بررسی اثرات حرارتی روی علمکهای گاز خانگی و ارائه راهکار مناسب برای محافظت حرارتی آن

در این مطالعه اثر منبع حرارتی روی لوله گاز پلی ایتلن 60 پوندی که گاز از طریق آن از لوله اصلی به منازل منتقل می شود، مورد بررسی و تحلیل ریاضی قرار می گیرد. با نوشتن موازنه انرژی بصورت دو بعدی و ناپایداری برای دیوار شامل علمک و زمین، معادلات دیفرانسیل حاکم به دست آورده میشوند و سپس این معادلات به روش عددی حل و توزیع دما در دیواره وزمین پیدا می شود. نتایج حاصل از حل معادلات نشان می دهد که درمحل لوله پلی اتیلن در دیوار، دما از حد مجاز (یعنی دمای ذوب پلی اتیلن) با شرایط مرزی مختلف فراتر می رود و عمده ازدیاد دما در قسمت دیوار اتفاق می افتد و در قسمت زمین دما از حد مجاز تجاوز نمی کند و زمین همانند یک عایق حرارتی عمل می کند، 5 روش مختلف شامل عایق کاری لوله پلی اتیلن ، استفاده از سپر تششعشی استفاده ترکیبی از عایق و سپر تشعشعی، انتقال محل رگولاتور به روی زمین و تعویض جنس لوله پلی اتیلن برای محافظت حرارتی لوله پلی اتیلن ارائه میشود. پیشنهاد می شود از 2 سانتیمتر عایق بصورت کانال مربعی با ضریب هدایت حرارتی W/m.k0/078 یا از یک عایق به ضخامت 2 سانتیمتر با ضریب هدایت حرارتی W/m.k0/052 همراه با فویل آلومینیوم، بعنوان سپر تشعشعی استفاده شود. لازم بذکر است که استفاده از عایق همراه با فویل آلومینیومی از ضریب از اطمینان بالاتری برخوردار است. چندین آزمایش عملی جهت تست روشهای پیشنهادی و همچنین جهت بررسی صحت قسمت تئوری انجام شده است. نتایج عملی توافق خوبی یا محاسبات تئوری را نشان میدهد. در پایان ارزیابی اقتصادی برای دو طرح پیشنهادی آورده شده است.

Keywords:

علمک , لوله اتیلن , عایق حرارتی , لوله گاز