AFT077 Équipement de laboratoire thermique : Échangeur de chaleur à ailettes — Matériel pédagogique et d'enseignement1. Présentation de l'équipement
1.1 Vue d'ensemble
L'échangeur de chaleur à ailettes est un dispositif expérimental thermodynamique principalement utilisé pour étudier la théorie du transfert de chaleur par convection ainsi que les courbes de performance des pompes. L'appareil comprend un système de conduits d'air et un circuit d'eau chaude. La circulation de l'air dans les conduits est assurée par un ventilateur centrifuge, tandis que la circulation de l'eau dans le circuit d'eau chaude est assurée par une pompe à eau. Le principe de fonctionnement du dispositif repose sur le chauffage de l'eau contenue dans un réservoir de stockage, suivi de la mise en marche de la pompe pour faire circuler l'eau chaude. Une fois la température stabilisée, le ventilateur est activé ; celui-ci génère un flux d'air qui évacue la chaleur de l'échangeur thermique. Ce processus illustre les lois fondamentales de la thermodynamique. Lorsque la pompe est en fonctionnement, il est possible d'étudier sa courbe caractéristique.
1.2 Caractéristiques
(1) L'appareil bénéficie d'une conception modulaire qui facilite son installation et rend les principes expérimentaux clairs et aisément compréhensibles.
(2) L'appareil intègre une conception électrique autonome permettant l'acquisition de données en temps réel, sans nécessiter l'utilisation d'un ordinateur externe (PC).
(3) L'appareil est fabriqué à partir de matériaux et de revêtements de peinture hautement résistants à la corrosion, ce qui permet d'allonger considérablement sa durée de vie.
2. Paramètres techniques
Alimentation électrique : CA 230 V, 50 Hz
Dimensions : 1400 mm × 880 mm × 1550 mm
Poids : < 210 kg
Conditions de fonctionnement : Température ambiante de 5 °C à +40 °C ; Humidité relative < 85 % (à 25 °C)
3. Liste des composants et présentation détaillée
3.1 Partie principale
N° Désignation
1 Ventilateur centrifuge
2 Échangeur de chaleur à ailettes
3 Orifice de mesure de pression différentielle
4 Déflecteur
5 Transmetteur de pression différentielle
6 Vanne de régulation
7 Vanne de régulation de débit
8 Vanne de dérivation de débit
9 Réservoir d'eau
10 Thermomètre mécanique
11 Coffret électrique
12 Capteur de pression
13 Débitmètre électromagnétique
14 Pompe à eau
3.2 Partie coffret d'alimentation
N° Désignation
1 Écran tactile
2 Port de communication réseau
3 Sectionneur
4 Automate Siemens (PLC)
5 Module PID
6 Disjoncteur
7 Alimentation à découpage
8 Contacteur CA
9 Module d'acquisition analogique
10 Commutateur
11 Module de régulation de tension monophasé
12 Transmetteur de température
13 Relais
3.3 Liste de configuration de l'équipement
N° Désignation Qté
Composant 1 Ventilateur centrifuge 1
Composant 2 Transmetteur de pression différentielle 1
Composant 3 Capteur de pression 1
Composant 4 Débitmètre électromagnétique 1
Composant 5 Écran tactile 1
Composant 6 Automate Siemens (PLC) 1
Composant 7 Module d'acquisition analogique 1
Composant 8 Module PID 1
Composant 9 Contacteur CA 1
Composant 10 Relais 3
Composant 11 Transmetteur de température 4
Composant 12 Module de régulation de tension monophasé 1
Composant 13 Commutateur 1
Composant 14 Pompe à eau 1
3.4 Accessoires
N° Désignation Qté
1 CD du logiciel 1
2 Câble d'extension pour port réseau 1
4. Liste des expériences
Expérience 1 : Comprendre les fonctions et l'utilisation de l'échangeur de chaleur à ailettes
Expérience 2 : Expérience thermodynamique basée sur l'échangeur de chaleur à ailettes
Expérience 3 : Expérience sur le tracé de la courbe caractéristique de la pompe de l'échangeur de chaleur à ailettes
Expérience 4 : Comprendre le traitement des données des capteurs de l'échangeur de chaleur à ailettes
Expérience 5 : Comprendre l'expérience de communication au sein de l'échangeur de chaleur à ailettes
