantes e instructores.
- Monitoreo Síncrono: Cuenta con un panel de instrumentación centralizada con manómetros de presión analógicos, pantallas de temperatura digitales y medidores eléctricos, proporcionando visualización de datos en tiempo real durante las demostraciones de laboratorio.
Detalle y Partes
Especificaciones Técnicas
| Parámetro | Especificación / Detalles |
|---|---|
| Estructura | Bastidor de aleación de aluminio de grado industrial con ruedas industriales de bloqueo para la movilidad |
| Dimensiones Generales | ≤ 1480 mm × 580 mm × 1780 mm (L × A × H) |
| Componentes Principales | Compresor de refrigeración hermético, condensador enfriado por agua, calorímetro (calentador), regenerador (intercambiador de calor), válvula de expansión |
| Instrumentación | Manómetros de alta/baja presión, sensores de temperatura electrónicos, medidores de potencia digitales, válvulas de control de flujo |
| Fluido de Trabajo | Fluido de transferencia de calor secundario conforme al medio ambiente |
| Características de Seguridad | Protección contra sobrepresión, protección contra fugas eléctricas y protección contra sobrecarga |
Módulos Experimentales e Integración Curricular
La planta piloto está estructurada para alinearse con los cursos de laboratorio en múltiples campos de la ingeniería, incluyendo ingeniería química, ingeniería ambiental, ingeniería de energía térmica y procesamiento de alimentos. Los módulos experimentales corresponden directamente a conceptos termodinámicos y de transferencia de calor fundamentales que se encuentran en los planes de estudio académicos estándar.
| Módulo Experimental | Objetivos de Aprendizaje | Conceptos Académicos y Referencia Bibliográfica |
|---|---|---|
| Determinación del COP del Compresor | Calcular la entrada de potencia eléctrica y la absorción de calor para evaluar el rendimiento del compresor. | Ciclos de Compresión de Vapor, Trabajo de Compresión (Operaciones Unitarias de Ingeniería Química) |
| Análisis del COP de la Unidad General | Medir las entradas de energía acumuladas y las salidas de enfriamiento bajo condiciones de carga variables. | Coeficiente de Rendimiento, Balances de Energía (Procesos de Transporte y Operaciones Unitarias) |
| Rendimiento del Ciclo Regenerativo | Comparar las métricas del sistema al enrutar el refrigerante a través del regenerador frente a la expansión directa. | Recuperación de Calor, Subenfriamiento del Refrigerante (Diseño de Ingeniería Química) |
| Calibración del Calorímetro | Determinar el factor de pérdida térmica del recipiente del calentador para corregir los valores experimentales de COP. | Fuga de Calor, Aislamiento Térmico, Transferencia de Calor en Estado Estacionario (Operaciones Unitarias de Ingeniería Química) |
| Análisis de Presión-Entalpía | Construir y analizar ciclos termodinámicos utilizando datos de presión y temperatura en tiempo real. | Estados de Vapor Saturados y Sobrecalentados (Procesos de Transporte y Operaciones Unitarias) |
Personalización y Adaptabilidad
Reconociendo que las estructuras de los planes de estudio de laboratorio varían globalmente, esta planta piloto de operaciones unitarias ofrece opciones flexibles de personalización. Las universidades pueden solicitar interfaces de software personalizadas, integrando sistemas de adquisición de datos (DAQ) para el trazado computarizado en tiempo real y el monitoreo remoto. A nivel de hardware, los componentes, los tipos de sensores y los diseños de tuberías pueden modificarse para adaptarse a estándares nacionales específicos o intereses de investigación especializados, garantizando una integración perfecta en los espacios de laboratorio existentes.
Acerca de LABPARK
LABPARK ha dedicado más de 20 años al sector de la educación superior, desarrollando y fabricando equipos educativos diseñados para cerrar la brecha entre los conceptos teóricos de ingeniería y la aplicación práctica. La empresa se centra en seis campos académicos principales: Química, Ingeniería Química, Biotecnología, Ingeniería de Alimentos, Ingeniería Farmacéutica e Ingeniería Ambiental.
Impulsados por la innovación y la calidad, LABPARK posee 209 patentes técnicas y opera desde una base moderna de producción e I+D de 49.000 metros cuadrados. Hasta la fecha, la empresa se ha asociado con más de 289 universidades y colegios en todo el mundo, ofreciendo soluciones de laboratorio fiables y alineadas con el plan de estudios que apoyan a la próxima generación de ingenieros e investigadores.
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