SU757637A1 - Apparatus for cooling and freezing soil - Google Patents
Apparatus for cooling and freezing soil Download PDFInfo
- 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
Links
- 239000002689 soil Substances 0.000 title claims description 11
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims description 6
- 238000007710 freezing Methods 0.000 title claims description 6
- 230000008014 freezing Effects 0.000 title claims description 6
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 27
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 claims description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
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)
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) |
-
1978
- 1978-05-17 SU SU782617964A patent/SU757637A1/en active
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 |