Устройство для замораживания грунта

Устройство для замораживания грунта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е-- -Ь882ВО

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОР :КОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.11.75 (21) 2191946/33 (51) М. Кл. - Е 02D 3, 12 с присоединением заявки М

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.01.78. Бюллетень М 2 (53) УДК 624.138(088.8) (45) Дата опубликования описания 28.01.78 (72) Авторы изобретения

Н. А. Бучко, С. Х. Дукаревич, В. М. Капустин, Н. И. Кулагин, Н. Н. Логинов, Б. Д. Максимов, В. И. Медейко, Г. С. Потехин, И. К. Сахиниди, М. М. Синичкин, А. Р. Толчинский, Г. А. Федоров, В. И. Хрящев и И. М. Поляков

Ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции управление строительства Ленинградского метрополитена и Ленинградский научно-исследовательский и конструкторский институт химического машиностроения (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАМОРАЖИВАНИЯ ГРУНТА

Изобретение относится к области замораживания грунтов и может быть использовано для ускорения создания зональных ледогрунтовых ограждений при строительстве подземн ы x coop ужений.

Известно устройство для замораживания грунта, включающее обсадную трубу, заполненную хладоносителем, подающую и отсасывающую трубы (1). Недостатком известного устройства является длительность процесса замораживания.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для замораживания грунта, включающее расположенные одна в другой с зазором трубы, внутренняя из которых помещена в теплоизоляционный кожух, а пространство между трубами заполнено хладоносителем (2). Недостатки устройства — длительность процесса замораживания и низкая эффективность работы устройства при использовании в качестве хладоносителя жидкого азота.

Цель изобретения — ускорить процесс замораживания за счет подачи хладоносителя в зону замораживания с максимальным содержанием жидкой фазы.

Достигается это тем, что внутренняя труба в нижней части в пределах зоны заморажи5 вания выполнена с отверстиями, причем суммарная площадь сечения отверстий не менее чем в два раза превышает площадь сечения внутренней трубы.

Внутренняя труба снабжена термометриче10 скими преобразователями, закрепленными на ее наружной поверхности в зоне замораживания, что позволяет обеспечить регулирование количества хладоносителя.

На чертеже схематически изображено уст15 ройство для замораживания грунта.

Устройство состоит из оголовника 1, наружной обсадной трубы 2, внутренней питающей трубы 3 и запорно-регулирующего вентиля 4. Конструкция оголовника 1 представля20 ет собой герметичное соединение труб 2 и 3.

Для обеспечения подачи жидкого азота в требуемую зону замораживания грунта с максимальным количеством жидкой фазы и минимальным — паровой, а также для умень25 шепия гидравлического сопротивления трак588289 та внутри трубы 3 на участке от оголовника

1 до верхней границы требуемой зоны намораживания ледогрунтового ограждения установлена тепловая изоляция 5.

На участке от верхней границы требуемой зоны намораживания до нижнего конца внутренняя труба выполнена с отверстиями 6, причем суммарная площадь сечения отверстий не менее чем в два раза превышает площадь живого сечения внутреннеи трубы, В межтрубном пространсгве 7 устройства в пределах требуемои зоны намораживания ледогрунтового ограждения для обеспечения контроля за температурой в соответствующей зоне самого устроиства установлены термометрические преобразователи 8, например многозонные термопары. Они прикреплены к внутренней трубе 3 в процессе монтажа ее. ,Кидкии азот подают в питающую трубу через вентиль 4 по подводящей магистрали 9, соединяющей емкость с жидким азотом с устройством или группой устройств, работающих параллельно или последовательно. Для уменьшения содержания паровой фазы в криогенной жидкости, подаваемой в питающую трубу, на подводящей магистрали 9 в зоне расположения группы устройств целесообразно установить отделитель паров жидкости, испарившейся на предыдущих участках магистрали.

Для наиболее интенсивного замораживания грунта в заданной зоне 10 обеспечивают кипение жидкого азота в соответствующей зоне межстенного пространства устройства, то есть в этой зоне в условиях рабочей эксплуатации имеется уровень парожидкостной смеси азота, верхняя граница которого незначительно ниже требуемой зоны намораживания ледогрунтового ограждения или совпадает с ней. В соответствии с этим с помощью показаний датчиков 8 осуществляют регулирование количества криогенной жидкости, подаваемой в питающую трубу 3 устройства, запорно-регулирующим вентилем 4.

Эффективность работы устройства зависит также от быстроты достижения требуемого уровня жидкости после запуска всей системы и стабильности его при долговременной эксплуатации. Оба эти условия выполняются при перфорировании внутренней трубы 3 на уча4 стке между верхней границей требуемой зоны намораживания ледогрунтового ограждения и нижним концом ее. 11ри запуске системы в начале режима эксплуатации или после

5 длительного перерыва отверстия на внутренней трубе играют роль отделителей паров на криогенном трубопроводе, что сокращает пусковой период и уменьшает время накопления требуемого уровня жидкости в заданной зо10 не.

Образующиеся при кипении азота в заданной зоне устройства пары проходят по остальной части межстенного пространства 7 и через запорный вентиль 11 и коллектор 12 дре15 нажа пара сбрасываются в атмосферу. В случае одновременной работы большои группы устройств необходимо для предотвращения обогащения азотом окружающей атмосферы организовать принудительное разбавление

20 сбрасываемого азота, например атмосферным воздухом.

Формула изобретения

1. Устройство для замораживания грунта, 25 включающее расположенные одна в другой с зазором трубы, внутренняя из которых помещена в теплоизоляционный кожух, а пространство между трубами заполнено хладоносителем, отличающееся тем, что, с целью

30 ускорения процесса замораживания за счет обеспечения подачи хладоносителя в зону замораживания с максимальным содержанием жидкой фазы, внутренняя труба в нижней части в пределах зоны замораживания выпол35 и с отверстиями, причем суммарная площадь сечения отверстий не менее чем в два раза превышает площадь сечения внутренней трубы.

2. Устройство по п. 1, отличающееся

40 тем, что, с целью обеспечения регулирования количества хладоносителя, внутренняя труба снабжена термометрическими преобразователями, закрепленными на ее наружной поверхности в зоне замораживания.

45 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 479849, кл. Е 02D 3/12, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР № 382791, 50 кл. Е 02D 3/12, 1971.

588289

Заказ 2996/5 Изд. % 123 Тираж 881

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель E. Путилин

Редактор Э. Шибаева Техред A. Камышникова Корректор И, Позняковская