Unidades Piloto de Engenharia Química Vocacional
Planta Piloto de Transferência de Calor em Modo Duplo para Treinamento em Operações Unitárias
Número do item : LPK-SMTCR
O preço varia com base em especificações e personalizações
- Modos de Operação
- Modo de Material Real e Modo de Material Simulado
- Tipos de Trocadores
- Tubular/Tubos e Casco, Placa e outros tipos de parede divisória (4 no total)
- Interface de Controle
- Computador industrial com software SCADA/configuração
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Introdução
A Planta Piloto de Operações Unitárias para Treinamento Prático Abrangente em Transferência de Calor em Modo Duplo é um sistema de laboratório em escala de engenharia projetado para instituições de ensino superior facilitarem o ensino prático em engenharia térmica e operações unitárias químicas. Esta planta piloto fornece a estudantes de graduação e pesquisadores uma plataforma prática para estudar mecanismos de transferência de calor, operar trocadores de calor de grau industrial e dominar sistemas de controle de processos. Ao preencher a lacuna entre conceitos teóricos de sala de aula e operações industriais do mundo real, esta unidade prepara os estudantes de engenharia para os desafios práticos da carreira.
Opções de Personalização
Para atender aos requisitos específicos de diferentes currículos acadêmicos e espaços de laboratório, esta planta piloto apresenta um design altamente personalizável. Tanto os componentes de hardware (como layout de tubulação, seleção de material, configurações de sensores e dimensões físicas) quanto os sistemas de software (incluindo interfaces de controle, módulos de aquisição de dados e modelos de simulação) podem ser adaptados para se alinharem aos objetivos de ensino da sua instituição e às restrições das instalações.
Principais Funções e Vantagens de Ensino
- Sistema de Operação em Modo Duplo: Apresenta modos de operação "Com Material Real" e "Com Material Simulado". O modo com material real controla componentes físicos como bombas e aquecedores usando dados de sensores em tempo real, enquanto o modo com material simulado utiliza meios seguros (água ou ar) com modelos matemáticos para treinar os alunos com segurança em procedimentos de partida, desligamento e tratamento de falhas.
- Análise de Trocadores de Calor de Múltiplos Tipos: Permite que os alunos estudem a estrutura, princípios de funcionamento e desempenho de quatro tipos comuns de trocadores de calor de parede separadora (incluindo trocadores de calor casco e tubos e de placas).
- Determinação Abrangente de Coeficientes: Facilita o cálculo prático dos coeficientes globais de transferência de calor ($U$) sob diferentes vazões, temperaturas e configurações de fluido (corrente paralela e contracorrente).
- Infraestrutura em Escala Industrial: Construída sobre uma robusta plataforma de aço de dois níveis com corrimãos de segurança e escadas de acesso, replicando o ambiente estrutural e operacional de uma planta química industrial real.
- Controle Avançado de Processos & Aquisição de Dados: Equipada com sensores de grau industrial e um sistema de controle centralizado que permite aos alunos visualizar variáveis do processo, analisar balanços térmicos e entender loops de processo automatizados.
Especificações Técnicas
| Especificação | Detalhes |
|---|---|
| Área Ocupada do Sistema | Aprox. 3930 mm × 2560 mm × 3900 mm (C × L × A) (Personalizável conforme requisitos do local) |
| Estrutura | Estrutura de aço de dois níveis com acabamento em pó; corrimãos de segurança de 1,2 m no Nível 2; piso em chapa xadrez de 3 mm; escada inclinada de segurança integrada |
| Tipos de Trocadores | Trocadores de calor tubulares/casco e tubos, trocadores de calor de placas e outros tipos de parede divisória (4 tipos no total) |
| Modos de Operação | Modo Com Material Real: Aquisição de dados de sensores em tempo real e controle físico direto de bombas e aquecedores elétricos. Modo Com Material Simulado: Usa meios seguros (água/ar) acoplados a modelos matemáticos para simular a dinâmica do processo com base nas posições físicas das válvulas. |
| Interface de Controle | Computador industrial com software SCADA/de configuração para monitoramento em tempo real e controle de processos |
| Personalizabilidade | Hardware (tubulação, sensores, dimensões) e software (interfaces, algoritmos de simulação) totalmente personalizáveis |
Integração Curricular e Alinhamento com Livros Didáticos
Esta planta de treinamento é projetada para se alinhar com os currículos centrais internacionais de engenharia química, engenharia ambiental, sistemas de energia e engenharia de alimentos. Ao interagir com este sistema físico e simulado, os alunos podem correlacionar diretamente observações práticas com as estruturas teóricas apresentadas em livros didáticos acadêmicos clássicos.
Os módulos experimentais correspondem diretamente às principais operações unitárias e fenômenos de transporte abordados em publicações líderes como Unit Operations of Chemical Engineering, Transport Processes and Unit Operations e Chemical Engineering Design.
| Módulo Experimental | Operação Unitária / Ponto de Conhecimento Chave | Conceitos Acadêmicos Correspondentes em Livros Didáticos Clássicos |
|---|---|---|
| Caracterização de Trocadores de Calor | Condução e Convecção em Tubulações | Transferência de calor em regime permanente através de paredes multicamadas, coeficientes de transferência de calor individuais e globais, fatores de incrustação. |
| Operação em Corrente Paralela vs. Contracorrente | Diferença Logarítmica Média de Temperatura (LMTD) | Fatores de correção LMTD, comparação de eficiência térmica, efetividade do trocador de calor (método $\epsilon$-NTU). |
| Comutação de Calor com Múltiplos Meios | Projeto de Processo & Utilidades Térmicas | Balanços de energia, cálculos de consumo de utilidades, mecanismos de comutação entre diferentes meios de aquecimento e resfriamento. |
| Controle de Processo em Modo Duplo | Dinâmica e Modelagem de Processos | Calibração de sensores, aquisição de dados, características de fluxo da válvula, transição do comportamento físico do processo para modelos dinâmicos simulados. |
Através desses experimentos integrados, os alunos desenvolvem uma compreensão mais profunda dos fenômenos de transporte, princípios de projeto de processos e dimensionamento de equipamentos de transferência de calor, traduzindo fórmulas de livros didáticos em competências práticas de engenharia.
Personalização Sob Medida
Além das configurações padrão, enfatizamos que esta planta piloto é totalmente adaptável ao seu laboratório acadêmico. Tanto o layout do hardware quanto os sistemas de controle de software podem ser personalizados para corresponder ao seu plano de ensino específico, limitações de espaço e necessidades de pesquisa, garantindo integração perfeita no seu departamento de engenharia.
Sobre a LABPARK
A LABPARK tem se dedicado a servir instituições de ensino superior por mais de 20 anos, focando na entrega de soluções avançadas de treinamento experimental e prático. Especializamo-nos em seis grandes domínios acadêmicos e industriais: química, engenharia química, biotecnologia, engenharia de alimentos, engenharia farmacêutica e engenharia ambiental.
Com uma sólida base de pesquisa e desenvolvimento, a LABPARK detém 209 patentes técnicas e estabeleceu parcerias bem-sucedidas com mais de 289 universidades e faculdades em todo o mundo. Nossas operações são apoiadas por uma base de produção e P&D de última geração cobrindo 49.000 metros quadrados, garantindo que todo o nosso equipamento atenda a rigorosos padrões de qualidade, segurança e pedagógicos.
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