Способ обогрева грунта под полом холодильника Советский патент 1989 года по МПК E04F15/18 E04H5/10 F24D11/00 

ел to

со г

Изобретение относится к строительству и касается обогрева грунта под полом хо. юднльннка для предотвра.шения пуче- н ия.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей способа за счет (Осуществления одновременно с обогревом грунта опреснения минерализованной воды.

На чертеже изображена система циркуляции теплоносителя, с помощью которой осуществляется предлагаемый способ.

Обогрев грунта осуществляют посредством циркуляционной системы, которая состоит из трубопровода 1, уложенного под полом холодильника, циркуляционного насоса 2, ресивера 3, нагревателя 4 тел. ю- 1 Г1сиге.1И, накопителя 5 жидкостей и узла 6 подготовки теп, оносителя, снабжепного перемешивающим устройством 7. Наг)еватель 4 состоит из двух камер 8 и 9, разделепных 1,1астичпо11 стенкой 10. Камера 8 имеет перфорированный стакан 11 с фильтрующей ceTKoi i с ячейками размером 50--100 мкм и тсп.юобмснник 12. Полость камеры 8 сооГипепа через вентили 13 и 14 с ресиве- П)м 3, а через вептиль 15 - с пакопи- гг.км 5, который в свою очередь трубами с Н нтплями 16 и 17 соединен с узлом 6 под- отсвки геплоносителя. Камера 9 нагрева- ими 4 снабжена фильтрующим :)лемент(.1М I ( в виде обратиоосмотической мембраны и трубами с вентилями 19, 20 и 21.

Циркулирующий теплоносите.ть состоит из зоды и легкокипяп1ей гидратообразую- ;ucii жидкости, которые при раз.ложении идрагов ве. 1ичивают объем системы.

В качесг 5е таких жидкостей могут быть пспильзоианы (lUClF, (Hl aCl, (зНэ (JUiK- лопропан), (,-Н„, (И|(Н1-) и др.

Критические хсловия гидратообразова- ния чкакшных жидкосгей приведены и ia6- глше.

Легкокипящая жидкость

Критические условия гидратообразования

Температура, К

Дав.пение, МПа

- S

287,66 288,46 289,46 290,16 291,03 293,56

3,36

0,436

0,823

0,596

0,286

0,485

()богрев осуществляется с.а дую- ;пим образом.

В контчр трубопровода 1, уложенный в мой бегона под по.юм холоди,1ьника, iio.i.iior воду, предварите,тьно смепп:. I e с

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

легкокипящей гидратообразующей жидкостью. Проходя по трубопроводу, смесь воды и легкокипяшей жидкости охлаждается до 287К (на 1 -1,5 град, ниже критической температуры гидратообразования) в результате теплообмена с полом камер холодильника через пол и грунт. В охлажденной жидкости происходит образование гидратов, сопровождающееся выделением тегма, препятствующего дальнёйщему понижению температуры и промерзанию грунта под полом холодильника. Выходя- цую из трубопровода 1 смесь гидратов и жидкой массы насосом 2 подают в ресивер 3, откуда через открытый вентиль 13 подают в камеру 8 нагревателя 4. Жидкость (вода и незначительная часть не образовавшейся гидраты легкокипящей жидкости в случае, если часть камер холодильника была отключена, соответственно тепловая наг рузка значительно снижена и проскок лс1Ж(жипя1пей жидкости на выходе из тру- бо 1ровода 1 возможен) проходит через перфорацию и фильтрующую сетку стакана 11 и нап1)авляется через вентиль 14 в накопи- те.1ь 5, а гидраты накапливают внутри стакана 11. Одновременно с заполнением камеры 8 через вентиль 19 при закрытом вентиле 20 загюлняют камеру 9 отработанной минера,тизованной водой, которая всегда имеется на работающих холодильниках, например фи 11 1одувке в гради)нях системы охлаждения (учитывая необходимость защиты ок|)жающей среды, вода иродувки до.г1жна подвергаться обессоливанию, на что требуются значительные дополнительные затраты энергии при эксплуатации холо- ди.чыщков). После полного заполнения камеры 9 закрывают вентиль 19. После полного наполнения гидратами стакана 1 закрывают вначале вентиль 15, а затем венги.аи 14 и 13 (такая пос,1сдователь- liocTi) необходима для гарантии удаления азовой фазы в объеме камеры 8) и через те11.1Ообмен1П1к 12 начинают прокачивать тенлоносите.ть при 293 - 298 К, в результате чего температура (идратои повышается до 290 К (на 1-2 град, превышающую критическую температуру ид 1атообразова- ния) и начинается процесс разложения гидратов на воду и легкокипящую жидкость в состоянии жидкости, при этом системы уве,1ичивается. По мере разложения гидракл зано.лненный камер1з1 8уве,ли- чивается, давление в ней растет и пере- дасгся через э.ластичную стенку 10, которая прогибается, продавливая воду в камере 9 через фильтрующий элемент 18, в )езультате чего происходит опреснение мине- р1:Л113ованной воды. Поскольку жидкости практически несжимаемы, то давление создается достаточное (50-70 бар и вьнне). Для опреснения минерализованной воды ме- годом обратного осмоса онресненную воду выводят через вентиль 21 и направляют

на технологические нужды эксплуатируемого холодильника. При разложении гидратов циркулирующий в трубопроводе 1 теплоноситель накапливают в ресивере 3. После разложения в камере 8 всех гидратов открывают вентили 15, 13 и 14 и производят слив воды и легкокипящей жидкости в накопитель 5, где они разделяются вследствие разности плотностей, а камеру 8 наполняют новой порцией гидратов. Из камеры 9 через вентиль 20 сливают минерализованную воду, после чего закрывают вентиль 20, а через вентиль 19 подают новую порцию минерализованной воды, подлежащей опреснению. Из накопителя 5 жидкости в дозированных количествах непрерывно подают через трубы с вентилями 17 и 16 в узел 6 подготовки, откуда после перемешивания мец алкой 7 теплоноситель рециркулируют в трубопровод I, уложенный под полом холодильника, где вновь охлаждают и образуют гидраты.

Описываемое техническое решение позволяет )ас111ирить функциональные возмож- HOCTi: способа обогрева грунта под полом холодилмшкоп. Это выражается в том, что помимо продотврап1е11ия промерзания грунта под по.ЮМ холодильника, ведущего к пучению грунта и к разруп1ению холодильников, практически без дополнительных энергетических затрат (исключая затраты энергии па преодоление гидравлических со- противлепий при )бо1 а1цепии теплоносителя по шдратам и момепт заполнения нагревателя, KOTopiiie незначительны и состав.ляют обычно . 50 к11а) можно получать обессоленную иоду, нспользуемч К) для технологических нужд при -:(кснлуатации холодильников, а :() 1И) снизить затраты на подготовку воды, а главноеуменьшить ущерб, наносимый окружаюихей среде.

5

0

5

0

так как снижается масса сбрасыва м ых минерализованных вод, иодлежап1их в да.1Ь- неЙ1нем опреснению для зап1иты водоемов от засоления, и вернуть часть воды снова в технологический цикл работающего холодильника и, в конечном счете, сократить энергозатраты на собственные нужды холодильника.

Формула изобретения

. Способ обогрева грунта под по.чом холодильника, включающий 1;ирку,:1яцин1 по трубопроводу, размещенному под полом холодильника, теплоносителя, содержап1его воду и легкокипяшую гидратообразуюп1ук1 жидкость, последующее разложение образующихся в теплоносителе гидратов при их нагреве и введение теплоносите,1я в трубопровод, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможнос- Ti ii за счет осуществления одновременно с обогревом грунта опреснения мпнера. ш- зованной воды, осуществляют циркуляции теплопосителя, в котором легкокипяпгая гидратообразуюшая жидкость при раз.ю- жепин гидратов увеличивается в обьеме и образует только жидкую фазу, а разложение гидратов производят в замкнуто камере, отделеппой эластичной CTCHKOII от камеры для минерализованной воды, ipa- че раз.южепие гидратов производят i;epn- ojUMccKi HO мере заполнения замкпугой K:I U |)bi отработанн ым теплоносите,:1ем п после разложенпя гидратов теплоноситель (1Т1М)ДЯт в накопитель.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при запо. |пени11 замкнутой камер1)1 иг- р с1 П1 )т а i 1 и ы м те п л о н о с и те л е м п р о п з во д я г ei o обогапхение гидратами путем отвода жил,кой фазы в накопитель.

Изобретение относится к обогреву грунта под полом холодильника и позволяет повысить его функциональные возможности за счет осуществления одновременно с обогревом грунта опреснения минерализированной воды. Способ выполняют следующим образом. По трубопроводу 1, уложенному под полом холодильника, осуществляют циркуляцию теплоносителя, представляющего собой смесь воды и легкокипящей гидратообразующей жидкости, которая при разложении гидратов увеличивается в объеме без образования газовой фазы. Отработанный теплоноситель подают в камеру 8 и заполняют ее гидратами, после чего производят разложение гидратов путем их нагрева теплообменником 12. К камере 8 через эластичную стенку 10 примыкает камера 9 для минерализированной воды. При разложении гидратов объем камеры 8 увеличивается, перегородка прогибается и повышает давление в камере 9, в результате чего вода в ней продавливается через фильтрующий элемент 18 и опресняется. Теплоноситель, полученный в камере 8 после разложения газогидратов, стекает в накопитель 5, после чего он поступает в дозированных количествах в узел подготовки 6, а затем в трубопровод, уложенный под полом холодильника. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.