معدات مختبر حرارية لتجفيف الهواء بالامتزاز — معدات تعليمية وتدريبية

AFT094 معدات مختبر حرارية لتجفيف الهواء بالامتزاز — معدات تعليمية وتدريبية
1 الوصف
لقد صُمم هذا الجهاز خصيصاً لتمكين شرح المبادئ النظرية المعقدة لعمليات الامتزاز (Adsorption) بأسلوبٍ واضحٍ ومفهوم، وذلك من خلال التجريب العملي.
يقوم ضاغطٌ بسحب الهواء المحيط، ثم يتدفق هذا الهواء عبر حوضٍ مائيٍ تابعٍ لجهاز ترطيب، ليكتسب بعد ذلك رطوبةً نسبيةً تبلغ 100%. وقبل أن يتدفق الهواء من الأسفل إلى داخل عمود الامتزاز، يتم ضبط رطوبته النسبية ودرجة حرارته باستخدام سخّان. يتدفق الهواء الرطب عبر المادة المازّة (وهي هنا هلام السيليكا)، التي تكون موضوعةً على هيئة طبقةٍ ثابتةٍ داخل عمودٍ شفاف. وفي أثناء هذه العملية، يتم امتزاز كمية الرطوبة الموجودة في الهواء واحتجازها. وتحتوي المادة المازّة على مؤشرٍ كيميائي؛ حيث يشير لون هذا المؤشر إلى موقع "منطقة انتقال الكتلة" (MTZ). وفي نهاية المطاف، يخرج الهواء الذي جرى تجفيفه بهذه الطريقة من العمود ليُصرف إلى الجو الخارجي.
ولغرض تجديد نشاط المادة المازّة (إعادة تنشيطها)، يتم سحب الهواء المحيط بواسطة ضاغطٍ ثانٍ. يُسخَّن هذا الهواء، ثم يتدفق من الأعلى إلى داخل العمود. ويمكن أيضاً رصد عملية "التحرر من الامتزاز" (Desorption) هذه من خلال العمود الشفاف. ويُتيح الجهاز التدريبي إمكانية إجراء دراسةٍ متزامنةٍ لعمليتي الامتزاز والتحرر من الامتزاز. وبمجرد استنفاد السعة الامتزازية للمادة الموجودة في أحد العمودين، يتم توجيه تدفق الهواء الرطب عبر عمودٍ ثانٍ يحتوي على مادةٍ مازّةٍ مُعادٍ تنشيطها، وذلك لإتمام عملية التجفيف.
كما زُوِّد الجهاز بنظامِ دورةٍ مغلقةٍ يشتمل على مضخةٍ ونظامِ تبريد، وذلك لضبط درجة حرارة الحوض المائي الموجود داخل جهاز الترطيب. ويتم التحكم في درجة حرارة ورطوبة الهواء الخاضع لعملية التجفيف عن طريق برمجياتٍ حاسوبية. كذلك يمكن ضبط معدلات تدفق تيارَي الهواء باستخدام صماماتِ تحكمٍ مخصصة.
ومن خلال تسجيل قيم الرطوبة النسبية ودرجات الحرارة عند جميع النقاط الحيوية في النظام، يصبح بالإمكان تحقيق موازنةٍ شاملةٍ ودقيقةٍ لعمليتي الامتزاز والتحرر من الامتزاز. ويتم تسجيل القيم المقاسة وحفظها بواسطة البرمجيات الحاسوبية المرفقة. كما تتيح هذه البرمجيات إمكانية تمثيل عمليتي الامتزاز والتحرر من الامتزاز بيانياً على "مخطط h-ω"، فضلاً عن إمكانية رسم وتخطيط "منحنيات الاختراق" (Breakthrough curves). 2. المواصفات الفنية
تجفيف الهواء بالامتزاز المستمر
عمودان للتبادل الدوري بين عمليتي الامتزاز وتجديد المادة المازة
مراقبة منطقة انتقال الكتلة باستخدام أعمدة شفافة ومادة مازة مزودة بمؤشر
ضاغطان لتوفير هواء التغذية وهواء التجديد من الجو المحيط
ترطيب هواء التغذية عبر تمريره خلال حمام مائي
نظام دائري مزود بمضخة ونظام تبريد لضبط درجة حرارة الحمام المائي
ضبط الرطوبة النسبية ودرجة حرارة هواء التغذية باستخدام سخان
سخان لضبط درجة حرارة هواء التجديد
ضبط معدلات تدفق هواء التجديد وهواء التغذية باستخدام صمامات تحكم
برمجيات تتضمن وظائف للتحكم وجمع البيانات عبر منفذ USB، وتعمل على نظامي التشغيل Windows 8.1 و 10

3 البيانات الفنية
عمودان
القطر (Ø): حوالي 80 مم
الارتفاع: حوالي 800 مم
ضاغطان (Compressors)
أقصى ضغط موجب: 1 بار
أقصى معدل تدفق: 8 م³/ساعة
مضخة جهاز الترطيب
أقصى معدل تدفق: 600 لتر/ساعة
أقصى ارتفاع رفع (Head): 1.5 متر
نظام التبريد
القدرة التبريدية: 395 واط عند فرق في درجة الحرارة
قدره 10 كلفن / 250 لتراً
سخّاطان كهربائيان للهواء
القدرة الناتجة (هواء التغذية): 160 واط
القدرة الناتجة (التجديد): 2 × 250 واط
نطاقات القياس
معدل التدفق: 2 × 0...10 Nm³/ساعة
درجة الحرارة: 3 × 0...50 درجة مئوية؛ 1 × 0...200 درجة مئوية؛ 1 × -25...125 درجة مئوية (للهواء)
الرطوبة النسبية: 4 × 0...100%
درجة الحرارة: 1 × 0...50 درجة مئوية (للماء)
230 فولت، 50 هرتز، أحادي الطور
230 فولت، 60 هرتز، أحادي الطور؛ 230 فولت، 60 هرتز، ثلاثي الأطوار
شهادات UL/CSA (اختياري)
الأبعاد والوزن
الطول × العرض × الارتفاع: 1390 × 750 × 1890 مم
الوزن: حوالي 150 كجم
المتطلبات التشغيلية
جهاز حاسوب (PC) يعمل بنظام التشغيل Windows