Tecnología de estabilización térmica de suelos. Estabilizadores térmicos de suelos en condiciones de permafrost Dispositivos de enfriamiento estacional profundo

17.10.2019

La invención se refiere a la construcción en zonas de permafrost, concretamente a estabilizadores térmicos del suelo para cimientos helados. El estabilizador térmico del suelo contiene una carcasa sellada ubicada verticalmente con un refrigerante, en cuyas partes superior e inferior hay zonas de intercambio de calor. En este caso, en al menos una zona de intercambio de calor está instalado un inserto en forma de anillo con una superficie específica aumentada. Superficie exterior el inserto está en contacto con superficie interior carcasas en la zona de intercambio de calor. El área de la sección transversal del inserto en forma de anillo no excede el 20% del área de la sección transversal de la cavidad de la carcasa. El resultado técnico consiste en aumentar las características de transferencia de calor manteniendo la compacidad del estabilizador térmico, así como en aumentar la eficiencia del estabilizador térmico del suelo. 5 salario mosca, 3 enfermos.

La invención se refiere a la construcción en zonas de permafrost, por ejemplo cerca de pilotes de soportes de líneas eléctricas, oleoductos y gasoductos y otros proyectos de construcción, en concreto a estabilizadores térmicos del suelo para cimientos helados.

Se conoce un termosifón de dos fases que contiene al menos una carcasa sellada parcialmente llena de refrigerante con zonas de evaporación y condensación y un radiador con nervaduras longitudinales ubicado en la última zona (Termopilas en construcción en el norte. - L.: Stroyizdat, 1984 , pág.12).

También se conoce un termosifón de dos fases, que contiene al menos una carcasa sellada parcialmente llena de refrigerante con zonas de evaporación y condensación y un radiador con nervaduras longitudinales ubicado en la última zona (Patente rusa 96939 IPC F28D 15/00 del 18/02/ 2010).

La desventaja de los termosifones conocidos es su eficiencia relativamente baja, razón por la cual la transferencia de grandes flujos de calor requiere un aumento significativo en las características de peso y tamaño de un termosifón de dos fases.

Como prototipo se eligió el diseño descrito en el artículo publicado en Internet en: http://iheatpipe.ru/doc/termostab.pdf. El artículo dice que “en cajas de cualquier acero, es necesario crear una estructura capilar en la zona de evaporación (rosca, espiral, ranuras, malla, etc.). Cabe señalar que en vehículos (estabilizadores térmicos) fabricados en aleaciones de aluminio (TMD-5 de todos los modelos, TTM y DOU-1), si es necesario, en la superficie interior de la zona de evaporación, y en otros vehículos, resortes o espirales. casi siempre se utilizan. Así, por ejemplo, en los vehículos del tipo TSG-6, TN y TSN, la estructura capilar se realiza en forma de espiras en espiral de alambre inoxidable con un diámetro de (0,8-1,2) mm con un paso de espiral de 10 mm en la superficie interior del ZI DT”. Sin embargo, las opciones estructurales propuestas en el artículo (roscas, ranuras, malla, etc.) son muy difíciles de fabricar en la superficie interior de las tuberías, por lo que se propuso la opción con espiral. Además, las dimensiones indicadas en el artículo (una espiral de alambre con un diámetro de 0,8-1,2 mm con un paso de 10 mm) no nos permiten hablar de la capilaridad de la estructura en la zona de evaporación. La espiral o resorte propuesto aumenta ligeramente el área de transferencia de calor y no es suficientemente eficiente.

El objetivo de la presente invención es crear un estabilizador térmico de suelo, fabricado en forma de tubo de calor con orientación positiva, con un área de intercambio de calor aumentada para mejorar las características de transferencia de calor.

El resultado técnico es aumentar la eficiencia del estabilizador térmico del suelo, aumentar las características de transferencia de calor manteniendo su compacidad.

El problema se resuelve y el resultado técnico se logra por el hecho de que el estabilizador térmico del suelo contiene una carcasa sellada ubicada verticalmente con un refrigerante. Las zonas de intercambio de calor están ubicadas en las partes superior e inferior de la carcasa. En este caso, en al menos una zona de intercambio de calor está instalado un inserto en forma de anillo con una superficie específica aumentada. La superficie exterior del inserto en forma de anillo está en contacto con la superficie interior de la carcasa en la zona de intercambio de calor, mientras que el área de la sección transversal del inserto en forma de anillo no excede el 20% del área de la sección transversal. de la cavidad interna de la carcasa.

El inserto en forma de anillo puede estar hecho de metal con una estructura esponjosa, enredada al azar. cable metálico o ser un conjunto de mallas planas metálicas finas de malla fina.

El inserto anular puede estar equipado en un extremo con un anillo ondulado en forma de cono. Además, el diámetro del orificio interno del anillo en forma de cono es menor que el diámetro interno del inserto en forma de anillo. En Superficie exterior El anillo en forma de cono tiene proyecciones para el contacto con la superficie interior de la carcasa.

La solución propuesta en la invención permite aumentar más de 15 veces la superficie de intercambio de calor en el estabilizador térmico del suelo sin aumentar las dimensiones exteriores del dispositivo.

La invención se ilustra además Descripción detallada Ejemplos específicos, pero no limitativos, de esta solución, ejemplos de su implementación y dibujos adjuntos, que representan:

higo. 1 - una realización de un estabilizador térmico del suelo con un inserto en forma de anillo hecho de un conjunto de mallas planas metálicas delgadas de malla fina;

higo. 2 - una realización de un estabilizador térmico del suelo con un inserto en forma de anillo hecho de alambre metálico enredado aleatoriamente;

higo. 3 - anillo corrugado.

En la figura 1 se muestra esquemáticamente un estabilizador térmico de suelo con un inserto en forma de anillo hecho de un conjunto de mallas planas metálicas delgadas de malla fina. 1. El estabilizador térmico consta de una carcasa 1 sellada situada verticalmente, realizada, por ejemplo, en forma de cilindro hueco. Los extremos de la carcasa 1 están sellados herméticamente por ambos lados con tapas 2. En el interior de la carcasa 1 hay dos zonas de intercambio de calor en sus partes superior e inferior. La carcasa 1 en el área de la zona superior de intercambio de calor está equipada con un radiador, cuyos elementos de eliminación de calor son placas 3 montadas en la superficie exterior de la carcasa 1. Se vierte un refrigerante en la cavidad interna de la carcasa 1, que puede ser freón o amoníaco o algún otro refrigerante conocido.

El inserto anular propuesto según la invención se puede instalar tanto en la zona superior de intercambio de calor como en la zona inferior. Sin embargo, es preferible instalar un inserto en forma de anillo en ambas zonas. Estructuralmente, el inserto en forma de anillo puede realizarse en forma de casete 4, como se muestra en la Fig. 1. El casete 4 consta de un conjunto de anillos de malla o un conjunto de placas con muchos agujeros. El casete 4 consta de dos placas terminales 7, que se aprietan mediante varillas longitudinales 6 mediante tuercas 5. Entre las placas terminales 7 hay un conjunto de anillos de malla o placas con orificios. El diámetro exterior del casete 4 se hace igual al diámetro interior de la carcasa 1. El casete 4 se instala en la carcasa 1 con un ajuste de interferencia, para lo cual se calienta la carcasa 1 y se enfría el casete, después de lo cual el casete está instalado en la carcasa 1. Esta instalación permite lograr un ajuste perfecto del inserto a la carcasa 1. Además, es posible instalar un anillo corrugado 8, como se muestra en la Fig. 3. El anillo corrugado 8 tiene un diámetro interno más pequeño que el diámetro interno del inserto en forma de anillo, lo que permite atrapar gotas enfriadas de refrigerante que caen libremente dentro de la cavidad del inserto y dirigirlas a la superficie interior de la carcasa 1. , lo que permite aumentar el grado de refrigeración de la carcasa en esta zona.

Un inserto en forma de anillo hecho de metal con una estructura esponjosa con poros abiertos puede tener un diseño similar.

En la Fig. La figura 2 muestra el diseño de un estabilizador térmico de suelo, en el cuerpo 1 del cual está instalado un inserto en forma de anillo hecho de alambre metálico enredado aleatoriamente. El inserto se instala en la zona superior de intercambio de calor. El estabilizador térmico consta de una carcasa 1 realizada en forma de cilindro hueco. Los extremos de la carcasa 1 están sellados herméticamente por ambos lados con tapas 2 (la segunda tapa no se muestra en la Fig. 2). La carcasa 1 en la zona superior de intercambio de calor está equipada con un radiador, cuyos elementos de eliminación de calor son placas 3 montadas en la superficie exterior de la carcasa 1.

Estructuralmente, el inserto en forma de anillo hecho de alambre metálico enredado aleatoriamente también se puede fabricar en forma de casete 9, como se muestra en la Fig. 2. El casete 9 consta de un alambre metálico enredado (no indicado en la Fig. 2) ubicado entre dos placas extremas 7, que se aprietan mediante varillas longitudinales 6 usando tuercas 5. El inserto en forma de anillo hecho de alambre metálico enredado aleatoriamente tiene la forma de cilindro. Dentro del cilindro de alambre metálico enredado hay un resorte en espiral espaciador 10. Después de instalar el casete en el cuerpo 1 del estabilizador térmico, el resorte en espiral espaciador 10 se comprime apretando las tuercas 5. Al mismo tiempo, el resorte en espiral espaciador 10 expande y presiona el lado exterior del cilindro de alambre metálico enredado contra la superficie interior del cuerpo 1. El diseño del casete 9 permite que el inserto hecho de alambre metálico enredado caóticamente se presione con bastante firmeza contra la pared interior de la carcasa 1, lo que Garantiza la máxima transferencia de calor.

El termoestabilizador funciona de la siguiente manera. El estabilizador térmico es un tubo de calor con orientación positiva según GOST 23073-78, es decir. La región de condensación está ubicada encima de la región de evaporación del tubo de calor.

EN horario de invierno año, el refrigerante que ingresa a la zona superior de intercambio de calor se enfría. Esto se ve facilitado por las bajas temperaturas ambientales. El refrigerante enfriado cae en forma de gotas por gravedad a la zona inferior de intercambio de calor. Para una mayor eficiencia de enfriamiento, la zona de intercambio de calor superior está equipada con un radiador hecho en forma de placas 3 instaladas en la superficie exterior de la carcasa 1. La invención puede aumentar significativamente la eficiencia de enfriamiento al aumentar el área de intercambio de calor debido al uso de un inserto que tiene una superficie específica aumentada.

En la zona inferior de intercambio de calor del termoestabilizador, se produce el intercambio de calor entre el refrigerante de baja temperatura y el suelo, que tiene una temperatura superior a la temperatura del refrigerante líquido. El líquido refrigerante se calienta, pasa a estado gaseoso y sube por el orificio central de la carcasa 1 y el inserto anular, mientras que el suelo afuera El edificio 1 está congelado. Cuando se utiliza un inserto en forma de anillo con una superficie específica aumentada, la eficiencia de la transferencia de calor aumenta; sin embargo, el área transversal del inserto en forma de anillo no debe exceder el 20% del área de la sección transversal del interno. cavidad de la carcasa 1. Cuando hasta el 20% del área de la sección transversal de la cavidad de la carcasa 1 está ocupada por el inserto, no hay reducción en la velocidad movimiento del vapor refrigerante, lo que no perjudica la eficiencia de la transferencia de calor. Si el área de la sección transversal del inserto supera el 20%, la tasa de aumento del refrigerante se reduce significativamente y se reduce la eficiencia de la transferencia de calor.

Además, para aumentar la eficiencia operativa del estabilizador térmico, es posible utilizar un anillo corrugado 8, que permite dirigir el refrigerante en forma de gotas desde la zona axial central del estabilizador térmico a la pared de la carcasa 1. , lo que también aumenta la eficiencia operativa.

El uso del estabilizador térmico de suelo propuesto según la invención puede aumentar significativamente la eficiencia de su funcionamiento, mientras que sus dimensiones externas no cambian.

1. Un estabilizador térmico del suelo que contiene una carcasa sellada ubicada verticalmente con un refrigerante, en cuyas partes superior e inferior hay zonas de intercambio de calor, y en al menos una zona de intercambio de calor se instala un inserto en forma de anillo, que tiene una mayor específica área de superficie, la superficie exterior del inserto está en contacto con la superficie interior de la carcasa en la zona de intercambio de calor, y el área de la sección transversal del inserto en forma de anillo no excede el 20% del área de la sección transversal de la cavidad de la carcasa.

2. Estabilizador térmico de suelos según la reivindicación 1, caracterizado porque el inserto anular está fabricado de metal con una estructura esponjosa con poros pasantes abiertos.

3. Estabilizador térmico del suelo según la reivindicación 1, caracterizado porque el inserto en forma de anillo está fabricado de alambre metálico enredado aleatoriamente.

4. Estabilizador térmico de suelos, según reivindicación 1, caracterizado porque el inserto con forma de anillo es un conjunto de mallas planas metálicas finas de malla fina.

5. Estabilizador térmico de suelos según la reivindicación 1, caracterizado porque el inserto anular está realizado en forma de casete.

6. Estabilizador térmico de suelo según la reivindicación 1, caracterizado porque en un extremo el inserto en forma de anillo está equipado con un anillo en forma de cono corrugado, y el diámetro del orificio interior del anillo es menor que el diámetro interior del inserto, y en la superficie exterior del anillo hay protuberancias para el contacto con la superficie interior de la carcasa.

Patentes similares:

La invención se refiere a la construcción de instalaciones industriales y civiles en la zona de permafrost para garantizar su fiabilidad. El termosifón incluye un condensador, un evaporador y una sección de tránsito entre ellos en forma de un tubo redondo tapado en ambos lados, instalado verticalmente y sumergido hasta la profundidad del evaporador en el suelo, el aire se bombea desde la cavidad de la tubería, en su lugar la cavidad se llena con amoníaco, parte de la cavidad se llena con amoníaco líquido y el resto con vapor de amoníaco saturado.

La invención se refiere al campo de la construcción en áreas con condiciones geocriológicas y de ingeniería complejas y puede usarse para la estabilización térmica del permafrost y la congelación de suelos débilmente congelados plásticamente.

La invención se refiere al campo de la construcción sobre suelos de permafrost con enfriamiento artificial de los suelos de cimentación y calentamiento simultáneo de la estructura mediante una bomba de calor.

La invención se refiere a dispositivos para el intercambio de calor en sistema de drenaje, así como en el sitio de construcción. Un dispositivo de intercambio de calor en un sistema de drenaje incluye un componente de intercambio de calor que tiene un canal exterior y un canal interior, estando situado el canal interior dentro del canal exterior.

La invención se refiere al campo de la construcción en zonas donde se distribuyen suelos de permafrost y, en concreto, a dispositivos que aseguran el estado congelado de los suelos de las cimentaciones de estructuras a un valor de diseño de temperatura negativa.

La invención se refiere a la construcción de estructuras hidráulicas y se puede utilizar para crear una estructura envolvente diseñada para proteger una plataforma de producción flotante en las condiciones del hielo de la plataforma ártica.

La invención se refiere a la construcción, concretamente a dispositivos utilizados para la recuperación térmica de suelos de cimentación de estructuras erigidas en áreas de permafrost y permafrost estacional. El dispositivo de enfriamiento para la estabilización térmica de los suelos de cimentación de edificios y estructuras contiene un estabilizador térmico vertical de dos fases, cuya parte subterránea se coloca en una caja llena con un líquido conductor de calor y se fija mediante cojinetes radiales y de empuje, asegurando una libre rotación. del cuerpo del estabilizador térmico alrededor de un eje vertical debido a la fuerza del viento que fluye sobre las palas de la rueda eólica, montadas en la parte aérea del termoestabilizador en un ángulo de 120 grados entre sí. El resultado técnico consiste en asegurar una distribución uniforme del flujo de calor en el sistema suelo-caja-termoestabilizador asegurando el flujo de refrigerante desde la zona de condensación a la zona de evaporación en forma de una fina película anular a lo largo del perímetro interior del cuerpo del termoestabilizador. además de crear convección forzada del refrigerante en la carcasa, aumentando eficiencia operativa dispositivos. 2 enfermos.

La invención se refiere al campo de la construcción en las regiones del norte y está destinada a la construcción de estructuras de ingeniería de hielo, acumulación de frío y la formación de estructuras de hielo abovedadas para su almacenamiento en hielo (no) flotante o plataformas portadoras de hielo en plataformas marinas. El resultado técnico es un aumento en la confiabilidad de la estructura de hielo, que se logra por el hecho de que en el método de construcción de una estructura de hielo, incluido el desarrollo de un sitio en el que se instalan estructuras inflables, seguido de su desmantelamiento y traslado como necesario, llenándolos con aire, congelando capa por capa de piquerita mediante pulverización o riego capa por capa de pulpa de agua. Contiene aserrín o algún otro tipo de pulpa de madera, además, antes de congelar la pikerita, las estructuras inflables se recubren con geomaterial en forma de un material geosintético permeable: geomalla o geomalla. 1 salario mosca, 3 enfermos.

La invención se refiere a la ingeniería térmica en el campo de la construcción, concretamente a la estabilización térmica de cimientos del suelo. cimientos de pilotes soportes de tuberías y tuberías subterráneas ubicadas en suelos de permafrost. Un método para la estabilización térmica de suelos en las bases de cimientos de pilotes de soportes de tuberías y tuberías subterráneas implica excavar suelos helados en las bases de cimientos de pilotes de soportes de tuberías, tuberías subterráneas y colocar material compuesto en la excavación, instalando al menos dos estabilizadores térmicos del suelo. a lo largo de los bordes de la excavación, cuando En este caso, el material compuesto tiene una composición con una proporción de componentes, peso. %: suelo arenoso con grava 60-70, polímero modificado espumado 20-25, refrigerante líquido 5-20 o suelo arenoso grueso 70-80, polímero modificado espumado 10-15, refrigerante líquido 5-20. Para impregnar el polímero, se selecciona un líquido refrigerante que se caracteriza por una alta capacidad calorífica y un bajo punto de congelación de hasta -25°C. El resultado técnico consiste en aumentar la confiabilidad de la estructura durante la construcción de cimentaciones de pilotes para soportes de tuberías y tuberías subterráneas ubicadas en suelos de permafrost, asegurando operación segura principales oleoductos en los modos de diseño para un período determinado en el territorio del permafrost. 5 salario archivos, 1 ill., 1 mesa.

La invención se refiere al campo de la construcción de tuberías subterráneas y puede usarse para garantizar la estabilización térmica de suelos durante la instalación subterránea de tuberías en permafrost y suelos blandos. El dispositivo para la estabilización térmica de suelos de permafrost contiene al menos dos estabilizadores térmicos del suelo basados en termosifones de dos fases, que incluyen una parte condensadora aérea y partes subterráneas de transporte y evaporación, y al menos un elemento conductor de calor realizado en forma de Placa de material disipador de calor con un coeficiente de conductividad térmica de al menos 5 W/m⋅K. Al menos dos estabilizadores térmicos del suelo están instalados a ambos lados de la tubería subterránea, y al menos un elemento conductor de calor está instalado debajo del material termoaislante que separa la tubería subterránea del techo de suelos de permafrost, y tiene orificios para la conexión con el Partes evaporativas de al menos dos estabilizadores térmicos del suelo. El resultado técnico es aumentar la eficiencia de la conservación del permafrost o la congelación. suelos débiles cimientos de las instalaciones del sistema de tuberías para garantizar la seguridad durante el período designado de operación en las condiciones de diseño. 2 n. y 6 salario mosca, 2 ill., 1 tab., 1 pr.

La invención se refiere al campo de la construcción y operación de edificios en áreas con condiciones geocriológicas y de ingeniería complejas, es decir, a la estabilización térmica de permafrost y suelos blandos. Un método para instalar estabilizadores térmicos en un subsuelo ventilado de edificios operados implica perforar al menos un pozo vertical en un subsuelo ventilado sin alterar los pisos del edificio. Instalación en el pozo de un estabilizador térmico que contiene un tubo evaporador y un condensador lleno de refrigerante, siendo el tubo curvable, cuyo radio no excede la altura del subsuelo ventilado. La profundidad de instalación del estabilizador térmico es tal que el condensador se encuentra sobre el nivel del suelo en un lugar subterráneo ventilado. El resultado técnico consiste en simplificar el procedimiento de instalación de estabilizadores térmicos debajo del edificio en uso, mejorar la mantenibilidad del sistema de enfriamiento del suelo y simplificar su mantenimiento, aumentando capacidad de carga suelos de cimentación debido a su enfriamiento en toda el área del subsuelo ventilado del edificio en uso, al mismo tiempo que se reduce el número de estabilizadores térmicos utilizados y se libera el área circundante mediante la colocación de elementos de enfriamiento en el subsuelo ventilado. 3 salario mosca, 3 enfermos.

La invención se refiere al campo de la construcción de estructuras en condiciones geológicas y de ingeniería complejas de la zona de permafrost. La invención tiene como objetivo crear termosifones profundos con evaporadores subterráneos ultraprofundos, de unos 50-100 mo más, con una distribución uniforme de la temperatura sobre la superficie del evaporador ubicado en el suelo, lo que permite utilizar de manera más efectiva su potencia potencial. para eliminar el calor del suelo y aumentar la eficiencia energética del dispositivo utilizado. Según la primera opción, el termosifón junto con el manguito se sumerge verticalmente en el suelo a una profundidad de 50 m, el termosifón contiene un cuerpo tubular sellado con zonas de evaporación, condensación y una zona de transporte entre ellas. El condensador en la zona de condensación se realiza en forma de un tubo central de gran diámetro y ocho ramales de menor diámetro con aletas externas de aluminio, ubicadas alrededor del tubo central. Las tuberías están conectadas a orificios en el mismo, y en la parte inferior de la tubería central hay un separador con tuberías pasantes para el paso de una mezcla de refrigerante con gotas de vapor (amoniaco en la primera opción o dióxido de carbono en la segunda) desde el evaporador al condensador y el drenaje del condensado de amoníaco del condensador. Los tubos pasantes se montan en la placa de tubos. Al tubo de drenaje de condensado ubicado en el centro del tablero, desde abajo, se conecta un tubo interno de polietileno, que desciende hasta el fondo del tubo de la carcasa del evaporador. En la parte baja tubo de polietileno Se hacen orificios para el flujo de refrigerante líquido hacia el espacio interanular formado por las paredes de las tuberías de la carcasa del evaporador y tubo interior. Según la primera opción (refrigerante - amoníaco), el termosifón se sumerge en una manga llena con un 25-30% de agua con amoníaco. El grado de llenado del termosifón con amoníaco líquido ε=0,47-0,52 a 0°C. Según la segunda opción, el termosifón se llena con dióxido de carbono y se sumerge verticalmente en el suelo sin manguito, el grado de llenado con dióxido de carbono líquido es ε = 0,45-0,47. 2 n. y 2 salario mosca, 5 enfermos, 2 pr.

La invención se refiere al campo de la construcción en áreas con condiciones geocriológicas y de ingeniería complejas, donde se utiliza la estabilización térmica del permafrost y suelos plásticamente congelados, y puede usarse para mantener su estado congelado o congelado, incluso en pozos que son inestables en las paredes. y propensos a la formación de deslizamientos y deslizamientos de tierra. El método incluye perforar un pozo vertical con una columna de barrena hueca (AS) hasta el nivel de diseño, seguido de retirar una broca central removible, instalar un cabezal cementador con una manguera de una bomba de cemento en la parte superior del ES, retirar el ES con alimentación simultánea mortero de cemento a través del PS hasta el llenado del pozo y la instalación de un dispositivo de refrigeración con carcasa termoaislante en el condensador (a temperaturas ambiente negativas), que se desmonta una vez endurecido el mortero de cemento. La solución técnica propuesta nos permite garantizar la capacidad de fabricación de la instalación de dispositivos de enfriamiento, la eficiencia del proceso de enfriamiento del suelo y la durabilidad de las estructuras de enfriamiento enterradas en la masa de suelo. 2 salario mosca, 6 enfermos.

La invención se refiere a sistemas de enfriamiento y congelación de suelos en construcción minera en zonas de permafrost (zona de permafrost), caracterizados por la presencia de salmueras naturales con temperaturas negativas (criopegs). El resultado técnico de la invención propuesta es aumentar la eficiencia, confiabilidad y estabilidad de operación. El resultado técnico se logra porque el sistema para enfriar y congelar suelos, incluida la instalación de intercambiadores de calor subterráneos con un refrigerante líquido con un punto de congelación por debajo de cero grados Celsius (salmuera), se caracteriza por el hecho de que los criopegs se utilizan como líquido. refrigerante, y el criopeg se suministra a las columnas de congelación desde las criolithozonas a los intercambiadores de calor. Los criopegs gastados pueden descargarse por la fuerza en la zona de permafrost. La parte exterior del circuito de circulación se puede aislar térmicamente. Resultado técnico: se logra una mayor eficiencia gracias a la ausencia de consumo de energía. máquinas de refrigeración y por la ausencia de la necesidad de preparar una solución refrigerante especial. Resultado técnico: se logra una mayor confiabilidad reduciendo la cantidad de componentes del sistema, cuya probabilidad de falla de cada uno de los cuales es diferente de cero. Resultado técnico: se logra una mayor estabilidad operativa mediante la estabilidad de la temperatura del criopeg, cuya cantidad total excede significativamente la cantidad de criopeg utilizado por temporada. La invención se puede utilizar con éxito en la construcción de estructuras industriales y civiles. 2 salario mosca, 1 enfermo.

El dispositivo propuesto se refiere a la construcción de edificios de una planta sobre suelos de permafrost con enfriamiento artificial del suelo de los cimientos del edificio mediante una bomba de calor y calentamiento simultáneo del edificio mediante una bomba de calor y una fuente de calor adicional. El resultado técnico es la creación de una estructura de cimientos que garantiza completamente el calentamiento del edificio y al mismo tiempo mantiene los suelos de los cimientos en estado congelado, independientemente del cambio climático, y al mismo tiempo no causa un enfriamiento excesivo de los suelos de permafrost, que puede conducir a su fisuración, sin necesidad de instalación de relleno. El resultado técnico se consigue porque la cimentación superficial de un edificio de una planta sobre suelos de permafrost se compone de un conjunto de módulos de cimentación completamente prefabricados, que se conectan en paralelo a la bomba de calor mediante colectores aislados térmicamente de los circuitos de calefacción y refrigeración. de la bomba de calor, mientras que el colector aislado térmicamente del circuito de calefacción dispone de una fuente de calor adicional, que compensa la falta de calor de baja calidad bombeado por una bomba de calor desde el suelo para calentar el edificio, cuya intensidad se ajusta automáticamente en función de la pérdida de calor del edificio y de la cantidad de calor de baja calidad bombeado por la bomba de calor. 2 salario mosca, 2 enfermos.

Las invenciones se refieren a medios para enfriar el suelo, que funcionan según el principio de tubos de calor gravitacionales y termosifones de vapor-líquido, y están destinadas a su uso en la construcción de estructuras en la zona de permafrost. El resultado técnico es simplificar el diseño de la instalación en su conjunto, permitiendo reducir el número de tuberías que llegan a la superficie conectando la zona de evaporación con la zona de condensación, sin reducir la eficiencia de estas zonas. El resultado técnico se consigue porque la instalación dispone de una zona de evaporación con varios tubos y una zona de condensación con varios condensadores, conectados a través de una zona de transporte. Las características de la instalación son que la zona de condensación se realiza en forma de estructura monobloque, que dispone de un racor para purga de aire, y su conexión con la zona de evaporación a través de un único canal de transporte en forma de tuberías superior e inferior conectadas mediante un válvula de cierre, así como la presencia en la zona de evaporación de un colector al que están conectadas las tuberías. Ambas conexiones de tubería son desmontables. Las tuberías y los conductos están hechos de un material fácilmente deformable y el líquido refrigerante utilizado tiene vapores más pesados que el aire. El kit para construir la instalación incluye el primer producto: un condensador monobloque, el segundo producto: la tubería de transporte superior y el tercer producto en forma de válvula, tubería y colector con ramales conectados en serie. Durante la fabricación, el tercer producto se llena con refrigerante, sus tuberías y tubos se doblan formando espirales alrededor del colector. El diseño de la instalación y su equipamiento proporciona un resultado técnico que consiste en un transporte más cómodo y la posibilidad de escalonar los trabajos de colocación de las partes subterráneas y aéreas en el lugar de futura operación. La conexión de estas piezas a través de un único canal específico y la posibilidad de doblar su parte inferior facilita la colocación de la instalación si hay otros objetos en construcción en sus inmediaciones. La instalación, una vez conectadas sus piezas, no requiere recarga de refrigerante en condiciones constructivas desfavorables y se pone en funcionamiento abriendo la válvula y luego purgando el aire a través del racor. 2 n. y 4 salario mosca, 5 enfermos.

La invención se refiere a la construcción en zonas de permafrost, concretamente a estabilizadores térmicos del suelo para cimientos helados. El estabilizador térmico del suelo contiene una carcasa sellada ubicada verticalmente con un refrigerante, en cuyas partes superior e inferior hay zonas de intercambio de calor. En este caso, en al menos una zona de intercambio de calor está instalado un inserto en forma de anillo con una superficie específica aumentada. La superficie exterior del inserto está en contacto con la superficie interior de la carcasa en la zona de intercambio de calor. El área de la sección transversal del inserto en forma de anillo no excede 20 veces el área de la sección transversal de la cavidad de la carcasa. El resultado técnico consiste en aumentar las características de transferencia de calor manteniendo la compacidad del estabilizador térmico, así como en aumentar la eficiencia del estabilizador térmico del suelo. 5 salario mosca, 3 enfermos.

Una división separada de la ciudad de Vladimir, LLC NPO Sever, es una planta equipada con equipos para la producción. medios tecnicos para estabilización térmica de suelos y monitoreo ingeniería-geocriológico. Esta planta es un fabricante completo de estabilizadores térmicos. La producción mensual de estabilizadores térmicos es de 2000 a 2500 unidades. (según tamaños estándar), además de productos relacionados. El fabricante de estabilizadores térmicos cuenta con un equipamiento técnico que le permite realizar todo el ciclo productivo sin la participación de contratistas. Actualmente se está trabajando en la instalación de una línea automática, que simplificará la producción de estabilizadores térmicos y aumentará la productividad de los productos. Los stocks en almacén de materias primas, materiales, componentes y productos semiacabados nos permiten responder rápidamente a las necesidades de los Clientes y entregar los productos en el menor tiempo posible.

Los estabilizadores térmicos de suelos se fabrican de acuerdo con TU 3642-001-17556598-2014, certificados según el sistema de certificación voluntaria (ROSS RU.AV28.N16655) y en el campo de la seguridad industrial (S-EPB.001.TU.00121).


Máquinas prensadoras con una fuerza de hasta 100t. (Sección fría

Dispositivos de enfriamiento estacional (SCU) están diseñados para mantener el suelo congelado, lo que garantiza la estabilidad de los edificios, estructuras sobre pilotes y también preserva el suelo congelado alrededor de soportes de líneas eléctricas y tuberías, a lo largo de terraplenes de vías férreas y carreteras. La tecnología de los dispositivos de refrigeración estacional se basa en un dispositivo de transferencia de calor (termosifón), que periodo de invierno extrae calor del suelo y lo transfiere al medio ambiente. Una característica importante de esta tecnología es que es natural, es decir. No requiere fuentes de energía externas.

El principio de funcionamiento de todos los tipos de dispositivos de refrigeración que funcionan estacionalmente es el mismo. Cada uno de ellos consta de un tubo sellado que contiene un refrigerante: dióxido de carbono, amoniaco, etc. El tubo consta de dos secciones. Una sección se coloca en el suelo y se llama evaporador. La segunda sección del tubo, la del radiador, se encuentra en la superficie. cuando la temperatura ambiente cae por debajo de la temperatura del suelo donde se encuentra el evaporador, el vapor del refrigerante comienza a condensarse en la sección del radiador. Como resultado, la presión disminuye y el refrigerante en la parte del evaporador comienza a hervir y evaporarse. Este proceso va acompañado de la transferencia de calor desde la parte del evaporador a la parte del radiador.

Transferencia de calor mediante termosifón.

Actualmente, existen varios tipos de diseños de dispositivos de refrigeración que funcionan estacionalmente:

1) Estabilizador térmico. Son un tubo termosifón vertical alrededor del cual se congela el suelo.

2). Es una pila vertical con termosifón integrado. El pilote térmico puede soportar cierta carga, como por ejemplo soportar un oleoducto.

3) Dispositivo de enfriamiento estacional profundo. Se trata de un tubo de termosifón largo (hasta 100 metros) de mayor diámetro. Estos dispositivos de enfriamiento se utilizan para la estabilización de la temperatura de los suelos en gran profundidad, por ejemplo para la estabilización térmica de presas y presas.

4). Este tipo de dispositivo de enfriamiento se diferencia de un estabilizador térmico en que la tubería del evaporador se instala con una pendiente de aproximadamente el 5%. En este caso, es posible instalar un tubo evaporador inclinado directamente debajo de edificios construidos sobre losas de hormigón.

5) Dispositivo de enfriamiento horizontal. Una característica especial del dispositivo de enfriamiento estacional horizontal es que se instala completamente horizontal al nivel de la base a granel preparada. En este caso, el edificio se construye directamente sobre un suelo que no se hunde, ubicado sobre una capa aislante y tuberías de evaporación. La ventaja de los dispositivos de enfriamiento horizontal es la posibilidad de usarlos en dos configuraciones: sobre cimientos de losas y pilotes.

6) Sistema de enfriamiento vertical. Este tipo de dispositivo de enfriamiento estacional es similar a un dispositivo de enfriamiento horizontal, pero a diferencia de él, además de los tubos de evaporador horizontales, puede contener hasta varias docenas de tubos de evaporador verticales. La ventaja de este sistema es un mantenimiento más eficiente del suelo en estado congelado. La desventaja de los sistemas verticales de dispositivos de refrigeración es la dificultad de su reparación y mantenimiento.

La invención se refiere al campo de la construcción en áreas con condiciones geocriológicas y de ingeniería complejas, concretamente a la estabilización térmica de permafrost y suelos blandos. El resultado técnico es aumentar la capacidad de fabricación del proceso de instalación de estabilizadores térmicos de larga longitud, reducir el tiempo de instalación y aumentar la confiabilidad del diseño. El resultado técnico se logra por el hecho de que un estabilizador térmico del suelo durante todo el año para la acumulación de frío en los cimientos de edificios y estructuras contiene un tubo estabilizador térmico de acero y un tubo condensador de aluminio, mientras que el condensador estabilizador térmico está fabricado en forma de tubería vertical compuesta por un cuerpo de condensador, una tapa de condensador y dos condensadores con aletas con lados externos, cuyo área de aletas es de al menos 2,3 m 2, mientras que el estabilizador térmico tiene un elemento para eslingar en la parte superior en forma de un soporte de montaje. 1 enfermo.

La invención se refiere al campo de la construcción en áreas con condiciones geocriológicas y de ingeniería complejas, es decir, la estabilización térmica de permafrost y suelos blandos.

Se sabe que durante la construcción de estructuras capitales, carreteras, pasos elevados, pozos de petróleo, tanques, etc. en suelos de permafrost es necesario aplicar medidas especiales para mantener el régimen de temperatura de los suelos durante todo el período de operación y evitar el ablandamiento de las bases de carga durante la descongelación. Mayoría método efectivo son la ubicación en la base de la estructura de estabilizadores de suelo congelados plásticamente, que generalmente contienen un sistema de tuberías llenas de refrigerante y conectadas por una parte del condensador (por ejemplo: solicitud de patente RF No. 93045813, No. 94027968, No. 2002121575, No. 2006111380, Patentes RF No. 2384672, No. 2157872.

Por lo general, la instalación de SPMG se lleva a cabo antes de la construcción de estructuras: se prepara un pozo de cimentación y se rellena cojín de arena, instalar estabilizadores térmicos, rellenar el suelo e instalar una capa de aislamiento térmico (Revista “Fundaciones, Cimentaciones y Mecánica de Suelos”, No. 6, 2007, págs. 24-28). Una vez finalizada la construcción de la estructura, es muy difícil controlar el funcionamiento del estabilizador térmico y reparar las piezas individuales, lo que requiere redundancia adicional (Revista "Gas Industry", No. 9, 1991, págs. 16-17). Para mejorar la capacidad de mantenimiento de los estabilizadores térmicos, se propone colocarlos dentro de tubos protectores con un extremo tapado, lleno de líquido de alta conductividad térmica (patente RF No. 2157872). Se colocan tubos protectores debajo del relleno de tierra y una capa de aislamiento térmico con una pendiente de 0-10° con respecto al eje longitudinal de la base. El extremo abierto de la tubería se encuentra fuera del contorno del relleno de suelo. Este diseño permite, en caso de fuga, deformación u otros defectos en los tubos de refrigeración, retirarlos, realizar reparaciones de rutina y volver a instalarlos. Sin embargo, en este caso, el costo del producto aumenta significativamente debido al uso de tubos protectores y un líquido especial.

Para enfriar el suelo en la base de las estructuras durante el período operativo, se utilizan tubos de calor de varios diseños (patente RF No. 2327940, patente de modelo de utilidad RF No. 68108), instalados en pozos. Para facilitar la fabricación, transporte e instalación de los heatpipes, su cuerpo tiene al menos un inserto en forma de fuelle (patente RF para modelo de utilidad No. 83831). El inserto suele estar equipado con un clip rígido extraíble para fijar la posición relativa de las secciones del cuerpo. La jaula rígida podrá tener perforaciones para rellenar con tierra el espacio entre ésta y el fuelle con el fin de reducir resistencia termica. El tubo de calor debe sumergirse en el pozo sección por sección mediante presión estática. Esto provoca grandes cargas de flexión en la estructura, que pueden provocar daños.

Cercano a la presente invención hay un método para eliminar sedimentos de terraplenes sobre permafrost mediante la congelación de suelos descongelados con termosifones largos (JSC Russian Railways, Federal State Unitary Enterprise VNIIZhT, " Instrucciones técnicas eliminar los sedimentos de los terraplenes sobre permafrost congelando los suelos descongelados con termosifones largos" M., 2007). Este método implica perforar varios pozos inclinados entre sí desde extremos opuestos de la estructura, después de lo cual los dispositivos de enfriamiento (termosifones) se sumergen hasta la profundidad final del pozo con una carga de presión estática. Como ya se señaló, esto crea importantes cargas destructivas en elementos estructurales dispositivo de enfriamiento.

Lo más cercano a la presente invención es la invención No. 2454506 C2 MPK E02D 3/115 (2006.01) "Dispositivo de enfriamiento para la estabilización de la temperatura de suelos de permafrost y un método para instalar dicho dispositivo". Esta invención tiene como objetivo mejorar la capacidad de fabricación del proceso de instalación de estabilizadores térmicos de gran longitud, reducir el tiempo de instalación, aumentar la confiabilidad de la estructura y reemplazar las áreas dañadas, al mismo tiempo que reduce el costo de instalación del dispositivo.

El resultado técnico declarado se logra por el hecho de que la instalación de un dispositivo de enfriamiento para estabilizar la temperatura de suelos de permafrost incluye:

Pasando por un pozo;

Tirando en la dirección opuesta a la dirección de perforación del pozo del estabilizador térmico;

Instalación de condensadores.

El estabilizador térmico (termosifón largo) contiene tubos de condensador y evaporador llenos de refrigerante, conectados por mangueras de fuelle (fuelles). Cada una de las mangas está reforzada con vendas. Los tubos del condensador están ubicados en los bordes del estabilizador térmico y se tiran a una posición donde los tubos del condensador están ubicados sobre la superficie del suelo.

Los condensadores (intercambiadores de calor) incluyen tuberías de condensador con elementos de refrigeración instalados (bridas, discos, aletas, etc. o radiadores de otro diseño). Normalmente, el intercambiador de calor se instala presionando las bridas del disco sobre la tubería del condensador. Este método es el más conveniente en tales condiciones climáticas. Si es necesario, soldadura e instalación mediante conexiones atornilladas. También se pueden utilizar condensadores de otros diseños dentro del alcance de la presente invención. El hecho de que la instalación final del condensador se realice después de pasar el estabilizador térmico a través del pozo permite el uso de pozos de menor diámetro y no requiere grandes costos de material y mano de obra.

La instalación de condensadores en ambos lados del estabilizador térmico le permite aumentar la eficiencia del dispositivo. Y el método de instalación permite el uso de estabilizadores térmicos de una longitud mucho mayor y, como resultado, aumentar significativamente la zona de enfriamiento. Uno de los condensadores se puede instalar en fábrica, lo que simplifica el procedimiento de instalación en condiciones climáticas difíciles. (Debido a que la presente invención utiliza tirar en lugar del procedimiento habitual de presionar el estabilizador térmico, se reduce el riesgo de dañar el condensador al instalar el estabilizador térmico).

Por tanto, esta invención mejora la capacidad de fabricación del proceso de instalación de estabilizadores térmicos de larga longitud cambiando la dirección de instalación del estabilizador térmico; reduce el tiempo de instalación del dispositivo al reducir el número de operaciones y la capacidad de realizar trabajos en un lado de la estructura; aumenta la confiabilidad y seguridad de la instalación; simplifica el procedimiento para reemplazar las áreas dañadas. Gracias al bajo costo. trabajo de instalación y la posibilidad de realizarlos ya durante la operación de la instalación, es más rentable reemplazar los estabilizadores térmicos averiados colocando líneas adicionales que desmantelarlos y repararlos.

La desventaja de lo conocido. solución técnica es una solución estructural compleja y, como resultado, un ámbito de aplicación limitado debido a la profundidad limitada del pilote y la congelación profunda del suelo en otros casos, así como un bajo coeficiente acción útil debido al sistema de enfriamiento forzado horizontal.

El objetivo de la presente invención es crear un estabilizador térmico de suelos racional y confiable que cumpla con altos requisitos tecnológicos y de diseño para mantener el régimen de temperatura de los suelos durante todo el período de operación, debido al cumplimiento del estabilizador térmico de las características arquitectónicas. de la estructura.

Los estabilizadores térmicos se entregan en el lugar de instalación completamente ensamblados y no requieren montaje en sitio. Al mismo tiempo, se fabrica un estabilizador térmico para zonas sísmicas (hasta 9 puntos en la escala MSK-64) con una vida útil y una vida útil del revestimiento anticorrosión de 50 años. El estabilizador térmico tiene un revestimiento anticorrosión (zinc), fabricado en fábrica.

El estabilizador térmico se sumerge inmediatamente después de perforar el pozo. El espacio entre el estabilizador térmico y la pared del pozo se llena con una solución de suelo con un contenido de humedad de 0,5 o superior. El suelo extraído al perforar un pozo o se utiliza una mezcla de arcilla y arena.

El nivel inferior del estabilizador térmico y el nivel inferior del pozo se determinan al instalar el estabilizador térmico.

La esencia de la invención se ilustra en la Fig. 1.

El estabilizador térmico consta de: condensador del estabilizador térmico 1, carcasa del condensador 2, tapa del condensador 3, tubo del estabilizador térmico de acero 4, tubo del condensador de aluminio 5, soporte de montaje del estabilizador térmico 6, carcasa del estabilizador térmico 7, punta del estabilizador térmico 8, aislamiento térmico inserto estabilizador 9.

El condensador estabilizador térmico 1 tiene la forma de un tubo vertical: el cuerpo del condensador 2, que consta de una tapa del condensador 3 y dos condensadores con aletas en el exterior, las aletas se enrollan instalando el tubo de aluminio del condensador 5 cerca del soldar.

Las aletas son muy eficientes, la dirección helicoidal de las vueltas es arbitraria. En la superficie de las aletas, se permite una deformación en vueltas de no más de 10 mm; el recubrimiento de la superficie del tubo de aluminio después del laminado se realiza mediante pasivación química en una solución de álcali y sal. El área de las aletas es de al menos 2,43 m2.

El enfriamiento efectivo del estabilizador térmico se logra gracias a la gran superficie de las aletas.

El cuerpo del estabilizador térmico puede estar formado por dos o tres piezas, soldadas mediante una instalación de soldadura automática. tubos de acero MD (costura no estándar, la soldadura se realiza mediante un arco giratorio controlado magnéticamente).

Se prueba la resistencia y estanqueidad de la soldadura con aire a una presión excesiva de 6,0 MPa (60 kgf/cm2) bajo agua.

Enrolle las aletas del condensador instalando un tubo de aluminio con un cono cerca de la soldadura.

En la superficie de las aletas se permiten deformaciones en espiras con una profundidad no superior a 10 mm - lineales, longitudinales y radiales - helicoidales, así como hasta siete espiras de cada extremo menores que el diámetro 67. Recubrimiento de la superficie de las La tubería de aluminio después del laminado es una pasivación química en una solución de álcali y sal. La superficie de las aletas es de al menos 2,3 m2.

El estabilizador térmico tiene en la parte superior un elemento para colgar en forma de soporte de montaje. El eslingado se realiza mediante cabestrillo textil en forma de bucle, con una capacidad de elevación de 0,5 toneladas.

Los estabilizadores térmicos tienen un recubrimiento externo de zinc anticorrosión, fabricado en fábrica.

Condiciones climáticas para la instalación de estabilizadores térmicos:

Temperatura no inferior a menos 40°C;

Humedad relativa del aire del 25 al 75%;

Presión atmosférica 84,0-106,7 kPa (630-800 mmHg).

El lugar para la instalación de estabilizadores térmicos debe cumplir las siguientes condiciones:

Tener suficiente iluminación, al menos 200 lux;

Debe estar equipado con mecanismos de elevación.

El espacio entre el estabilizador térmico y la pared del pozo se llena con una solución de suelo con un contenido de humedad de 0,5 o superior. Se utiliza el suelo perforado durante la perforación del pozo o una mezcla de arcilla y arena.

El aislamiento térmico del termoestabilizador 9 se realiza en la zona de descongelación estacional.

El acero para los tubos de acero del estabilizador térmico está adaptado a las condiciones del norte y tiene un revestimiento de zinc anticorrosión. El estabilizador térmico es liviano debido a su pequeño diámetro y mantiene un amplio radio de congelación del suelo.

Los estabilizadores térmicos se entregan en el lugar de instalación completamente ensamblados y no requieren montaje en sitio. Al mismo tiempo, el estabilizador térmico está diseñado para zonas sísmicas (hasta 9 puntos en la escala MSK-64) con una vida útil del revestimiento anticorrosión de 50 años. El estabilizador térmico tiene un revestimiento anticorrosión (zinc), fabricado en fábrica.

Estabilizador térmico del suelo durante todo el año para la acumulación de frío en los cimientos de edificios y estructuras, que contiene un tubo estabilizador térmico de acero y un tubo condensador de aluminio, caracterizado porque el condensador del estabilizador térmico está fabricado en forma de un tubo vertical que consta de un condensador. cuerpo, una tapa de condensador y dos condensadores con aletas en el exterior, cuya superficie de aletas es de al menos 2,3 m 2, mientras que el estabilizador térmico tiene un elemento para eslingar en la parte superior en forma de soporte de montaje.

Patentes similares:

La invención se refiere al campo de la construcción, concretamente a la construcción de complejos industriales o residenciales sobre permafrost. El resultado técnico es garantizar una temperatura baja y estable del permafrost en los suelos de cimentación de un complejo de construcción en presencia de una capa de suelo niveladora a granel. El resultado técnico se logra porque el sitio para un complejo de construcción sobre permafrost contiene una capa de suelo a granel ubicada en la superficie natural del suelo dentro del complejo de construcción, mientras que la capa de suelo a granel contiene una capa de enfriamiento ubicada directamente en la superficie del suelo. superficie natural del suelo, y ubicada sobre la capa de enfriamiento hay una capa protectora, en donde la capa de enfriamiento contiene un sistema de enfriamiento en forma de tubos horizontales huecos ubicados paralelos a la superficie superior de la plataforma, y tubos huecos verticales, la parte inferior de los cuales está adyacente a los tubos horizontales en la parte superior y cuya cavidad está conectada a la cavidad de los tubos horizontales, mientras que su extremo superior tiene un tapón, el tubo vertical cruza el nivel protector y bordea el aire exterior, y el nivel protector contiene una capa material de aislamiento térmico, ubicado directamente en el nivel de enfriamiento y protegido desde arriba por una capa de suelo. 1 salario mosca, 4 enfermos.

La invención se refiere al campo de la construcción en áreas con condiciones geocriológicas y de ingeniería complejas, concretamente a la estabilización térmica de permafrost y suelos blandos. El resultado técnico es aumentar la capacidad de fabricación del proceso de instalación de estabilizadores térmicos de larga longitud, reducir el tiempo de instalación y aumentar la confiabilidad del diseño. El resultado técnico se logra por el hecho de que un estabilizador térmico del suelo durante todo el año para la acumulación de frío en los cimientos de edificios y estructuras contiene un tubo estabilizador térmico de acero y un tubo condensador de aluminio, mientras que el condensador estabilizador térmico está fabricado en forma de tubería vertical compuesta por un cuerpo de condensador, una tapa de condensador y dos condensadores con aletas de lados externos, cuyo área de aletas es de al menos 2,3 m2, mientras que el estabilizador térmico tiene un elemento para eslingar en la parte superior en forma de un soporte de montaje. 1 enfermo.

La invención se refiere al campo de la construcción en áreas con condiciones geocriológicas y de ingeniería complejas, es decir, la estabilización térmica de permafrost y suelos blandos.

Se conoce durante la construcción de estructuras capitales, carreteras, pasos elevados, pozos petroleros, tanques, etc. en suelos de permafrost, es necesario aplicar medidas especiales para mantener el régimen de temperatura de los suelos durante todo el período de operación y evitar el ablandamiento de las bases de carga durante la descongelación. El método más efectivo es la colocación de estabilizadores de suelo congelados en plástico en la base de la estructura, que generalmente contienen un sistema de tuberías llenas de refrigerante y conectadas por una parte condensadora (por ejemplo: solicitud de patente RF No. 93045813, No. 94027968, No. 2002121575, No. 2006111380, Patentes de RF No. 2384672, No. 2157872.

Por lo general, la instalación de SPMG se lleva a cabo antes de la construcción de estructuras: se prepara un pozo, se vierte un colchón de arena, se instalan estabilizadores térmicos, se rellena tierra y se instala una capa de aislamiento térmico (Revista "Fundaciones, Cimentaciones y Suelos Mecánica”, núm. 6, 2007, págs. 24-28). Una vez finalizada la construcción de la estructura, es muy difícil controlar el funcionamiento del estabilizador térmico y reparar las piezas individuales, lo que requiere redundancia adicional (Revista "Gas Industry", No. 9, 1991, págs. 16-17). Para mejorar la capacidad de mantenimiento de los estabilizadores térmicos, se propone colocarlos dentro de tubos protectores con un extremo tapado, lleno de líquido de alta conductividad térmica (patente RF No. 2157872). Se colocan tubos protectores debajo del relleno de tierra y una capa de aislamiento térmico con una pendiente de 0-10° con respecto al eje longitudinal de la base. El extremo abierto de la tubería se encuentra fuera del contorno del relleno de suelo. Este diseño permite, en caso de fuga, deformación u otros defectos en los tubos de refrigeración, retirarlos, realizar reparaciones de rutina y volver a instalarlos. Sin embargo, en este caso, el costo del producto aumenta significativamente debido al uso de tubos protectores y un líquido especial.

Para enfriar el suelo en la base de las estructuras durante el período operativo, se utilizan tubos de calor de varios diseños (patente RF No. 2327940, patente de modelo de utilidad RF No. 68108), instalados en pozos. Para facilitar la fabricación, transporte e instalación de los heatpipes, su cuerpo tiene al menos un inserto en forma de fuelle (patente RF para modelo de utilidad No. 83831). El inserto suele estar equipado con un clip rígido extraíble para fijar la posición relativa de las secciones del cuerpo. La jaula rígida puede estar perforada para llenar con tierra el espacio entre ella y el fuelle con el fin de reducir la resistencia térmica. El tubo de calor debe sumergirse en el pozo sección por sección mediante presión estática. Esto provoca grandes cargas de flexión en la estructura, que pueden provocar daños.

Cerca de la presente invención está un método para eliminar sedimentos de terraplenes sobre permafrost mediante la congelación de suelos de deshielo con termosifones largos (JSC Russian Railways, FSUE VNIIZhT, “Instrucciones técnicas para eliminar sedimentos de terraplenes sobre permafrost mediante la congelación de suelos de deshielo con termosifones largos” M. , 2007). Este método implica perforar varios pozos inclinados entre sí desde extremos opuestos de la estructura, después de lo cual los dispositivos de enfriamiento (termosifones) se sumergen hasta la profundidad final del pozo con una carga de presión estática. Como ya se señaló, esto crea importantes cargas destructivas en los elementos estructurales del dispositivo de enfriamiento.

El resultado técnico declarado se logra por el hecho de que la instalación de un dispositivo de enfriamiento para estabilizar la temperatura de suelos de permafrost incluye:

Pasando por un pozo;

Tirando en la dirección opuesta a la dirección de perforación del pozo del estabilizador térmico;

Instalación de condensadores.

Los condensadores (intercambiadores de calor) incluyen tuberías de condensador con elementos de refrigeración instalados (bridas, discos, aletas, etc. o radiadores de otro diseño). Normalmente, el intercambiador de calor se instala presionando las bridas del disco sobre la tubería del condensador. Este método es el más conveniente en tales condiciones climáticas. Si es necesario, se puede utilizar soldadura e instalación mediante conexiones atornilladas. También se pueden utilizar condensadores de otros diseños dentro del alcance de la presente invención. El hecho de que la instalación final del condensador se realice después de pasar el estabilizador térmico a través del pozo permite el uso de pozos de menor diámetro y no requiere grandes costos de material y mano de obra.

Por tanto, esta invención mejora la capacidad de fabricación del proceso de instalación de estabilizadores térmicos de larga longitud cambiando la dirección de instalación del estabilizador térmico; reduce el tiempo de instalación del dispositivo al reducir el número de operaciones y la capacidad de realizar trabajos en un lado de la estructura; aumenta la confiabilidad y seguridad de la instalación; simplifica el procedimiento para reemplazar las áreas dañadas. Debido al bajo costo del trabajo de instalación y la posibilidad de realizarlo ya durante la operación de la instalación, es más rentable reemplazar los estabilizadores térmicos averiados colocando líneas adicionales que desmantelarlos y repararlos.

La desventaja de la solución técnica conocida es la solución estructural compleja y, como resultado, un ámbito de aplicación limitado debido a la profundidad limitada del pilote y a la congelación profunda del suelo en otros casos, así como la baja eficiencia debido a la Sistema de refrigeración horizontal de acción forzada.

El nivel inferior del estabilizador térmico y el nivel inferior del pozo se determinan al instalar el estabilizador térmico.

La esencia de la invención se ilustra en la Fig. 1.

El enfriamiento efectivo del estabilizador térmico se logra gracias a la gran superficie de las aletas.

El cuerpo del estabilizador térmico puede estar hecho de dos o tres partes, soldadas con una máquina de soldar automática para tubos de acero MD (la costura no es estándar, la soldadura se realiza mediante un arco giratorio controlado magnéticamente).

Se prueba la resistencia y estanqueidad de la soldadura con aire a una presión excesiva de 6,0 MPa (60 kgf/cm2) bajo agua.

Enrolle las aletas del condensador instalando un tubo de aluminio con un cono cerca de la soldadura.

El estabilizador térmico tiene en la parte superior un elemento para colgar en forma de soporte de montaje. El eslingado se realiza mediante una eslinga textil en forma de bucle, con una capacidad de carga de 0,5 toneladas.

Los estabilizadores térmicos tienen un recubrimiento externo de zinc anticorrosión, fabricado en fábrica.

Condiciones climáticas para la instalación de estabilizadores térmicos:

Temperatura no inferior a menos 40°C;

Humedad relativa del aire del 25 al 75%;

Presión atmosférica 84,0-106,7 kPa (630-800 mmHg).

El lugar para la instalación de estabilizadores térmicos debe cumplir las siguientes condiciones:

Tener suficiente iluminación, al menos 200 lux;

Debe estar equipado con mecanismos de elevación.

El aislamiento térmico del termoestabilizador 9 se realiza en la zona de descongelación estacional.

Patentes similares:

La invención se refiere al campo de la construcción, concretamente a la construcción de complejos industriales o residenciales sobre permafrost. El resultado técnico es garantizar una temperatura baja y estable del permafrost en los suelos de cimentación de un complejo de construcción en presencia de una capa de suelo niveladora a granel. El resultado técnico se logra porque el sitio para un complejo de construcción sobre permafrost contiene una capa de suelo a granel ubicada en la superficie natural del suelo dentro del complejo de construcción, mientras que la capa de suelo a granel contiene una capa de enfriamiento ubicada directamente en la superficie del suelo. superficie natural del suelo, y ubicada sobre la capa de enfriamiento hay una capa protectora, en donde la capa de enfriamiento contiene un sistema de enfriamiento en forma de tubos horizontales huecos ubicados paralelos a la superficie superior de la plataforma, y tubos huecos verticales, la parte inferior de los cuales está adyacente a los tubos horizontales en la parte superior y cuya cavidad está conectada a la cavidad de los tubos horizontales, mientras que su extremo superior tiene un tapón, un tubo vertical cruza el nivel protector y limita con el aire exterior, y el nivel protector contiene una capa de material termoaislante ubicada directamente sobre el nivel de enfriamiento y protegida desde arriba por una capa de tierra. 1 salario mosca, 4 enfermos.

La invención se refiere al campo de la construcción en áreas con condiciones geocriológicas y de ingeniería complejas, concretamente a la estabilización térmica de permafrost y suelos blandos. El resultado técnico es aumentar la capacidad de fabricación del proceso de instalación de estabilizadores térmicos de larga longitud, reducir el tiempo de instalación y aumentar la confiabilidad del diseño. El resultado técnico se logra por el hecho de que un estabilizador térmico del suelo durante todo el año para la acumulación de frío en los cimientos de edificios y estructuras contiene un tubo estabilizador térmico de acero y un tubo condensador de aluminio, mientras que el condensador estabilizador térmico está fabricado en forma de tubería vertical compuesta por un cuerpo de condensador, una tapa de condensador y dos condensadores con aletas de lados externos, cuyo área de aletas es de al menos 2,3 m2, mientras que el estabilizador térmico tiene un elemento para eslingar en la parte superior en forma de un soporte de montaje. 1 enfermo.