تحلیل تجربی یک مبدل حرارتی گرمکن آب با مشعل متخلخل

با توجه به بالا بودن میزان مصرف سوخت در کشور نسبت به میانگین جهانی، کاهش مصرف سوخت تجهیزات گازسوز از اهمیت بالایی برخوردار است. در این تحقیق با استفاده از مشعل متخلخل (جامدهای فلزی متخلخل و شبکه های سیمی) و مشعل معمولی، بازد ه ی مبدل حرارتی (آبگرمکن مخزنی) مورد ارزیابی قرار گرفت و راندمان دو نوع مشعل مورد مقایسه قرار گرفت. در هر آزمایش، زمان لازم برای رسیدن دمای آب آبگرمکن به دمای مورد نظر (60 درجه ی سلسیوس) ثبت شد. در این پروسه، 4 نوع جامد فلزی متخلخل، مورد بررسی قرار گرفت. نمودار دمای آب داخل مخزن و دمای دودکش بر حسب زمان رسم شد؛ به منظور افزایش دقت، فرمول اصلی گاز طبیعی مورد محاسبه قرار گرفت. سپس با استفاده از نرم افزار gaseq نسبت های هم ارزی و دمای شعله برای هر مشعل محاسبه و به عنوان نمونه برای دو حالت خاص، معادلات واکنش برای مشعل ها نوشته شد. همچنین میزان اکسیژن و دی اکسید کربن موجود در محصولات احتراق اندازه گیری و طبقه بندی شدند. جامد متخلخل بهینه از بین انواع جامدهای متخلخل، انتخاب شد. نتایج نشان داد که با استفاده از مشعل با جامد متخلخل بهینه (جامد متخلخل به طول 10 سانتی متر)، می توان حداکثر، راندمان را تا 10 درصد افزایش داد. این افزایش راندمان، در اثر افزایش انتقال حرارت تابشی، کاهش میزان هوای اضافه و افزایش انتقال حرارت هدایت بین جسم متخلخل و دیواره ی مخزن صورت می گیرد. با توجه به نتایج به دست آمده، به دلیل کم بودن هزینه ی شبکه های سیمی مورد استفاده و در دسترس بودن آنها، طرح از نظر اقتصادی مقرون به صرفه بوده و دوره ی بازگشت سرمایه در نظر گرفته نمی شود.