Eκπαιδευτικό Σύστημα Εναλλακτών Θερμότητας

Κύρια Μονάδα Εναλλακτών Θερμότητας

Το σύστημα είναι επιτραπέζιο και αυτόνομης λειτουργίας, αποτελούμενο από μία βασική μονάδα και διάφορες σπονδυλωτές παρελκόμενες μονάδες, που αντιστοιχούν στους συνηθέστερους τύπους εναλλακτών θερμότητας των βιομηχανικών εφαρμογών, κάθε μία χωριστά ευρισκόμενες εντός ενός ενιαίου και διαφανούς περιβλήματος (για τον παρατηρούμενο έλεγχο των λειτουργικών διεργασιών) με σκοπό τη μελέτη της θερμικής συμπεριφοράς και της επίδρασης των συνδυασμένων φαινομένων μετάδοσης θερμότητας με αγωγιμότητα και συναγωγή.
Η βασική μονάδα περιλαμβάνει θερμαντήρες 3kW, κυκλοφορητή θερμού ύδατος, παροχόμετρα θερμού και ψυχρού ρεύματος, ελεγκτή PID καθώς και ψηφιακό ενδείκτη θερμοκρασιών με επιλογέα θέσης. Ακόμη, διαθέτει όλες τις ηλεκτρικές και μηχανικές ασφαλιστικές διατάξεις, για απρόσκοπτη λειτουργία από πλευράς των φοιτητών. Η εναλλαγή μεταξύ ομορροής και αντιρροής γίνεται με ταχυσυνδέσμους αυτοστεγανοποιούμενους.
Οι παρελκόμενες σπονδυλωτές μονάδες (1, 2, 3 και 4), έχουν, επιφάνεια συναλλαγής θερμότητας 200 cm2, η κάθε μία τουλάχιστον, και είναι οι παρακάτω:

Εκπαιδευτικός Εναλλάκτης Ομόκεντρων Σωλήνων (Concentric Tubes Heat Exchanger)

  • Εσωτερικού σωλήνα από ανοξείδωτο χάλυβα (ροής θερμού ύδατος) και εξωτερικού διαφανούς ακρυλικού υλικού (ροής ψυχρού νερού).
  • Εφοδιασμένος με τρία τουλάχιστον ζεύγη θερμοστοιχείων (ή προαιρετικά με δέκα θερμοζεύγη τύπου Κ) διαφόρων σημείων εφαρμογής, για το θερμοκρασιακό έλεγχο κατά μήκος του εναλλάκτη ομορροής – αντιρροής.
  • Σύνδεση κατ' ομορροή και κατ' αντιρροή.
  • Πειραματικές δυνατότητες: ενεργειακό ισοζύγιο, μέθοδος LMTD, αποδοτικότητα εναλλάκτη, συνολικός συντελεστής μετάδοσης θερμότητας (U), σύγκριση ομορροής – αντιρροής.
  • Διατίθεται και σε διπλάσιο μήκος

Εκπαιδευτικός Εναλλάκτης Θερμότητας Πλακών (Plate Heat Exchanger)

  • Πλακοειδής εναλλάκτης, ανοξείδωτου χάλυβα, πολλαπλής λειτουργίας διέλευσης, ομορροής – αντιρροής, εφοδιασμένος με μία σειρά θερμοστοιχείων (τεσσάρων σημείων ελέγχου τουλάχιστον, δυνάμενων να αυξηθούν σε έξι με επέκταση του εναλλάκτη) ακόμη και δυνατότητας μεταφοράς των σημάτων σε data logger (προαιρετικό παρελκόμενο).
  • Πειραματικές δυνατότητες: ενεργειακό ισοζύγιο, μέθοδος LMTD, αποδοτικότητα εναλλάκτη, συνολικός συντελεστής μεταφοράς θερμότητας (U), σύγκριση ομορροής – αντιρροής.
  • Διατίθεται και σε διπλάσια επιφάνεια

Εκπαιδευτικός Εναλλάκτης Θερμότητας Κελύφους - Αυλών (Shell and Tube Heat Exchanger)

  • Επτά αυλών, ανοξείδωτου χάλυβα, μήκους περίπου 20cm για τη διέλευση θερμού νερού και δύο χωρισμάτων, εντός διαφανούς περιβλήματος (λειτουργίας ομορροής – αντιρροής), εφοδιασμένος με σειρά θερμοστοιχείων (τύπου Κ) για το θερμοκρασιακό έλεγχο εισόδου – εξόδου των ρευμάτων λειτουργίας του.
  • Πειραματικές δυνατότητες: ενεργειακό ισοζύγιο, μέθοδος LMTD, αποδοτικότητα εναλλάκτη, συνολικός συντελεστής μετάδοσης θερμότητας (U), σύγκριση ομορροής – αντιρροής.

Εκπαιδευτικός Εναλλάκτης Θερμότητας Δοχείου με Μανδύα (Jacketed Vessel Heat Exchanger)

  • Όγκου 1-2l, με σπειροειδές αγωγό εσωτερικά, ηλεκτροκίνητο αναδευτήρα μεταβλητών στροφών, συνεχούς τροφοδοσίας ή κατά περιόδους και με μία σειρά έξι θερμοζευγών τύπου Κ.
  • Πειραματικές δυνατότητες: ενεργειακό ισοζύγιο, μέθοδος LMTD, αποδοτικότητα εναλλάκτη, συνολικός συντελεστής μετάδοσης θερμότητας (U), σύγκριση ομορροής – αντιρροής, επίδραση ανάδευσης.

Εκπαιδευτικός Εναλλάκτης Θερμότητας Νερού - Νερού, τυρβώδους ροής (Water -Water Turbulent Flow Heat Exchanger)

  • Ομόκεντρων σωλήνων, με θερμοζεύγη στην είσοδο / έξοδο του ψυχρού και θερμού ρεύματος και στις επιφάνειες των σωλήνων.
  • Λειτουργία ομορροής και αντιρροής.
  • Ενδεικτικές πειραματικές δυνατότητες: προσδιορισμός θερμοροής, εξαγωγή της συσχέτισης μεταξύ Nu, Re και Pr, μέθοδος LMDT, προσδιορισμός του τοπικού συντελεστής συναγωγής, σύγκριση ομορροής, αντιρροής, επίδραση της ταχύτητας του ρευστού.

Εκπαιδευτικός Εναλλάκτης Θερμότητας Σπειροειδών Ομόκεντρων Σωλήνων (Coiled Concentric Tube Heat Exchanger)

  • Μοντέλο βιομηχανικού εναλλάκτη με αγωγούς επιβοήθησης δημιουργίας τύρβης.
  • Mε δυνατότητα ροής του θερμού και του ψυχρού ρεύματος είτε στον εσωτερικό αγωγό, είτε στον εξωτερικό, κατ’ ομορροή ή κατ’ αντιρροή.
  • Αμόνωτος, για τη διερεύνηση των θερμικών απωλειών, σε οποιαδήποτε διευθέτηση ροής.

Εκπαιδευτικός Εναλλάκτης Συμπύκνωσης (Film and Dropwise Condensation)

  • Κατασκευασμένος για την επίδειξη των μηχανισμών συμπύκνωσης, υμένα και σταγόνας.
  • Αποτελείται από δύο σπειροειδείς συμπυκνωτές, εντός διαφανούς περιβλήματος. Ο ένας φέρει ειδική επεξεργασία στην εξωτερική του επιφάνεια, προκειμένου να συντηρείται ο αποδοτικότερος μηχανισμός της συμπύκνωσης, με σταγόνες, καθόσον ο άλλος επιδεικνύει το μηχανισμός συμπύκνωσης υμένος.
  • Θερμοζεύγη μετρούν την επιφανειακή θερμοκρασία των δύο συμπυκνωτών.

Σύνδεση με Ηλεκτρονικό Υπολογιστή

Όλες οι παραπάνω μονάδες μπορούν προαιρετικά να συνδεθούν με ηλεκτρονικό υπολογιστή, ώστε μέσω του συνοδευτικού λογισμικού προγράμματος, οι μετρήσεις να απεικονίζονται σε οθόνη και να καταγράφονται προς περαιτέρω επεξεργασία., ενώ ταυτόχρονα υπάρχει και δυνατότητα βαθμονόμησης των διάφορων αισθητήρων.

Πελάτες που έχουν προμηθευθεί το είδος αυτό: ΤΕΙ Αθήνας, ΑΕΙ Πειραιά ΤΤ.