Bildungs-Pilotanlage für Kreislauf-Windkanaltrocknung und Bestimmung des konvektiven Wärmeübergangskoeffizienten

Einführung

Die Bildungs-Pilotanlage für verfahrenstechnische Grundoperationen zur Kreislauf-Windkanaltrocknung und Bestimmung des konvektiven Wärmeübergangskoeffizienten ist ein integriertes Laborsystem, das für die Ingenieurausbildung an Hochschulen konzipiert wurde. Diese Einheit ermöglicht es Studenten, die Grundprinzipien der konvektiven Trocknung, von Luft-Wasserdampf-Systemen sowie von Wärme- und Stofftransportphänomenen zu untersuchen. Durch die Ermöglichung der empirischen Bestimmung von Trocknungskurven, Trocknungsgeschwindigkeitskurven und konvektiven Wärmeübergangskoeffizienten unter variablen Prozessbedingungen schlägt die Pilotanlage eine Brücke zwischen theoretischen Lehrbuchkonzepten und industriellen Prozessabläufen.

Anpassung und Flexibilität

In Anerkennung der vielfältigen pädagogischen Anforderungen und räumlichen Gegebenheiten von Hochschulen weltweit wurde diese Bildungseinheit mit Blick auf Flexibilität konzipiert. Wir bieten umfassende Anpassungsleistungen für sowohl Hardware- als auch Softwarekomponenten an. Unabhängig davon, ob die Anpassung der strukturellen Anordnung, die Aufrüstung der Sensorkonfiguration oder die Anpassung von Software-Schnittstellen und Datenerfassungsprotokollen erforderlich ist – das System kann modifiziert werden, um sich an spezifische Laborräume, regionale Ingenieurnormen und die pädagogischen Ziele der Einrichtung anzupassen.

Wichtige pädagogische Merkmale und Vorteile

• Ausrichtung an Ingenieurakkreditierungen: Entwickelt zur Unterstützung einer ergebnisorientierten Ausbildung, die es Studenten ermöglicht, Echtzeit-Datenerfassung und -analyse durchzuführen sowie die wichtigen Trocknungs- und Trocknungsgeschwindigkeitskurven zu erstellen, um den Anforderungen moderner ingenieurwissenschaftlicher Lehrpläne zu entsprechen.
• Variable Prozesssteuerung: Verfügt über einstellbare Strömungsgeschwindigkeit, Lufttemperatur und relative Luftfeuchtigkeit, sodass Studenten systematisch untersuchen können, wie äußere Randbedingungen die Trocknungskinetik beeinflussen.
• Konstantdruck-Zyklusbetrieb: Unterstützt konvektive Zyklustrocknungskonfigurationen und ahmt das Verhalten realer industrieller Trocknungskreisläufe nach.
• Externe Feuchttemperaturmessung: Verwendet ein externes Messdesign für die Feuchttemperatur, wodurch physikalische Störungen des Hauptluftstroms reduziert und die Stabilität der thermodynamischen Messungen verbessert werden.
• Instrumentierung in Industriequalität: Ausgestattet mit einem industriellen All-in-One-Touchscreen-PC zur Steuerung und Echtzeit-Datenanzeige, sodass Studenten an die in der Industrie verwendeten Mensch-Maschine-Schnittstellen (HMI) und Leitsysteme herangeführt werden.
• Robuste und mobile Konstruktion: Auf einem Rahmen aus hochwertiger Aluminiumlegierung gebaut und mit arretierbaren Industrierollen ausgestattet, gewährleistet dies mechanische Stabilität und einfachen Standortwechsel innerhalb des Labors.

Details & Komponenten

Technische Spezifikationen

Versuchsmodule und Lernergebnisse

Ausrichtung an Lehrplänen und Lehrbüchern

Diese Pilotanlage wurde entwickelt, um Kerncurricula im Chemieingenieurwesen, Lebensmittelingenieurwesen, Umwelttechnik und thermischen Verfahrenstechnik zu unterstützen. Die an dieser Einheit durchgeführten Versuche korrespondieren direkt mit den grundlegenden Transportphänomenen und verfahrenstechnischen Grundoperationen, die in der gängigen Fachliteratur beschrieben werden.

Durch die Durchführung von Versuchen an dieser Pilotanlage können Studenten die theoretischen Rahmenwerke aus klassischen Lehrbüchern empirisch überprüfen, wie:

• Unit Operations of Chemical Engineering (Verfahrenstechnische Grundoperationen): Praktische Anwendung von Konzepten wie der Trocknungsperiode mit konstanter Geschwindigkeit, der Trocknungsperiode mit abfallender Geschwindigkeit, der Gleichgewichtsfeuchte und den Auslegungsgleichungen für chargenweise und kontinuierliche Trockner.
• Transport Processes and Unit Operations (Transportprozesse und Verfahrenstechnische Grundoperationen): Direkte experimentelle Modellierung von gleichzeitiger Wärme- und Stoffübertragung, Grenzschichtwiderstand, Feuchttemperaturdynamik und konvektiven Stoffübergangskoeffizienten.
• Chemical Engineering Design (Chemieingenieurliche Auslegung): Erfahrung sammeln bei der Erfassung von Trocknungsgeschwindigkeitsdaten im Pilotmaßstab, die für die Hochskalierung, Dimensionsberechnung und Optimierung von Trocknungsanlagen im industriellen Maßstab erforderlich sind.

Um spezielle akademische Forschung oder einzigartige Laborlehrpläne zu berücksichtigen, können sowohl die Hardwarekonfiguration als auch die zugehörigen Softwarealgorithmen auf Anfrage der Fachabteilung angepasst werden, um spezifische thermodynamische Zyklen oder komplexe Materialien zu modellieren.

Über LABPARK

LABPARK ist ein spezialisierter Anbieter von Bildungsgeräten und Ingenieur-Pilotanlagen, der den Hochschulbereich seit über 20 Jahren bedient. Wir konzentrieren uns auf die Lieferung von robusten, hochwertigen Laborlösungen in sechs zentralen akademischen Bereichen: Chemie, Chemieingenieurwesen, Biotechnologie, Lebensmittelingenieurwesen, Pharmatechnik und Umwelttechnik.

Unterstützt durch eine Produktions- und Forschungsstätte von 49.000 Quadratmetern verfügt unser Entwicklungs- und Ingenieurteam über 209 technische Patente. LABPARK hat mit mehr als 289 Universitäten und Hochschulen weltweit zusammengearbeitet und hilft Fachabteilungen dabei, praktische, sichere und moderne Laborumgebungen zu schaffen, die die nächste Generation von Ingenieuren auf die Herausforderungen der Industrie vorbereiten.

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