УСТАНОВКА ДЛЯ ЗАМОРАЖИВАНИЯ ГРУНТА

УСТАНОВКА ДЛЯ ЗАМОРАЖИВАНИЯ ГРУНТА


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2109878 (13) C1

(51) 6 E02D3/115 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 96111196/03 
(22) Дата подачи заявки: 1996.06.04 
(45) Опубликовано: 1998.04.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Гапеев С.И. Укрепление мерзлотных оснований охлаждением. - Л.: Стройиздат, 1969, с. 104. 2. Макаров В.И. Термосифоны в северном строительстве. - Новосибирск.: Наука, 1985, с.22, р. 2.1. 
(71) Заявитель(и): Финько Валерий Емельянович 
(72) Автор(ы): Финько Валерий Емельянович 
(73) Патентообладатель(и): Финько Валерий Емельянович 

(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ЗАМОРАЖИВАНИЯ ГРУНТА 

Установка для замораживания грунта и создания мерзлотных завес снабжена вихревым охладителем газа, установленным на дне колонки. Один отвод холодного потока вихревого охладителя направлен вниз, а другой - вверх встречно подводу сжатого газа. За счет того, что вихревой охладитель позволяет понижать температуру части входного потока до -100oС и может быть установлен на любой глубине скважины, достигается быстрое охлаждение дна и ствола скважины с прилегающим грунтом. При этом энергозатраты на охлаждение при использовании установки оказываются гораздо меньшими, чем требуют существующие системы, работающие только зимой за счет прокачки окружающего воздуха. 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к строительству жилья и промышленным объектам с вечномерзлым основанием, может быть использовано для создания постоянных мерзлотных завес в зоне фильтрующих таликов, а также в холодильной технике и во всех случаях, где требуется обеспечить охлаждение до низких температур.

Известны установки замораживания грунта, применяемые для повышения его прочности, основанные на использовании тепловых труб и термосифонов, в которых рабочим телом служат фреон и/или авиационный керосин, имеющие высокую теплоемкость и низкую температуру замерзания [1].

Недостатком таких захолаживающих устройств является низкая эффективность, незащищенность системы в период летней оттепели и большие затраты рабочего тела высокой стоимости.

Наиболее близким по технической сущности является система замораживания грунта с помощью холодного атмосферного воздуха, закачиваемого в скважину вентилятором через коаксиальную колонку, погруженную в заранее пробуренную скважину [2].

Недостатком таких установок охлаждения является высокая инерционность процесса, требующая больших энергозатрат, невысокие значения температур, достигающие дна камеры (скважины), зарастание колонок льдом, сезонность процесса наморозки и большие эксплуатационные затраты вследствие необходимости обслуживать в сильные морозы.

Целью изобретения является обеспечение глубокого и быстрого охлаждения дна и ствола скважины и прилегающего грунта при любых климатических условиях.

Поставленная цель достигается тем, что установка для замораживания грунта и создания мерзлотных завес, включающая коллекторы подвода и отвода рабочего тела, соединенные с коаксиальной колонкой, дополнительно снабжена вихревым охладителем рабочего тела в виде сжатого газа, установленным на дне колонки, и трубой подвода к вихревому охладителю сжатого газа, размещенной внутри колонки, при этом один отвод потока вихревого охладителя направлен вниз, а другой отвод вихревого охладителя - вверх встречно под воду сжатого газа.

Предлагаемая совокупность новых признаков обеспечивает достижение поставленной цели вследствие высокой эффективности вихревого охладителя как генератора холода без вращающихся частей, возможности размещения вихревого охладителя в любой требуемой точке скважины по ее глубине и высокой скорости отводимого холодного потока, что способствует увеличению коэффициента теплоотдачи.

На фиг. 1 изображена предлагаемая установка; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Установка включает вихревой охладитель 1, отвод 2 холодного потока, камеру 3 расширения вихревого охладителя, отверстия 4 для выхода части потока из камеры расширения, улитку 5, трубу 6 подвода газа к вихревому охладителю, коаксиальную трубу 7, обсадную трубу 8 с дном, отверстия 9 для перепуска газа в коаксиальной трубе.

Работает установка следующим образом.

Сжатый газ давлением свыше 0,6 МПа (6 атм) подводится к вихревому охладителю 1 по трубе 6, которая сужена перед охладителем и пропущена по его оси для обеспечения лучшего охлаждения входного потока. В улитке поток ускоряется до звуковой скорости, а затем расширяется в камеру 3, где часть потока через отверстия 4 выводится внутрь коаксиальной трубы 7 и далее поднимается вверх встречно входному потоку. Другая более холодная часть потока отводится вниз через отвод 2, охлаждая дно и основание обсадной трубы, а затем прилегающий грунт. Часть газа из коаксиальной трубы 7 через отверстия 9 удаляется в пространство между трубами 7 и 8, обеспечивая более интенсивное охлаждение верхней части скважины. С увеличением входного давления, подводимого к вихревому охладителю, линейно понижается температура холодного потока, поэтому в предложенном техническом решении скорость охлаждения и холодопроизводительность регулируются изменением входного давления. Схема по фиг. 1 соответствует существующим системам охлаждения скважин при наличии коаксиальной трубы 7, через которую производят закачку окружающего холодного воздуха. Но при сооружении новых мерзлотных завес необходимость в них отпадает, потому что система может работать эффективно и без нее, так как объем пространства скважины несоизмерим с объемом камеры расширения, что гарантирует получение низких температур в охладителях газа.

Сравнительные расчеты по определению времени замораживания грунта для создания водонепроницаемой завесы по предлагаемой технологии, обеспечивающей подачу на дно скважины температуру -100oC, и существующей, где эта температура достигает -13oC, составляют 4,7 сут., а фактическое время при температуре окружающего воздуха не ниже -40oC составляет 40 сут. Соотношение энергозатрат предлагаемого способа охлаждения скважины и существующего разнятся в 2,3 раза в пользу предлагаемой технологии. Кроме того, наличие глубокого холода в требуемом месте позволяет отказаться от технологии непрерывности и достаточно ударного охлаждения в течение 5-6 ч при температуре -100oC, чтобы защитить скважину глубиной 30 м от растепления на летный период.

В качестве рекомендаций наилучшего варианта реализации предлагаемой технологии следует обсадные трубы и коаксиальную колонку выполнять из алюминиевых сплавов, подвод газа к вихревым охладителям производить гибким трубопроводом, изменением длины которого достигается быстрое охлаждение мест растепления.

Компрессор для подачи сжатого газа к вихревым охладителям должен иметь надежную систему осушки, чтобы предотвратить образование льда на стенке обсадной трубы. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Установка для замораживания грунта и создания мерзлотных завес, включающая коллекторы подвода и отвода рабочего тела, соединенные с коаксиальной колонкой, отличающаяся тем, что установка дополнительно снабжена вихревым охладителем рабочего тела в виде сжатого газа, установленным на дне колонки, и трубой подвода к вихревому охладителю сжатого газа, размещенной внутри колонки, при этом один отвод потока вихревого охладителя направлен вниз, а другой отвод вихревого охладителя направлен вверх встречно подводу сжатого газа.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru