Equipo didáctico de presión de saturación Equipo de laboratorio escolar educativo Equipo de laboratorio térmico

TH3 Equipo didáctico de presión de saturación Equipo de laboratorio escolar educativo Equipo de laboratorio térmico

DESCRIPCIÓN
Un equipo de sobremesa diseñado para introducir a los estudiantes en las características del vapor de agua saturado.
El aparato es equivalente a una caldera Marcet, con un calorímetro de estrangulamiento adicional y un bucle de tuberías, que permite que el vapor saturado regrese a la base de la caldera como condensado.
El agua pura en la caldera se calienta hasta su punto de ebullición utilizando un par de calentadores de cartucho con control de potencia variable. Una mirilla en la parte delantera de la caldera permite observar los procesos internos, es decir, los patrones de ebullición en la superficie del agua, y también permite controlar el nivel de agua en la caldera.
El vapor saturado que sale de la parte superior de la caldera pasa por el bucle de tuberías antes de condensarse y regresar a la base de la caldera para recalentarse. El rango de funcionamiento de la caldera y el bucle es de 0 a 7 bar. La rama superior del circuito de tuberías incorpora un termómetro de resistencia de platino (PRT), un sensor de temperatura y un sensor de presión electrónico para medir las propiedades del vapor saturado. Un punto de llenado en la rama superior permite llenar el circuito con agua pura y permite que todo el aire se ventile de forma segura antes de sellar el circuito para realizar mediciones presurizadas.
Una salida de vapor, con válvula de aislamiento, permite que el vapor del interior del circuito pase a través de un calorímetro de regulación, cuyo propósito es demostrar cómo se puede determinar la fracción de sequedad del vapor saturado en el circuito.
El vapor se expande a presión atmosférica a medida que se regula y un segundo sensor de temperatura PRT mide la temperatura del vapor después de la expansión.
El aparato está diseñado para un funcionamiento seguro con una válvula de alivio de presión configurada para funcionar si la presión aumenta por encima de la presión de trabajo y un manómetro Bourdon que permanece operativo cuando se desconecta la energía de la consola eléctrica.
Todas las fuentes de alimentación, el acondicionamiento de señales, los circuitos, etc. están contenidos en una consola eléctrica con dispositivos de protección de corriente adecuados y un RCD para la protección del operador. Las lecturas de los sensores se muestran en un medidor digital común con interruptor selector y todas las señales correspondientes se envían a un puerto de E/S para la conexión a una PC mediante un paquete de software educativo/interfaz paralela opcional.


CONTENIDO EXPERIMENTAL
Estudiar el comportamiento del agua durante la transición entre las fases líquida y vapor
Investigar el comportamiento del agua a temperaturas cercanas al punto de vapor en un rango de presiones
Estudiar el cambio en el punto de vapor con presiones crecientes y observar el comportamiento del fluido utilizando un visor colocado en un recipiente a presión
Entender los principios de medición de la presión de saturación
Medir la presión de saturación del agua utilizando un recipiente presurizado
Examinar el efecto de las condiciones inestables en la precisión de la medición
Investigar la precisión de los datos de saturación obtenidos utilizando equipo básico
Comparar datos de laboratorio con tablas de vapor publicadas
Determinar la calidad del vapor que sale de un recipiente presurizado
Utilizar un calorímetro de estrangulamiento junto con la ecuación de energía de flujo estacionario, para calcular la entalpía del vapor que escapa
Determinar la calidad del vapor utilizando tablas de referencia estándar