Устройство для замораживания грунта

(51)02 3/115 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАМОРАЖИВАНИЯ ГРУНТА(71) Заявитель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(72) Авторы Пойта Птр Степанович Чернюк Владимир Петрович Пчелин Вячеслав Николаевич(73) Патентообладатель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(56) Гапеев С.И. Укрепление мерзлых оснований охлаждением. Ленинград Стройиздат, 1984. - С. 21-24.1759052 1, 1996737564, 1980607881, 1978382791, 1973(57) Устройство для замораживания грунта, содержащее заполненный хладоносителем однотрубный корпус, частично погружаемый в грунт, отличающееся тем, что вдоль корпуса внутри него по диаметру смонтирована перегородка, разделяющая корпус на две симметричные половины, из жесткого теплоизоляционного материала с отверстиями или с зазорами в надземной и подземной частях корпуса, причем в надземной части одна половина корпуса снаружи укрыта мягким теплоизоляционным материалом, а вторая половина окрашена в светлые тона. 8517 1 2006.10.30 Изобретение относится к области строительства в условиях распространения слабых,болотистых, мерзлых, сезонно- и вечномерзлых грунтов и может быть использовано в свайном фундаментостроении для закрепления грунтов, в промышленном и гражданском строительстве, при возведении различных объектов преимущественно в северной строительно-климатической зоне. Известно устройство для замораживания грунта, содержащее заполненный хладоносителем корпус, частично погруженный в грунт, причем корпус выполнен двухтрубным 1. Работоспособность устройства обеспечивается только в зимнее время при отрицательных температурах наружного корпуса. Основными недостатками известного устройства являются высокая металлоемкость изделия из-за наличия двух труб возможность растепляющего воздействия на грунт летом из-за обратного теплопотока хладоносителя за счет естественной конвекции пониженная холодопроизводительность устройства зимой из-за возможности охлаждения хладоносителя одновременно в обеих трубах. Наиболее близким к заявленному является устройство для замораживания грунта, содержащее заполненный хладоносителем однотрубный корпус, частично погружаемый в грунт 2. Недостатками известного устройства являются невысокая холодопроизводительность зимой из-за возможности перемешивания теплого и холодного потоков хладоносителя в корпусе, а также растепляющее воздействие на грунт летом из-за обратного теплопотока хладоносителя. Задачи, на решение которых направлен заявленный объект, состоят в повышении холодопроизводительности устройства зимой и снижении растепляющего воздействия на грунт летом. Решение поставленных задач достигается тем, что в известном устройстве для замораживания грунта, содержащем заполненный хладоносителем корпус, частично погружаемый в грунт, вдоль корпуса внутри него по диаметру смонтирована перегородка,разделяющая корпус на две половины, из жесткого теплоизоляционного материала с отверстиями или зазорами в надземной и подземной частях корпуса, причем в надземной части одна половина корпуса укрыта мягким теплоизоляционным материалом, а вторая половина окрашена в светлые тона. Конструкция устройства весьма проста, служит для решения поставленных задач, что позволяет считать отличительными признаки новыми, существенными и достаточными. Работоспособность устройства наглядна. Однотрубный корпус зимой работает как холодопроизводительная двухтрубная система за счет утепления одной половины в надземной части корпуса мягким теплоизоляционным материалом и наличия теплоизоляционной перегородки внутри. Летом однотрубный корпус работает как однотрубная система, с одной стороны укрытая мягким теплоизоляционным материалом (вторая сторона окрашена в светлые тона). Теплый хладоноситель скапливается в верхней части корпуса и на грунт практически не воздействует. Сравнение заявленного объекта с другими техническими решениями в отрасли строительства не позволило выявить в них признаки, дискредитирующие новизну данного технического решения. Сущность заявленного устройства поясняется чертежом, где оно изображено в разрезе. Обозначения 1 - корпус 2 - хладоноситель (керосин) 3 - подземная часть 4 - надземная часть 5 - перегородка 6, 7 - половины корпуса 8, 9 - зазоры в подземной и надземной частях корпуса 10 - мягкий утеплитель 11 - светлая окраска. Устройство состоит из однотрубного корпуса 1, погруженного одним концом в грунт и заполненного хладоносителем (керосином) 2. Нижний конец образует подземную часть 3 корпуса 1, верхний - надземную 4. Вдоль корпуса 1 внутри него по диаметру монтирована перегородка 5, разделяющая корпус 1 на две симметричные половины 6, 7, выполненная 2 8517 1 2006.10.30 из жесткого теплоизоляционного (например, из минераловатных или стекловолокнистых матов или полос) материала 10, вторая половина 7 в надземной части 4 окрашена в светлые тона 11, например, масляной краской. Устройство работает следующим образом. Зимой (при отрицательных температурах наружного воздуха вплоть до минус 50 С в районах Крайнего Севера) хладоноситель (керосин) 2 весьма интенсивно охлаждается в надземной части 4 половины 7 корпуса 1, так как она открыта с поверхности. Вторая половина в надземной части 4 практически не охлаждается, так как она укрыта мягким утеплителем 10. Охлаждаясь, хладоноситель 2 уменьшается в объеме, повышает свою плотность, перетекает в подземную часть 3 половины 7 корпуса 1, где отдает холод грунту, замораживая его, нагревается, перетекает через зазор 8 в подземную часть 3 половины 6 корпуса 1, далее в надземную часть 4 половины корпуса 1. Далее цикл охлаждения - нагревания хладоносителя 2 повторяется. Установка работает как двухтрубная система. Смешивание потоков охлажденного и нагретого хладоносителя 2 не происходит, так как между ними имеется жесткая теплоизоляционная перегородка 5. В летнее время установка работает как однотрубная система и свою работу автоматически прекращает, так как нагретый и менее плотный хладоноситель 2 остается в надземной части 4 корпуса 1. Обратный летний теплопоток в грунт хладоносителя 2 в корпусе 1 практически сводится к минимуму, так как одна половина в корпусе 1 в надземной части 4 теплоизолирована мягким утеплителем 10, а вторая 11 в надземной части 4 корпуса 1 окрашена. Конкретный размер экономического эффекта в денежном исчислении трудно поддается из-за большого числа влияющих факторов. Источники информации 1. Гапаев С.И. Укрепление мерзлых оснований охлаждением.- Л. Стройиздат, 1984. С. 24-27 рис. 7,8 (аналог). 2. Гапаев С.И. Укрепление мерзлых оснований охлаждением.- Л. Стройиздат, 1984. С. 24-27, рис. 3-5 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3