[go: up one dir, main page]

SU757637A1 - Apparatus for cooling and freezing soil - Google Patents

Apparatus for cooling and freezing soil Download PDF

Info

Publication number
SU757637A1
SU757637A1 SU782617964A SU2617964A SU757637A1 SU 757637 A1 SU757637 A1 SU 757637A1 SU 782617964 A SU782617964 A SU 782617964A SU 2617964 A SU2617964 A SU 2617964A SU 757637 A1 SU757637 A1 SU 757637A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
pipe
section
underground
coolant
heat
Prior art date
Application number
SU782617964A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Aleksandr E Yakunin
Dmitrij V Roshchupkin
Vyacheslav P Kazakov
Original Assignee
Novosibirsk Vnii Transp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Novosibirsk Vnii Transp filed Critical Novosibirsk Vnii Transp
Priority to SU782617964A priority Critical patent/SU757637A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU757637A1 publication Critical patent/SU757637A1/en

Links

Landscapes

  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Description

Изобретение относится к строи-·тельству и может быть использовано для охлаждения и 'замораживания грунта.The invention relates to the construction and can be used for cooling and freezing the soil.

Известно устройство для охлаждения и замораживания грунта, выполненное в виде частично размещенной в грунте трубы, заполненной теплоносителем [1] .A device for cooling and freezing the soil, made in the form of a pipe partially placed in the soil, filled with coolant is known [1].

При циркуляции теплоносителя в грунте происходит перемешивание его восходящего и нисходящего потоков, что приводит к снижению эффективности работы.устройства.When the coolant circulates in the soil, its upward and downward flows are mixed, which leads to a decrease in the operating efficiency of the device.

Наиболее близким к изобретению является устройство для охлаждения и замораживания грунта, включающее частично размещенную в грунте замкнутую систему труб с восходящим и нисходящим потоками теплоносителя, причем надземная часть трубы с восходящим потоком теплоносителя выполнена с пониженной теплопроводностью по сравнению с теплопроводностью наземной части трубы с нисходящим и подземной части с восходящим потоками теплоносителя [2].The closest to the invention is a device for cooling and freezing the soil, including a partially enclosed pipe system in the soil with ascending and descending coolant flows, the above-ground part of the pipe with ascending coolant flow being made with a lower thermal conductivity compared to the thermal conductivity of the surface part of the pipe with descending and underground parts with upward coolant flow [2].

В этом устройстве температурный перепад теплоносителя в подземнойIn this device, the temperature differential of the coolant in the underground

22

части труб с восходящим потоками незначителен, в результате чего теплоноситель циркулирует по' трубам недостаточно интенсивно, а эффектив5 ность работы устройства недостаточно высока.parts of pipes with ascending flows are insignificant, as a result of which the coolant circulates through the pipes insufficiently intensively, and the efficiency of operation of the device is not high enough.

Цель изобретения — повышение эффективности работа устройства.The purpose of the invention is to increase the efficiency of the device.

Это достигается за счет того, что в устройстве для охлаждения и замораживания грунта, включающем частично размещенную в грунте замкнутую сис тему труб с восходящим и нисходящим потоками теплоносителя, при15 чем надземный участок трубы с восходящим потоком теплоносителя выполнены с пониженной теплоотдачей по сравнению с теплоотдачей ее подземного участка, надземный 20 участок трубы с нисходящим потоком теплоносителя выполнен с повышенной теплоотдачей по сравнению с теплоотдачей ее подземного участка.This is achieved due to the fact that in the device for cooling and freezing the soil, including a closed tube system partially placed in the ground, with ascending and descending coolant flows, than the above-ground pipe portion with upward coolant flow is made with a lower heat transfer compared to its ground heat transfer plot, elevated 20 section of the pipe with a downward flow of the coolant is made with increased heat transfer compared to the heat transfer from its underground section.

При этом предпочтительно, чтобы 25 подземный участок трубы с восходящим потоком теплоносителя был бы выполнен с повышенной теплоотдачей по сравнению с теплоотдачей подземного участка трубы с нисходящим потоком 30 теплоносителя. Различие теплопровод3In this case, it is preferable that the underground section of the pipe with the ascending flow of the coolant would be made with increased heat transfer compared with the heat transfer from the underground section of the pipe with the downward flow of the heat carrier. Difference heat conductor3

757637757637

4four

ностей указанных участков системы труб может быть обеспечено за счет выполнения надземного участка трубы с восходящим и подземного участка трубы с нисходящим потоками теплоносителя иэ материала с пониженной теплопроводностью по сравнению с теплопроводностью соответственно подземного участка трубы с восходящим и надземного участка трубы с нисходящим потоками теплоносителя или за счет выполнения надземного участка трубы с нисходящим потоком теплоносителя с оребрением.The above sections of the pipe system can be provided by performing an above-ground pipe section with an ascending and underground pipe section with a downward flow of heat carrier and a material with lower thermal conductivity compared to that of an underground pipe section with an ascending and aboveground pipe section with a downward flow of heat carrier or by the execution of the above-ground section of the pipe with a downward flow of the coolant with fins.

На фиг. 1 изображено описываемое устройство общий вид (вариант выполнения участков труб из материалов с различной теплопроводностью); на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.З изображено описываемое устройство, вариант выполнения надземного участка трубы с нисходящим потоком теплоносителя с оребрением; на фиг.4 — то же, вход сверху.FIG. 1 shows the described general view of the device (an embodiment of pipe sections of materials with different thermal conductivity); figure 2 is the same, top view; FIG. 3 shows the described device, an embodiment of the above-ground section of the pipe with a downward flow of heat carrier with fins; figure 4 - the same, the entrance from the top.

Устройство состоит из замкнутой системы труб, заполненной теплоносителем. Система труб включает надземный 1 и подземный 2 участки с нисходящим потоком теплоносителя, подземный 3 и надземный 4 участки с восходящим потоком теплоносителя и расширитель 5 в верхней части устройства.The device consists of a closed pipe system filled with coolant. The pipe system includes overhead 1 and underground 2 areas with a downward flow of coolant, underground 3 and aboveground 4 sites with an upward flow of coolant and expander 5 in the upper part of the device.

Надземный участок 4 трубы с восходящим потоком теплоносителя имеет теплоотдачу меньше, чем ее подземный участок 3, а надземный участок 1 трубы с нисходящим потоком теплоносителя имеет теплоотдачу выше, чем теплоотдача ее подземного участка 2. Различие в теплоотдаче участков может быть достигнуто за счет выполнения участка 4 с теплоизоляцией 6, а участка 1 - с оребрением 7 или же за счет выполнения участков 2 и 4 из материала, теплопроводность которого меньше теплопроводности материала участков 1 и 3.Above-ground section 4 of a pipe with an upward flow of coolant has less heat transfer than its underground section 3, and an overground section 1 of a pipe with downward coolant flow has a heat transfer higher than that of its underground section 2. The difference in heat transfer between sites can be achieved by performing section 4 with heat insulation 6, and section 1 - with fins 7 or by making sections 2 and 4 of a material whose thermal conductivity is less than the thermal conductivity of the material of sections 1 and 3.

Устройство устанавливают в рабочее положение, погружая нижнюю часть в грунт, и заполняют теплоносителем, например керосином, таким образом, чтобы уровень керосина был выше верха участков труб 1 и 4,The device is installed in the working position, immersing the lower part in the ground, and filled with coolant, such as kerosene, so that the level of kerosene is above the top of the pipe sections 1 and 4,

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

С наступлением холодов теплоноситель в системе труб приходит в движение. В расширителе 5 и трубе 1 теплоноситель охлаждается наружным воздухом, приобретая большую плот-? ность. Плотный теплоноситель под действием собственного веса опускается по трубе 2. Из трубы 2 тепло' носитель поступает в трубу 3 и отнимает тепло от грунта, окружающего трубу 3. Температура теплоносителя повышается, плотность уменьшается.With the onset of cold weather, the coolant in the pipe system begins to move. In the expander 5 and pipe 1, the coolant is cooled by outside air, acquiring a large density? ness Dense coolant under the action of its own weight falls through the pipe 2. From pipe 2, the heat carrier enters the pipe 3 and takes heat from the soil surrounding the pipe 3. The temperature of the heat carrier rises, the density decreases.

Иэ трубы 3 теплоноситель поступаетIe pipe 3 coolant enters

в трубу 4 с малой теплопроводностью, а затем в расширитель 5. В трубах 4 и 1 температуры и плотности теплоносителя имеют значительные перепады. Это приводит к повышению.интенсивности движения теплоносителя в надземной системе труб.in the pipe 4 with a low thermal conductivity, and then in the expander 5. In pipes 4 and 1, the temperature and density of the coolant have significant differences. This leads to an increase in the intensity of movement of the coolant in the above-ground pipe system.

Благодаря выполнению трубы 1 с большей теплоотдачей, а трубы 4 с меньшей достигается .повышение интенсификации движения теплоносителя в надземной части системы труб.Due to the implementation of the pipe 1 with a greater heat transfer, and the pipe 4 with a lower one.

В случае выполнения подземного участка труб 2 с теплоотдачей, меньше теплоотдачи подземного участка ?груб 3. За счет выполнения этих участков с соответствующей’теплопроводностью имеет место температурный перепад теплоносителя в трубах 2 и 3, за счет чего увеличивается интенсивность движения теплоносителя в подземной части ситемы труб.In the case of performing an underground section of pipes 2 with heat transfer, less heat transfer from the underground section is rough 3. Due to the implementation of these sections with the appropriate heat conduction, there is a temperature differential of the heat transfer medium in pipes 2 and 3, thereby increasing the intensity of the heat carrier movement in the underground part of the pipe system .

Таким образом, благодаря повышению интенсивности движения теплоносителя в надземной и подземной частях системы труб повышается эффективность работы устройства. Это приводит к увеличению объема замороженного грунта основания сооружения, в результате чего обеспечивается более высокая устойчивость сооружения иисключается возможность аварийной ситуации вследствие неравномерности просадки оснований и фундаментов.Thus, due to the increase in the intensity of the coolant movement in the above-ground and underground parts of the pipe system, the efficiency of the device is increased. This leads to an increase in the volume of the frozen ground of the base of the structure, as a result of which a higher stability of the structure is ensured and the possibility of an emergency due to uneven subsidence of foundations and foundations is excluded.

Изобретение может быть использовано для укрепления оснований сооружений, например портовых набережных, возводимых в северных районах страны.The invention can be used to strengthen the foundations of structures, such as port embankments, built in the northern regions of the country.

Claims (4)

Формула изобретенияClaim 1. Устройство для охлаждения и замораживания грунта, включающее частично размещенную в грунте замкнутую систему труб с восходящим и нисходящим потоками теплоносителя, причем надземный участок трубы с восходящим потоком теплоносителя выполнен с пониженной теплоотдачей по срав нению с теплоотдачей ее подземного участка, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства, надземный участок трубы с нисходящим потоком теплоносителя выполнен, с повьпшенной теплоотдачей По сравнению с теплоотдачей ее подземного участка.1. A device for cooling and freezing the soil, including a closed pipe system partially placed in the soil with ascending and descending heat carrier flows, the surface portion of the pipe with the ascending heat carrier flow being made with a lower heat transfer compared to the heat output of its underground portion, characterized in that in order to improve the efficiency of the device, the above-ground section of the pipe with a downward flow of the heat carrier is made with heat transfer compared to the heat output of its underground section but. 2. Устройство по п.1, о тли чающеес я тем, что подземный участок трубы с восходящим потоком теплоносителя выполнен с повышенной теплоотдачей по сравнению с теплоотдачей подземного участка трубы с нисходящим потоком теплоносителя.2. The device according to claim 1, which is based on the fact that the underground section of the pipe with an upward flow of heat carrier is made with increased heat transfer compared to the heat transfer from the underground section of the pipe with a downward flow of heat carrier. 3. Устройство по пп.1 и 2, о т личающееся тем, что надземный участок трубы с восходящим и подземный участок трубы с нисходящим потоками теплоносителя выполнены иэ3. The device according to claims 1 and 2, which is characterized by the fact that the elevated section of the pipe with ascending and the underground section of the pipe with descending flow of the coolant are made of 5five 757637757637 66 материала с пониженной теплопроводностью по сравнению с теплопроводностью соответственно подземного участка трубы с восходящим и надземного участка трубы с нисходящим потоками теплоносителя. 5material with a lower thermal conductivity compared to thermal conductivity, respectively, of an underground pipe section with an ascending and above-ground pipe section with a downward flow of the heat carrier. five 4. Устройство поп.1, отличающееся тем, что надземный учас4. The device pop. 1, characterized in that the aboveground part ток трубы с нисходящим потоком теплоносителя выполнен с оребрением. *the pipe with a downward flow of the coolant is made with fins. *
SU782617964A 1978-05-17 1978-05-17 Apparatus for cooling and freezing soil SU757637A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782617964A SU757637A1 (en) 1978-05-17 1978-05-17 Apparatus for cooling and freezing soil

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782617964A SU757637A1 (en) 1978-05-17 1978-05-17 Apparatus for cooling and freezing soil

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU757637A1 true SU757637A1 (en) 1980-08-23

Family

ID=20765615

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782617964A SU757637A1 (en) 1978-05-17 1978-05-17 Apparatus for cooling and freezing soil

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU757637A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3217791A (en) Means for maintaining perma-frost foundations
Carson et al. The oriented lakes of Arctic Alaska
US3472314A (en) Temperature control tube
Holmlund Internal geometry and evolution of moulins, Storglaciären, Sweden
US4408459A (en) Heat storage pond and power plant using same
US4010731A (en) Heat storage tank
US3840068A (en) Permafrost structural support with heat pipe stabilization
Weaver et al. Freezing of liquid-saturated porous media
Bejan How nature takes shape: extensions of constructural theory to ducts, rivers, turbulence, cracks, dendritic crystals and spatial economics
Burn The development of near‐surface ground ice during the Holocene at sites near Mayo, Yukon Territory, Canada
JPH08184063A (en) Underground heat storage device
SU757637A1 (en) Apparatus for cooling and freezing soil
US4111258A (en) Split air convection pile
JPH07190503A (en) Method and apparatus for collecting terrestrial heat
JPH0573849B2 (en)
US3809149A (en) Method of supporting a hot oil pipeline through permafrost
Cheng et al. Freezing and melting heat transfer in engineering: selected topics on ice-water systems and welding and casting processes
US3431735A (en) Powerplants and water supply system therefor within the eternal ice
White et al. Palsa localities in Padjelanta National Park, Swedish Lappland
RU2170335C2 (en) Method determining optimum condition of operation of well in rocks frozen for many years
SU607882A1 (en) Soil freezing device
Marchenko et al. Permafrost changes in the northern Tien Shan during the Holocene
Pustovoit On the potential of seasonal in-ground cooling devices
Melnikov et al. The engineering-physical basis of temperature regime regulation of ground massifs in northern construction
SU1749386A1 (en) Thermopile