Pilotanlage für Einheitsoperationen der Mehrpumpen-Flüssigkeitstransport- und Prozessrohrleitungsausbildung

Einführung

Die Praktikums-Pilotanlage für Mehrpumpen-Einheitsoperationen zum Flüssigkeitstransport und Prozessrohrleitungen ist ein integriertes Laborsystem im industriellen Maßstab, entwickelt für Ingenieurfakultäten an Hochschulen. Diese Pilotanlage verbindet akademische Theorie mit industrieller Praxis, indem sie Studierenden ermöglicht, ein umfassendes Spektrum an Prozesspumpen, Rohrleitungssystemen und Durchflussmessgeräten zu betreiben, zu steuern und zu kalibrieren. Aufgebaut auf einer stabilen zweistufigen Stahl-Betriebsplattform bietet das System einen Zweimodus-Betrieb – es kombiniert physikalischen Flüssigkeitstransport mit semi-physikalischer digitaler Simulation – um eine sichere, vielseitige und hochgradig interaktive Lernumgebung für zukünftige Verfahrensingenieure zu schaffen.

Maßgeschneiderte Lösungen für akademische Labore

Um eine nahtlose Integration in unterschiedliche Ingenieurstudiengänge und Laborräume zu gewährleisten, zeichnet sich diese Pilotanlage durch ein hoch anpassbares Design aus. Sowohl die physischen Hardwarekomponenten als auch die digitale Steuerungssoftware können an spezifische akademische Anforderungen, Raumabmessungen und Sicherheitsstandards angepasst werden. Diese Flexibilität ermöglicht es Einrichtungen, ein System zu erwerben, das genau auf ihre Lehrziele zugeschnitten ist.

Wichtige Lehrfunktionen und Vorteile

• Umfassender Pumpenbetrieb: Ermöglicht das direkte Starten, Anhalten und Steuern von Kreiselpumpen, Wirbelpumpen, Zahnradpumpen, Vakuumpumpen, Dosierpumpen und Luftkompressoren.
• Fortgeschrittene Fluiddynamik-Demonstrationen: Ermöglicht Studierenden die Untersuchung von Reihen- und Parallelschaltungen von Kreiselpumpen, die Beobachtung von Lufteinschluss durch kontrollierte Luftleckage an der Saugleitung sowie den Vergleich von schwerkraftgetriebenem, druckbeaufschlagtem, vakuumunterstütztem und pumpgetriebenem Flüssigkeitstransport.
• Bewertung von Rohrleitungsreibung und Armaturenverlusten: Verfügt über spezielle Prüfleitungen zur Messung von Druckabfällen über gerade Rohre, Bögen, Reduzierstücke, Absperrventile, Schieber und Kugelhähne, um die strömungsmechanische Theorie zu vertiefen.
• Durchflussmessung und Kalibrierung: Bietet praktische Erfahrung mit unterschiedlichen industriellen Durchflussmessern, darunter Glasrotameter, Blenden Durchflussmesser, Metallrohrrotameter und TurbinenDurchflussmesser, neben Kalibrierprotokollen für Durchflussmesser und Dosierpumpen.
• Zweimodus-Betriebssystem:
  • Betriebsmodus mit echten Stoffen: Verwendet das industrielle SCADA-/Computersteuerungssystem zur Erfassung von Echtzeitdaten von physischen Sensoren und zur Steuerung aktiver Komponenten wie Pumpen und Heizungen.
  • Semi-physikalischer Simulationsmodus: Ermöglicht Studierenden den Trockenbetrieb des Systems (ohne Prozessmedien). Die Software liest die Positionen physischer Ventile aus und führt integrierte Prozessmodelle aus, um Temperatur-, Druck-, Durchfluss- und Füllstandsanzeigen anzusteuern – dies bietet ein risikofreies Schulungsumfeld.
• Sicherheit und Zugänglichkeit in Industriequalität: Aufgebaut auf einem belastbaren zweistufigen Stahlrahmen mit 1,2 Meter hohem gelben Sicherheitsgeländer, rutschfesten geriffelten Bodenplatten und einer integrierten Sicherheitsleiter für bequeme Inspektion und Wartung.

Technische Spezifikationen

Curriculumintegration und Lehrbuchausrichtung

Diese Pilotanlage wurde entwickelt, um professionelle Laborpraktika in mehreren Ingenieurdisziplinen zu unterstützen, darunter Chemieingenieurwesen, Umwelttechnik, Lebensmitteltechnik, Pharmatechnik und Angewandte Chemie.

Durch die Durchführung praktischer Experimente an dieser Einheit erwerben Studierende praktische Einblicke in die Kernprinzipien, die in Standard-Ingenieurlehrbüchern dargestellt sind. Die Ausrüstung korrespondiert direkt mit Themen wie Flüssigkeitsstatik, Reibungswiderstand in Leitungen, Pumpenförderhöhe und Leistungsberechnung, Durchflussmessung und automatisierte Prozesssteuerung.

Die folgende Tabelle ordnet die spezifischen experimentellen Fähigkeiten der Pilotanlage den relevanten theoretischen Konzepten zu, die in gängigen akademischen Curricula vorkommen.

Lehrbuch-Zuordnung

Hardware- und Software-Anpassung

Um unterschiedlichen Laboranordnungen, lokalen elektrischen Anforderungen und spezifischen Lehrplanzielen Rechnung zu tragen, unterstützt die Pilotanlage umfassende Anpassungen. Physikalische Parameter – darunter Strukturabmessungen, Rohrleitungsconfigurationen und Pumpenleistungen – können während der Designphase angepasst werden. Ebenso können die Steuersoftwareoberfläche und die simulierten Prozessmodelle modifiziert werden, um sie an die spezifische Lehrmethode und den inhaltlichen Fokus Ihrer Einrichtung anzupassen.

Über LABPARK

LABPARK ist seit über 20 Jahren dem Dienst an der globalen Hochschulbildung verpflichtet und spezialisiert auf die Entwicklung und Herstellung fortschrittlicher Lehrmittel. Wir konzentrieren uns auf die Lieferung hochwertiger Ausbildungssysteme in sechs akademischen Hauptbereichen: Chemie, Chemieingenieurwesen, Biologie, Lebensmittelwissenschaft, Pharmazie und Umwelttechnik.

Gestützt durch einen modernen 49.000 Quadratmeter großen Produktions- und F&E-Standort verfolgt LABPARK eine starke Verpflichtung zu technologischer Innovation und hält derzeit 209 Technologiepatente. Bisher haben wir mit mehr als 289 Universitäten und Hochschulen weltweit zusammengearbeitet und helfen Einrichtungen dabei, sicherere, effektivere und industrienahe Laborumgebungen für die nächste Ingenieursgeneration aufzubauen.

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