Устройство для замораживания грунта Советский патент 1978 года по МПК E02D3/12 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАМОРАЖИВАНИЯ ГРУНТА

та внутри трубы 3 на участке от оголовника 1 до верхней границы требуемой зоны намораживания ледогрунтового ограждения установлена тепловая нзоляция 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 внутренней трубы.

В межтрубном пространстве 7 устройства в пределах требуемой зоны намораживания ледогрунтового ограждения для обеспечения контроля за температурой в соответствующей зоне самого устройства установлены термометрические преобразователи 8, например многозонные термопары. Они прикреплены к внутренней трубе 3 в процессе монтажа ее.

Жидкий азот подают в питающую трубу через вентиль 4 но подводящей магистрали У, 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 участке между верхней границей требуемой зоны намораживания ледогрунтового ограждения н нижним концом ее. При запуске системы в начале режима эксплуатации или после дли1ельного 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 зоне.

Образующиеся при кипении азота в заданной зоне устройства нары проходят по остальной части межстенного пространства 7 и через запорный вентиль 11 и коллектор 12 дренажа нара сбрасываются в атмосферу. В случае одновременной работы большой группы устройств пеобходимо для предотвращения обогащения азотом окружающей атмосферы организовать принудительное разбавление сбрасываемого азота, например атмосферным воздухом.

Формула изобретения

1.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, отличающееся тем, что, с целью 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 выполнена с отверстиями, причем суммарная площадь сечения отверстий не менее чем в два раза нревышает площадь сечения внутренней трубы.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения регулирования количества хладоносителя, внутренняя труба снабжена термометрическими преобразователями, закрепленными на ее наружной поверхности в зоне замораживания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

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

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