TH3 Équipement didactique de pression de saturation Équipement de laboratoire scolaire Équipement de laboratoire thermique
DESCRIPTION
Unité de table conçue pour présenter aux étudiants les caractéristiques de la vapeur d'eau saturée.
L'appareil est équivalent à une chaudière Marcet, avec un calorimètre d'étranglement supplémentaire et une boucle de tuyau, qui permet de renvoyer la vapeur saturée à la base de la chaudière sous forme de condensat.
L'eau pure dans la chaudière est chauffée à son point d'ébullition à l'aide d'une paire de cartouches chauffantes à contrôle de puissance variable. Un voyant à l'avant de la chaudière permet d'observer les processus internes, à savoir les schémas d'ébullition à la surface de l'eau, et permet également de surveiller le niveau d'eau dans la chaudière.
La vapeur saturée quittant le haut de la chaudière passe autour de la boucle de tuyau avant de se condenser et de retourner à la base de la chaudière pour se réchauffer. La plage de fonctionnement de la chaudière et de la boucle est de 0 à 7 bars. Le membre supérieur de la boucle de tuyau intègre un thermomètre à résistance de platine (PRT), un capteur de température et un capteur de pression électronique pour mesurer les propriétés de la vapeur saturée. Un point de remplissage sur la branche supérieure permet de remplir la boucle avec de l'eau pure et d'évacuer tout l'air en toute sécurité avant de sceller la boucle pour des mesures sous pression.
Une prise de vapeur, avec vanne d'isolement, permet à la vapeur de l'intérieur de la boucle de passer à travers un calorimètre à étranglement, dont le but est de démontrer comment la fraction sèche de la vapeur saturée dans la
boucle peut être déterminée.
La vapeur se dilate jusqu'à la pression atmosphérique lorsqu'elle est étranglée et un deuxième capteur de température PRT mesure la température de la vapeur après expansion.
L'appareil est conçu pour un fonctionnement sûr avec une soupape de surpression réglée pour fonctionner si la pression dépasse la pression de travail et une jauge Bourdon qui reste opérationnelle lorsque l'alimentation est déconnectée de la console électrique.
Toutes les alimentations, le conditionnement des signaux, les circuits, etc. sont contenus dans une console électrique avec des dispositifs de protection de courant appropriés et un RCD pour la protection de l'opérateur. Les lectures des capteurs sont affichées sur un compteur numérique commun avec sélecteur et tous les signaux correspondants sont acheminés vers un port E/S pour la connexion à un PC à l'aide d'une interface parallèle/d'un logiciel pédagogique en option.
CONTENU EXPÉRIMENTAL
Étudier le comportement de l'eau pendant la transition entre les phases liquide et vapeur
Étudier le comportement de l'eau à des températures proches du point de vapeur sur une plage de pressions
Étudier le changement du point de vapeur avec des pressions croissantes et observer le comportement du fluide à l'aide d'un voyant placé dans un récipient sous pression
Comprendre les principes de mesure de la pression de saturation
Mesurer la pression de saturation de l'eau à l'aide d'un récipient sous pression
Examiner l'effet des conditions instables sur la précision de la mesure
Étudier la précision des données de saturation obtenues à l'aide d'un équipement de base
Comparer les données de laboratoire avec les tables de vapeur publiées
Déterminer la qualité de la vapeur sortant d'un récipient sous pression
Utiliser un calorimètre à étranglement en conjonction avec l'équation d'énergie à écoulement stationnaire, afin de calculer l'enthalpie de la vapeur qui s'échappe
Déterminer la qualité de la vapeur à l'aide de tables de référence standard