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

Изобретение относится к области строительства и эксплуатации сооружений, расположенных, в сзфовых климатических условиях, преимущественно в районах распространения вёчномерзлых грунтов; и касается , конструктивного выполнения устройств для замораживания и охлаждения грунта.

Известно устройство для замораживания и охлаждения грунта, Ьключаю1:Ц,ее частично размещенную в грунте замкнутую систему труб с нисходящим и восходящим потоками хладоносителя, например кероои- .

Недостатком этого устройства является низкая производительность вследствие снижения скорости циркуляции за счёт образования в восходящих потоках хладоносителя встречных нисходящих потоковпойаружному периметру трубы.

Наиболее близко к описываемому изобретению устройство для замораживаний и охлаждения грунта, включающее заполненную хладоносителем и частично размещенную в грунте замкнутую систему вертикальных и соединительных труб с восходящей я нисходящей ветвями . и надземным расширителем 2.

;: Недостатком этого устройства является уменьщениё поверхности Охлаждения за

счеттеплоизоляцШ,ч о прйШдат кснйженигО эффективности теплообмена. ..

Цель изобретения - повыщен1ие эффективности работы устройства.

Поставленная цель достигается за счет того, что в устройстве для амораживания и охлаждения грунта7 ;вклк 1ающём заполпенную хладоносителёми. частично размещенную в грунте замашутую систему вертикальных и соед;инителЁнь1х труб с восходящей и нисходящей ветвями и надземньш расширитёЛём,сйстёма труб заполнена низкОкипящей жидкостью и снабжена обратным клапаном, размещенным в соединительной трубе подземной части системы, и

подзёмгГьГм р1сШЙ1)йтелём;размё щеннь1м на

восходящей ветви системы и выполненным с установленным внут рй него вертйкальнылГ патрубкоги, верхний торец которого примыкает к вертикальной трубе, а нижний - выполнен открытым, причем надземный расширитель размещен на нисходящей ветви систёмь fjDy6; На чертеже изображено описываемое устройство, общий вид.

Устройство включает замкн тую систему вертйКальньтхйсОедИнпТёльньтх труб с восходящей / и нисходящей 2 ветвям1и, которая частично ;размещёна в грунте. На восходящей ветви / системы размещен подземньщ расширитель 3, внутри которого установлен вертикальный патрубок 4 с открытым нижним торцом, а верхний его торец примыкает к вертикальной трубе /. Соединительная труба 5 подземной части снабжена обратным клапаном,.;На, нисходящей ветви 2 системы размещен надземный расширитель 7. При необходимости освобождения территории расширитель 7 быть погружен в зону деятельного слоя грунта. Устройство част;кчно заполняют низкокипящей жидкостью 8, nanpniyiep фреонОм..

Работает устройство следующим обраЗОМ, ,. „ Л: ,

. в исходном положении ра&р я жидкость находится в нижней части устройства, заполняя расширитель 3 и частично вертикальные и соединительные трубы. Остальное пространство устройства заполнено парами этой жидкости в насыщенном состоянии. При понижении температуры воздуха ниже температу эь1грунта давление в системе понижается. В нижнем расширителе 3, находящемся в тепльгх; слоях грунта, рабочая лсидкость вскипает, и ее пары скапливаются .в верхней частирасширителя 3. Под действием давления паров Происходит закрытие клапана 6, вытеснение жидкости из расширителя 5 через патрубок 4 и вертикальную трубу / йадземную .часть устройства, где осзщеътвляется ее охлаждение. Этот процесс продолжается до тех пор, пока существует 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 3 при открытом клапане 6, т. е. .си.стрма о.казывается в исходном положен й. Далее процесс повторяется. При температуре воздуха выше температуры грунта циркуляция жидкости прекращается.

Описываемое устройство обладает повы.шенной производительностью за счет пере724629

носа большего.количества тепла, поскольку

движение рабочей жидкости осуществляется давлением газов. Следовательно, наряду с увеличением скорости циркуляции жидкости представляется .воз.можным осуществить развитие системы Т1руб всего устройства, что позволяет замораживать однойустановкой большего, по сравнению с известными устройствами, объема грунта

НЛП производить более глубокое Охлаждение мерзлого массива.

Устройство особенно эффективно при замораживании грунтового тела плотин, причалов, т. е. там, где с одной стороны

имеется постоянньш

источник тепла - вода. .

Формула изобретения

Устройство для замораживания и охлаждения грунта, включающее заполненную хладоносителем и частично размещенную вгрунте замкнутую систему вертикальных и соединительных труб с восходящей и нисходящей ветвями и надземным расширителем, отличающееся тем, что, с целью

повышения эффективности работы устройства, система труб заполнена низкокипящей жидкостью и снабжена обратным клацанОм, ра|мещенным в соединительной трубе

-подземной части . системы, и подземным .расширителем, раз.мещенным на восходяацей ветви системьт и выполненным с установленным внутри неговертикальным патрубком, 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 св1идетельство СССР № 163541, кл. Е 02 D 19/14, 1963.

2.Авторское свидетельство СССР Хо 542788, кл. Е 02 D.3/12, 1974.

,.

V

LL TT

А k

M/f

-- .

I -I ;:-.

i.I

T