Устройство для охлаждения грунта

устройство ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ГРУНТАТТ Т Т Заявитель Учреждение образования Брестский государственный технический университет ТВ Т ТТТ 2 Т Авторы Чернюк Владимир Петрович Щербач Валерий Петрович Пчелин Вячеслав Николаевич В Т ТТТ Т Т Патентообладатель Учреждение образования Брестский государственный технический университет В Т ТТЗ Т) Гапеев С.И Укрепление мерзлых оснований охлаждением Ленинград Стройиздат. ТТТТ - С 2 Т-29Т . Устройство для охлаждения грунта. содержащее частично погружаемый в грунт и заполненный хладоносителем трубчатый корпус. выполненный в виде сообщающихся Центральной и одной или нескольких боковых труб. отличающееся тем. что Центральная труба изготовлена из теплоизоляционного материала. например пластмассы. а каждая боковая труба изготовлена из теплопроводного материала. например стали.2 . Устройство по п Т . отличающееся тем. что площадь внутреннего поперечного сечения Центральной трубы равна суммарной внутренней площади поперечных сечений боковых трубИзобретение относится К области строительства в условиях распространения слабых. болотистых. мерзлых. сезонно- и вечномерзлых грунтов и может быть использовано в свайном фундаментостроении для закрепления (замораживания) грунтов. в промь 1 шленном. гражданском и сельскохозяйственном строительстве. при возведении различного рода объектов. преимущественно в северной строительно-климатической зонеИзвестно устройство для охлаждения грунта. содержащее частично погружаемый в грунт и заполненный хладоносителем керосином) трубчатый корпус. выполненный в виде одиночной центральной трубы. изготовленной из теплопроводного материала. например стали 1Недостатком данного устройства является низкая холодопроизводительность зимой из-за частичного перемешивания холодного и нагретого потоков хладоносителя. В летнее время года устройство свою работу автоматически прекращает.Наиболее близким к заявленному является устройство для охлаждения грунта. содержащее частично погружаемый в грунт и заполненный хладоносителем трубчатый корпус. выполненный в виде сообщающихся центральной и одной или нескольких боковых труб 1 Недостатком известного устройства является повышенная металлоемкость изделия. из-за необходимости выполнения центральной и одной или нескольких боковых труб разного диаметра. Собственно. все устройство изготавливается из стали Кроме того. устройство обладает значительным растепляющим воздействием на грунт летом из-за обратного теплопотока в грунт за счет естественной конвекции хладоносителя и низкой холодопроизводительностью зимой из-за одновременного нагрева хладоносителя в обеих или всех трубах Замена хладоносителя- керосина. на другой. более эффективный хладоагент - солевой раствор СаС 1 невозможна в таких устройствах из-за низкой конвекции хладоагента- раствора СаС 1Задачи. на решение которых направлен заявленный объект. состоят в снижении металлоемкости устройства. повышении холодопроизводительности зимой и уменьшении растепляющего воздействия на грунт летомТаким образом. технический результат заключается в снижении металлоемкости и повышении эффективности работы устройства зимой и летом.Решение поставленных задач достигается тем. что в известном устройстве для охлаждения грунта. включающем частично погружаемый в грунт и заполненный хладоносителем трубчатый корпус. выполненный в виде сообщающихся центральной и одной или нескольких боковых труб. центральная труба изготовлена из теплопроводного материала например пластмассы. а каждая боковая труба изготовлена из теплопроводного материала например стали Площадь внутреннего поперечного сечения центральной трубы должна быть равна суммарной внутренней площади поперечных сечений боковых трубОтличительные признаки заявленного устройства - выполнение центральной трубы из теплоизоляционного материала. например пластмассы изготовление каждой боковой тру бы из теплопроводного материала например стали площадь внутреннего поперечного сечения центральной трубы должна быть равна суммарной внутренней площади поперечного сечения боковых трубКонструкция устройства весьма простая. менее металлоемкая. так как центральная труба большего диаметра изготавливается из пластмассы и только одна или несколько боковых труб выполняются из металла. более производительна зимой. так как коэффициенты теплопроводности центральной и боковых труб разные. обладает минимальной растепляемостыо грунта летом. так как центральная труба изготавливается из пластмассы.Работоспособность устройства заключается в том. что хладоноситель в каждой боковой металлической трубе охлаждается быстрее и интенсивнее. чем в центральной пластмассовой. По этой причине холодопроизводительность устройства зимой выше. чем в обычных двух- или многотрубных установках.Сравнение заявленного с другими решениями в данной отрасли строительства не позволило выявить в них признаки. дискредитирующие новизну технического рещения.Таким образом заявляемое устройство обладает новизной. существенными для реализации в практике строительства отличиями. достаточными для получения техническогоСущность заявленного устройства поясняется чертежом. где оно изображено в разрезе. Обозначения 4 - хладоноситель- керосин 2 - трубчатый корпус 4 - центральная 4 пластмассовая) труба 4 - боковая 4 металлическая 4 ТрубаУстройство состоит из частично погружаемого в грунт и заполненного хладоносителем 4 трубчатого корпуса 2 . который выполнен на примере двухтрубной жидкостной ох 4лаждающей установки. состоящей из сообщающихся центральной э и боковой 4 труб Центральная труба 4 изготовлена из теплоизоляционного материала. пластмассы. имею щий коэффициент теплопроводности Ж 44.44 4 44 .444 Вт 44 м- С 4. а боковая металлическая имеет Ж 4 44 5 44 Вт 44 м- С 4 4 сталь) или Ж 4 5 44 4 4 44 Вт 44 м- С 4 4 алюминий).Устройство работает следующим образом. Зимой при отрицательных температурах наружного воздуха вплоть до - 544 С 4 керосин 4 интенсивно охлаждается в надземнойчасти корпуса 2 . При этом он уменьшается в объеме. повыщает свою плотность и через боковую трубу 4 . как более теплопроводную. перетекает в подземную часть корпуса 2 . охлаждая и замораживая окружающий грунт. В подземной части керосин 4 нагревается до более высоких температур. уменьщая свою плотность. и как более легкий по центральной теплоизоляционной трубе 4 поступает в надземную часть корпуса 4 . где цикл охлаждениянагревания керосина 4 повторяется. Процесс длится непрерывно вплоть до наступления положительных температур наружного воздуха Никакого смещивания холодного и более теплого потоков керосина 4 не происходит. так как устройство представляет собой замкнутую сообщающуюся системуВ летний период времени 4 при температурах наружного воздуха выще 44 С 4 установка свою работу прекращает. так как более теплый и легкий хладоноситель 4 остается в надземной части корпуса 2 . Более того. центральная труба 4 выполнена из теплоизоляционного материала. При этом обратный летний теплопоток в грунт практически отсутствует.Достоинствами предлагаемого устройства для охлаждения грунта является высокая холодопроизводительность зимой 4 установка работает как двухтрубная. плюс теплоизоляция центральной трубы). практически нулевая растепляемость грунта летом. простота конструкции и надежность в эксплуатации. По мнению авторов. конструкция аналогов не имеет.Конкретный размер экономического эффекта трудно поддается денежному исчислению из-за больщого числа влияющих факторов. однако он вполне очевиден.. Гапеев С.И Укрепление мерзлых оснований охлаждением - Л. Стройиздат. 4 9 4 4 . 4 С 2 4 -24. 4 45. рис 6 4 аналог 4.2 . Гапеев С.И Укрепление мерзлых оснований охлаждением - Л. Стройиздат. 4 9 4 4 . С 24-29. 4 45. рис 4-4 4 4 прототип).Национальный центр интеллектуальной собственности. 2 2 44 44 4 4 . г Минск. ул Козлова. 2 44 .