Устройство для замораживания и охлаждения грунта
Иллюстрации
Реферат
()724629
ОПИСАН
И Е
ИЗОБРЕТЕН И Я
Союз Соеетских
Социалистических
Республик
К АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву—
° —.:(22) Заявлено 03.04.78 (21) 2598980/29-33 (51)N Кл а E02 D3/12
Е 02 D 19/14
1,. с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет —
Ъ ! (43) Опубликовано 30.03.80. Бюллетень ¹ 12
4Ъсударстеенный комитет
I (53) УДК 624.139.62 (088.8) по делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 30.03.80 (72) Авторы изобр ете!н ия
В. П. Казаков (71) Заявитель! (54) УСТ РО и СТВО ДЛЯ ЗАМО РАЖИ ВА H ИЯ
И ОХ ЛА)КДЕНИЯ Г РУНТА
Изобретение относится к области строительства и эксплуатации сооружений, расположенных в суровых климатическйх условиях, преимущественно в районах распространения вечномерзлых грунтов, и касается, конструктивного выполнения устройств для замораживания и охлаждения грунта.
Известно устройство для замораживания и охлаждения грунта, включаю цее частич- - l0 но размещенную в грунте замкнутую систему труб с нисходящим и восходящим потоками хладоносителя, например - кероси- на (11.
Недостатком этого устройства является низкая производительность вследствие -снижения скорости циркуляции за счет образования в восходящих потоках хладоносителя встречных нисходящих потоков по наружному периметру трубы.
Наиболее близко к описываемому изобретению устройство для замораживаний и охлаждения грунта, включающее заполнен ную хладоносителем и частично размещенную в грунте замкнутую систему вертикальных и соединительных труб с восходящей;и нисходящей ветвями и надземным, расширителем (2).
Недостатком этого устройства является уменьшение поверхности охлаждения " за счет теплоизоляции, чТо приводит к снижению эффективности теплообмена, Цель изобретения — повышение эффективности работы устройства.
Поставленная цель достигается за счет того, что в устройстве для замораживания и охлаждения грунта, включающем заполненную хладоносителем и частично размещенную в грунте замкнут ю систему вертикальных и соединительных" труб с восходящей и нисходящей ветвями и надземным расширителем, система труб заполнена низкЬкипящей жидкостью,и снабжена обратным клапаном, размещенным в соединительной трубе подземной части системы, и подземным расшйрйтелем, размещенным на восходящей ветви системы и выполненным с установленным" внутри него вертикальным патрубком, верхний торец которого примыкает к вертикальной трубе, а нижний выполнен открытым, причем надземный расширитель размещен на нисходящей ветви системы труб.
На чертеже изображено описываемое устройство, общий вид.
Устройство включает замкнутую систему вертикальйь1х и Соедпййтельных труб с восходящей 1 ц нисходящей 2 ветвями, которая частично размещена в грунте. На восходящей ветви 1 системы размещен под3 земньтй р асширитель 8, внутри которого установлен вертикальный патрубок 4 с открытым нижним торцом, а верхний его торец примыкает к вертикальной трубе 1.
Соединительная труба 5 подземной части снабжена обратным клапаном б. На нисхо,дящетт ветви 2 системы размещен надземттьтй расширитель 7. При необходимости осгобождения территории расширитель 7 мо жет быть погружен в зону деятельного слоя грунта. Устройство частично заполняют низкокипящей жидкостью 8, напри сер фреоном.
Работает устройство следующим образом.
В исходном положении работгая жидкость находится в нижней част и устройства, заполняя расширитель 3 и частично вертикальные и соединительные трубы. Остальное пространство устройства заполнено парами этой жидкости в насыщенном состоянии. При понижении температуры воз духа ниже темпер-атуры грунта давление в системе понижается. В нижнем расширителе 8, находящемся в более теплых слоях груйта, рабочая жидкость вскипает, и ее пары скапливаются в верхней части расширителя 8. Под действием давления паров происходит закрытие клапана б, вытеснение жидкости из расширителя 8 через патрубок 4 и вертикальную трубу 1 в" йадземную часть устройства, где осуществляется ее охлаждение. Этот процесс продолжается до тех пор, пока еуществует перепад температур между воздухом и грунтом и пока последняя порция жидкости не попадет в расширитель 7. В этот момент происходит выравнивание давления во всей системе и заполнение рабочей жидкостью расширителя 8 при открытом клапане б, т. е. система оказывается в исходном: положении. Далее процесс повторяется. При температуре воздуха выше температуры грунта циркуляция жидкости прекращается.
Описываемое устройство обладает повышенной производительностью за счет пере/
724629
I носа большего количества тепла, поскольку движение рабочей жидкости осуществляется давлением газов Следовательно, наряду с увеличентием скорости циркуляции жидкости представляется возможным осуществить развитие системы отруб всего устройства, что позволяет замораживать одной установкой большего, по сравнению с известными устройствами, объема грунта
I0 плтт производить более глубокое охлаждение мерзлого массива.
Устройство особенно эффективно при замораживании грунтового тела плотин, причалов, т. е. там, где с одной стороны
15 имеется, постоянный источник тепла— вода.
Формула изобретения.. Ъ
20 Устройство для замораживания и ох. лаждения грунта, включающее заполненную хладоностттелем и частично размещенную в грунте замкнутую систему вертикальных и соединительных труб с восходящей и нис25 ходящей ветвями и надземным расширителем, о т л и ч а ю ще е с я тем, что, с целью
-- -повышения эффективности работы устройства, система труб заполнена низкокипящей жидкостью н снабжена обратным клапа50 ном, размещенным в соединительной трубе
:подземнои части системы, и подземным расширителем, размещенным на восходящей ветви системы и выполненным с установленным внутри него вертикальным па35 трубком, верхний торец которого примыкает к вертикальной трубе, а, нижний — выполнен открытым, причем надземный расширитель размещен на нисходящей ветви системы труб.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Авторское свидетельство СССР № 163541, кл. E 02 D 19/14, 1963.
45 2. Авто рское свидетельство СССР
¹ 542788, кл. Е 02 D 3/12, 1974.
724629
Ю у77 ! !
1
Составитель Г, Гаврищук
Редактор Н. Хубларова Техред А. Камышникова Корректор И. Осиновскаи
Заказ 235/334 Изд. № 225 Тираж 729" Подписное
НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! !3035, Москва, +-35, Раушскзя ыаб., д. 4/5
Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»