Banc d’étude de trois échangeurs thermiques

Étude des échangeurs

Banc d'étude de trois échangeurs thermiques
UGS : MP103 Catégorie :
MP103
Ce banc permet l’étude et la comparaison de 3 types d’échangeurs :
Monotubulaire / coaxial (0.1 ou 0.2 m²)
A plaques (0.1 ou 0.2 m²)
Multitubulaire (0.1 ou 0.2 m²)
Le sens de l’écoulement peut être inversé, ce qui permet l’étude des échangeurs à co-courant et à contre-courant.

 

Objectifs Pédagogiques :
  • Détermination :
    • Des bilans thermiques
    • Des coefficients d’échanges globaux
    • Des régimes d’écoulement
  • Influence de l’alimentation fluide chaud et fluide froid.
  • Comparaison de l’efficacité de 3 types d’échangeurs.
  • Etablissement des différents profils de température, calcul des différences de température moyenne.
Description technique :
  • 1 échangeur monotubulaire / coaxial réalisé en acier inox
  • 1 échangeur à plaques brasées
  • 1 échangeur multitubulaire : constitué d’un faisceau de tubes dont l’une des extrémités est soudée sur une plaque. Les tubes s’insèrent dans une calandre en inox ou en verre.
  • Les échangeurs sont en acier inox
  • Vannes manuelles en acier inox pour la sélection des circuits.
  • Manomètres
  • 1 débitmètre à flotteur (circuit froid)
  • 1 débitmètre à flotteur (circuit chaud)
  • Robinet à soupape en acier inox pour le réglage des débits des circuits d’eau froide et chaude.
  • 12 sondes de température Pt100
  • Armoire électrique avec commutateur 3 positions pour la sélection du type d’échangeurs, 1 commutateur 2 positions pour le choix du mode de circulation (co ou contre-courant),
  • 6 afficheurs de température, avec transmetteurs et arrêt d’urgence.
  • Un châssis inox soudé supporte le circuit hydraulique en acier inox.

Options

Option 1 : Acquisition des données

Tout d’abord, cette option permet d’assurer l’acquisition et l’enregistrement des données. Un écran tactile de 9,7’’ affiche et enregistre les températures et débits. Par ailleurs, les données, exportables au format CSV via USB, sont visualisées en temps réel selon l’échangeur et le mode de circulation sélectionnés.

En complément, le logiciel permet de réaliser l’acquisition, l’enregistrement des valeurs mesurées ainsi que les calculs associés. Il génère également les courbes d’échanges en fonction du temps pour chaque échangeur.

Option 2 : Contrôle des débits

Ensuite, cette option assure le pilotage des débits des circuits chaud et froid à partir d’un ordinateur. Une vanne pneumatique en inox régule les deux débits, tandis que deux convertisseurs P/I, installés dans l’armoire électrique, sont configurés via l’ordinateur pour garantir un réglage précis.

Option 3 : Groupe de chauffe de l’eau

Enfin, cette option met en œuvre un groupe de chauffe de l’eau composé d’un chauffage électrique de 9 ou 12 kW, associé à une pompe et un réservoir. Le système permet d’atteindre une température maximale de 95 °C.

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