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

(54) УСТРОПСТВО ДЛЯ ОХ.ПАЖДЕНИЯ ГРУНТА

1

Изобретение относится к строительству и касается конструктивного выполнения устройств для охлаждения и замораживания грунта, используемого в качестве основания зданий и сооружений, возводимых в районах вечной мерзлоты.

Известно устройство для охлаждения грунта, включаюо1ее заглубленный в грунт вертикальный корпус и соосно размещенную в нем внутреннюю трубу 1.

В вертикальный корпус с помошью вентиляторов нагнетают холодный воздух, который, с оприкасаясь со стенками корпуса, охлаждает и замораживает грунт, а затем воздух отводят через внутреннюю трубу.

Подача холодного воздуха с помощью, вентиляторов требует наличия источника электроэнергии и обусловливает существенные затраты на электроэнергию.

Известно также устройство для охлаждения грунта, включающее заглубленный в грунт вертикальный корпус с открытым верхним торце и соосно размещенную в нем внутреннюю трубу, причем верхний торец корпуса расположен на уровне поверхности грунта, а верхний торец внутренней трубы возвышается над поверхностью грунта 2.

Это устройство является наиболее близким к описываемому изобретению.

Известное устройство работает за счет ветрового напора. Ветер создает разрежение над открытьм верхом внутренней трубы, в результате холод0ный воздух поступает в межтрубное пространство, охлаждает грунт и через внутреннюю трубу уходит в атмосферу. Чем выше приподнята внутренняя труба над поверхностью грунта, тем больше

5 скорость движения воздуха по трубам и соответственно больше коэффициент теплообмена.

Недостаток известного устройства заключается в том, что скорость дви0жения воздуха по трубам при небольшой высоте расположения верха внутренней трубы, удобной для охлаждения грунта, недостаточно высока и следовательно, недостаточно высока интенсивность

5 теплообмена между воздухом, поступающим в охлаждаклдую систему, и грунтом, что обусловливает недостаточно высокую эффективность охлаждения грунта.

Цель изобретения - повыичение эф0фективности охлаждения грунта.

Это достигается тем, что предлагаоуюе устройство для охлаждения грунта, включающее заглубленный В грунт вертикальный кс5рпус с открытьгм верхним торцом и соосно размешенную JB нем внутреннюю трубу, снабжено конфузорсм, прикрепленным к его въс одному торцу ветряком и изогнутым под прямым углом коленом, один конец которого с возможностью поворота прикреплен к верхнему концу внутренней трубы, а другой жестко прикреплен к конфузору, причем выходной торец колена размещен соосно и в одйой плоскости с выходным торцом конфзора и сообщен с атмосферой.

На. фиг. 1 изображено описываезмое устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1.

Устройство состоит из конфузора 1, внутренней трубы 2, вставленной в корпус 3 с открытым верхним торцом, поворотного ветряка 4, прикрепленного к выходному отверстию конфуэора штангами 5. Площадь выходного отверстия конфузора должна быть в 34 раза меньше площади его входного отверстия. Вся верхняя часть устройства соединена с опорным подшипниксми 6, облегчающим качение на станине 7, К станине 7 прикреплены четыре опорных стойки 8, К верхнему концу внутренней трубы 2 крепится зажимами 9 изогнугрое под прямым колено 10, которое жестко соединено с конфузрром 1. Выходной торец колена 10 сообщен с атмосферой и размещен сооСно и в одной плоскости с выходным торцом конфузора 1. Нижний конец внутренней трубы 2 должен быть размещен на расстоянии.О,3-0,8 м от дна корпуса 3. Внутренняя труба 2 может быть деревянной, картонной или из любого другого материала. Эта труба улучшает условия транспортировки,, ее диаметр должен быть больше диаметра колена 10, чтобы уменьшить гидравлическое сопротивление.

Устройство работает следующим образом.

Конфузор 1 с помощью.поворотного ветряка 4 при любом направлении ветра ориентируется так, что широкое

его входное отверстие направлено навстречу ветру (направление ветра показано на фиг.2 стрелками).

Воздух входит в конфузор 1 и выходит из него с повышенной скоростью через выходное отверстие, где создает разрежение, У входного торца колена 1C получается пониженное давление (разрежение) и воздух из корпуса 3 устремляется по внутренней трубе 2 и колену 10 вверх. Холодный воздух втягивается в корпус 3, охлаждает, его стенки и через внутреннюю трубу 2 и колено 10 уходит в атмосферу.

В описываемом устройстве за счет повышения скорости движения воздуха в корпусе улучшаются условия теплообмена между холодным воздухом и грунтом.

Формула изобретения

Устройство для охлаждения грунта, включающее заглубленный в грунт вертикальный корпус с открытым верх25 ним торцом и соосно размешенную в нем Ёнутрённюю трубу, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения грунта, оно снабжено конфузором, прик30 репленннм к его выходному торцу ветряком и изогнутым под прямым углом коленом, один конец которого с возможностью поворота прикреплен к верхнему концу внутренней трубы, а дру35 гой - жестко прикреплен к конфузору, причем выходной торец колена размеще соосно и Б одной плоскости с выходным торцом конфузора и сообиен с атмосферой.

.,,Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

45 2. Пчелкин Г;Л. Практические . способы приближенных теплотехнических расчетов сооружений/ возводимых в суровых климатических .условиях и на вечномерзлых грунтах. КрасноЗОярск, 1963, с. 68 (прототип).

Фиг.

)