Устройство для охлаждения грунта Советский патент 1980 года по МПК E02D3/12 E02D19/14 

1

Изобретение относится к области строительства и касается устройств для охлаждения грунта, используемых при возведении зданий и сооружений в районах распространения вечной мерзлоты.

Известно устройство для охлаждения грунта, выполненное в виде полого трубчатого корпуса, заполненного хладоносителем 1,

При конвективном перемещении хладоносителя происходит перемешивание его теплого и холодного потоков, что приводит к снижению эффективности охлаждения грунта.

Наиболее близким к изобретению является устройство для охлаждения грунта, включающее трубчатый корпус с открытым верхним торцом и внутреннюю трубу, коаксиально установленную в корпусе, выполненную также с открытым верхним торцом и сообщающуюся за счет этого с атмосферой 2. Ветер создает разрежение над открытым верхним торцом внутренней трубы, в результате холодный воздух поступает в межтрубное пространство, охлаждает грунт и через внутреннюю трубу уходит

в атмосферу. Чем выше приподнята внутренняя труба над поверхностью грунта, тем больше скорость движения воздуха по трубам.

Недостатком известного устройства является невысокая скорость движения воздуха по трубам при небольшой высоте расположения верха внутренней трубы, удобной для производства охлаждения грунта, и, следовательно, недостаточно высокая интенсивность теплообмена между воздухом, поступающим в охлажденную систему, и стенками скважины, что обуславливает недостаточно высокую эффективность охлаждения грунта.

Целью изобретения является повышение эффективности охлаждения грунта.

Это достигается тем, что устройство для охлаждения грунта, включающее трубчатый корпус с открытым верхним торцом и внутреннюю трубу, сообщающуюся с атмосферой и коаксиально установленную в корпусе, снабжено имеющими вертикальные боковые стенки воздуховодами, радиально размещенными в зазоре между внутренней трубой и корпусом, и вертикальными перегородками.

радиально размещенными во внутренней трубе, причем внутренняя труба сообщена с атмосферой посредством воздуховодов, ее верхний торец выполнен глухим, а каждая вертикальная перегородка верхней кромкой примыкает к верхнему торцу трубы, а боковой, удаленной от оси трубы кромкой - к вертикальной стенке одного из воздуховодов.

На фиг. 1 изображено описываемое устройство, поперечный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1.

Над трубчатым корпусом 1, устройства расположен зонт 2. Корпус выполнен с открытым верхним торцом и внутри него расположена внутренняя труба 3 с крышкой 4 вверху и воздуховодами 5, проходящими через корпус и выведенными наружу, с отверстиями 6. Воздуховоды имеют дверцы 7. Во внутренней трубе имеются перегородки 8, расположенные по радиусам, проведенным от ее центра до боковых поверхностей воздуховодов 5.

Работает устройство следующим образом.

Воздух (направление ветра показано на фиг. 2 стрелками) входит через воздуховоды 5 во внутреннюю трубу 3 со скоростью, близкой к. скорости ветра. Благодаря перегородкам 8 и крышке 4 в верху внутренней трубы воздух движется только вниз. Чтобы не было обратной тяги через воздуховоды, их концы, которые примыкают к внутренней трубе, выполнены с дверцами 7. Внизу воздух забирает тепло у грунта и поднимается ио кольцевому зазору между корпусом и внутренней трубой и уходит в атмосферу через открытый верхний торец корпуса.

Поступление холодного воздуха во внутреннюю трубу через воздуховоды и дальнейшее его продвижение во внутренней трубе вниз обеспечивает высокую скорость циркуляции холодного воз,о,уха вдоль стенок корпуса, что улучшает условия теплообмена между воздухо.м и грунтом и повыпшет эффективность охлаждения грунта.

Формула изобретения

Устройство для охлаждения грунта, включающее трубчатый корпус с открытым верхним торцом и внутреннюю трубу, сообщающуюся с атмосферой и коаксиально установленную в корпусе, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности oxлаждения грунта, устройство снабжено имеющими вертикальные боковые стенки воздуховодами., радиально pa3Menji,eHth.MH в зазоре между внутренней трубой и корпусом, и вертикальными перегородками, радиально размещенны.ми во внутренней трубе,причем внутренцяя труба сооби.1.ена с атмосферой посредством воздуховодов, ее верхний торец выполнен глухим, а каждая вертикальная перегородка верхней кромкой примыкает к верхнему торцу трубы, а боковой, удаленкой от оси трубы .кромкой - к вертикальной стенке одного из воздуховодов.

Источники инфор.мации, принятые во внимание при экспертизе

1.Гапеев С. И. Укрепление мерзлых оснований охлаждением. Л., Стройиздат. 1969, с. 18-20.

2.Пчелкин Г. А,. Практические способы приближенных теплотехнических расчетов соору.жений, возводи.мых в суровых кли.матических условиях и на веч померзлых грунтах. Красноярск, 1968, с. 68.