Устройство для замораживания горных пород Советский патент 1981 года по МПК E21D1/12 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАМОРАЖИВАНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД

I

Изобретение относится к холодильной технике, в частности - к замораживанию пород при строительстве подземных сооружений.

Известны установки для циркуляции газового хладо.носителя (воздуха) при замораживании горных пород, включающие трубу и расположенный в ее полости подводящий патрубок, по которому вентилятором подают холодный воздух, циркулирующий по трубе и охлаждающий ее стенки и прилегающие породы 1 .

Эти установки обеспечивают подачу газообразного хладоносителя для замораживания пород на глубину до 30 м и требуют больших энергозатрат на прокачку хладоносителя в замораживающей сети, вызванные малой объемной теплоемкостью газообразного хладоносителя.

Наиболее близким к предлагаемому по достигаемому результату является установка для замораживания горных пород охлажденным сжатым воздухом, включающая теплообменник, замораживающие колонки, воздуходувку с электроприводом и нагнетательным патрубком и соединительные трубопроводы 2..

Однако и этой установке воздуходувка мок жет обеспечить циркуляцию сжатого газ в замкнутой сети только при определенных ее параметрах. Изменение параметров сети требует применения и нового типоразмера воздуходувки, что в свою очередь создает трудности при проектировании и ведении работ по замораживанию. Вторым существенным недостатком установки для циркуляции сжатого газа в замкнутой сети является тот факт, что Для работы установки требуется непрерывная подкачка газа в замкну10тый контур вследствие потерь газа через вал воздуходувки. Эти потери могут составлять 10-15% от расхода газа в замкнутом контур. Кроме того, воздуходувки для циркуляции сжатого газа весьма дороги и треf5 буют больших эксплуатационных затрат.

Цель изобретения - повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для замораживания горных пород, включающее теплообменник , замораживающие колонки, газодувку с электроприводом и нагнетательным патрубком и соединительные трубопроводы, снабжено герметичным кожухом, в котором установлены

гя.чодупкя с электроприполом. а н.чгнетателыгый патрубок имеет отверстие, соедиияющре между собой внутренние полости га.чодувки и кожуха.

Кроме того, устройство снабжено оребренными трубками, установленными во внутренней полости кожуха, а трубопровод, связывающий газодувку с теплообменником, имеет змеевик, соединенный с оребренными трубками.

Эта система заполняется труднозамер.чаюп1ей жидкостью, например ГКЖ-94, или этиленгликолем и служит для отвода тепла от работающего электродвигателя.

На чертеже изображена установка для циркуляции газового хладопосителя в замкнутом контуре.

Установка для циркуляции газового хладоносителя в замораживающей сети включает роторную газодувку I с электроприводом, заключенную в разгрузочный кожух 2, нагнетательный патрубок 3, соединенный отверстием с внутренней полостью кожуха, в которой размещены оребренные трубки 4.

Эти трубки соединены со змеевиком 5, навитым вокруг обратного трубопровода 6 замораживающей сети. Оребренные трубки 4 и змеевик 5 соединены между собой посредством трубопроводов 7.

Монтаж установки осуществляют следующим образом.

Устанавливают на фундамент разгрузочный кожух 2, затем монтируют в кем газодувку 1., закрывают кожух 2. и подсоединяют газодувку через теплообменник 8, прямой трубопровод 9, распределитель 10, замораживающую колонку 11 и коллектор 12 к всасывающей стороне. Нагнетательная сторона посредством патрубка 3 с отверстием подсоединяется к обратному трубопроводу 6 с навитым на нем змеевиком 5. Таким образом получается замкнутая система. Затем создают давление газового хладоносителя в замораживаюгцей сети.

Установка работает следующим образом.

Сжатый га:у (воздух) при помощи газодувки I по трубопроводу 6 направляется в теплообменник 8. где охлаждается и через трубопровод 9, распределитель 10 поступает в замораживающие колонки 11. Отобрав

тепло от горных пород, сжатый газ (воздух) через коллектор 12 направляется на всас газодувки 1. При этом давление воздуха внутри газодувки и снаружи ее поддерживается посредством отверстия в патрубке 3 одинаковым. Таким образом, корпус газодувки разгружен от давления.

Система абсолютно герметична и утечек газа не будет. Тепло от работающего двигателя отводится труднозамерзаемой гидрофобной жидкостью, которая по трубопроводу 7 подается в змеевик 5, а из него поступает в теплообменник 4, в котором и отбирается тепло от работающего двигателя. Из теплообменника 4 подогретая жидкость направляется по трубопроводу 7 в змеевик 5.

Расчеты на уровне разработки рабочих чертежей показывают, что экономический эффект QT. одной установки составляет 6000руб.

20

Формула изобретения

мораживающие колонки, газодувку с электроприводом и нагнетательным патрубком и соединительные трубопроводы, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности, оно сна бжено герметичным кожухом, в котором установлены газодувка с электроприводом, а нагнетательный патрубок имеет отверстие, соединяющее между собой внутренние полости газодувки и кожуха.

кожуха, а трубопровод, связывающий газодувку с теплообменником, имеет змеевик, .соединенный с оребренными трубками.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 376567, кл. Е 21 D 1/12, 1971 (прототип).