Toplotna stabilizacija tal

Zadnja desetletja pride do zvišanja temperature permafrost prsti. To povzroča tveganje za nastanek izvenprojektiranih napetostno-deformacijskih stanj v tleh temeljev, temeljev, zgradb in objektov, postavljenih na takih tleh.

Ta resen problem vsako leto prizadene vse več objektov, ki delujejo na temeljih iz permafrostnih zemljin (neenakomerne padavine, posedanje temeljev, uničenje konstrukcijskih elementov itd.).

Gradnja zgradb in objektov na permafrostnih tleh poteka po dveh načelih:

Prvo načelo temelji na ohranjanju stanja permafrosta tal za celotno obdobje delovanja stavbe ali strukture;

Drugo načelo vključuje uporabo tal kot temeljev v odmrznjenem ali odmrznjenem stanju (predhodno odmrzovanje se izvede na izračunano globino pred začetkom gradnje ali je dovoljeno odmrzovanje med obratovanjem;

Izbira principa je odvisna od inženirske in geokriološke situacije. Treba je upoštevati in primerjati ustreznost načel. Prvo načelo pomeni, da je bolj donosno vzdrževati tla v zmrznjenem stanju kot krepiti odmrznjena tla.

Drugo načelo je bolj primerno, kadar odmrzovanje tal vodi do deformacij temeljnih tal, ki so v območju dovoljenih vrednosti za določeno zgradbo ali objekt. Ta princip je na primer primeren za kamnita in trdo zmrznjena tla, katerih deformacije so v odmrznjenem stanju majhne.

Toplotna stabilizacija tal

Termična stabilizacija zmrznjenih tal je zasnovan tako, da zagotavlja možnost gradnje zgradb in objektov po drugem principu.

Za vzdrževanje tal v zmrznjenem stanju se uporabljajo številni ukrepi. Ena od učinkovitih in ekonomsko izvedljivih metod je znižanje temperature tal z uporabo toplotni stabilizatorji.

Toplotni stabilizator tal (TSG) je sifon para-tekočina. To je sezonska hladilna naprava, polnjena s hladilnim sredstvom za znižanje temperature tal.

TSG se potopi v izvrtane vrtine v bližini temelja, da se zniža temperatura talne mase, ki je osnova temelja. Del naprave je uparjalnik, ki odvzema toploto iz zemlje, in kondenzator, ki oddaja toploto v okoliško ozračje.

V termostabilizatorju je naravno konvekcijsko kroženje hladilnega sredstva, ki prehaja iz enega agregatno stanje na drugega: iz plina v tekočino in nazaj.

Kondenzirano hladilno sredstvo (utekočinjeni amoniak ali ogljikov dioksid) naravno pod vplivom temperaturnih razlik pade v spodnji del TSG v tla. Potem, ko od njih odvzame toploto, se spremeni v paro in se z izhlapevanjem vrne na površino, kjer ponovno prenaša toploto na okoliški zrak skozi stene radiatorja-kondenzatorja in kondenzira. Nato se cikel znova ponovi.

Kroženje hladilnega sredstva je lahko naravno, konvekcijsko-gravitacijsko ali prisilno. To je odvisno od zasnove termičnega stabilizatorja.

Vrsta, oblika in število toplotnih stabilizatorjev se izberejo na podlagi individualnih izračunov za vsak objekt.

Toplotni stabilizatorji so pokazali svojo učinkovitost - z njihovo pomočjo je mogoče ohraniti tla v stanju permafrosta in zagotoviti trdnost in nespremenljivost ledeno-talne plošče pod konstrukcijo.

Konvekcijsko kroženje hladilnega sredstva temelji na temperaturnem gradientu tal in zunanjega zraka.

Med poletno obdobje, Kako

samo temperatura kondenzatorja - zgornji del termostabilizatorja, ki se nahaja v atmosferi,

postane višja od temperature hladilne tekočine,

cirkulacija se ustavi in ​​proces se prekine z delnim inercijskim odmrzovanjem vrhnje plasti zemlje do naslednjega mraza.

Namestitveni diagrami glede na način namestitve in zasnovo:

Termični stabilizator za eno vrtino (OST)

Najenostavnejša naprava, ki omogoča izvedbo inštalacijskih del tako za zgradbe in objekte v gradnji kot za obstoječe. OST je mogoče namestiti navpično in pod kotom 45 stopinj na površino;

Horizontalni toplotni stabilizacijski sistem (HST) je sistem cevi uparjalnika, ki se nahajajo v enem vodoravna ravnina v masi zemlje, ki tvori osnovo temeljev. Hladilno sredstvo iz cevi uparjalnika se prenese v kondenzator, ki se nahaja na površini. Vgradnja GTS je priporočljiva pri novogradnjah, ko je možna izgradnja jame;

Vertikalni sistem toplotnih stabilizatorjev (VST) združuje horizontalni sistem z uparjalnimi cevmi, na katere so priključene vertikalne uparjalne cevi, ki segajo globoko v zemljo. Ta zasnova omogoča zmrzovanje tal večja globina kot po shemi GTS. Vgradnja VST je priporočljiva pri novogradnjah, ko je možna izgradnja jame;

Sistem termičnega stabilizatorja, nameščen na dnu obstoječe zgradbe ali strukture z uporabo usmerjeno vrtanje.

Slednja metoda ne zahteva razvoja jam, jarkov ali krepitve in omogoča ohranitev naravne strukture tal. Vzporedno z gradnjo samega objekta ali objekta je dovoljeno vgraditi sistem toplotne stabilizacije tal, ki pospeši gradnjo.

Tehnični in ekonomski kazalci pri uporabi toplotne stabilizacije tal

Toplotna stabilizacija tal z uporabo različne sisteme TSG vam omogoča, da zmanjšate stroške gradnje do 50% in skrajšate čas gradnje objektov za skoraj 2-krat.

"Toplotna stabilizacija tal" (prenos v formatu PDF)

Vse pravice pridržane, 2014-2030.

Kopiranje informacij s tega mesta je dovoljeno samo s povezavo na http://site

Ponudbe, objavljene na tem spletnem mestu, ne predstavljajo javne ponudbe.

Termična stabilizacija temeljnih tal— niz ukrepov za toplotno melioracijo, katerih cilj je zagotoviti stabilno toplotno stanje tal v skladu z izbranim načelom načrtovanja uporabe tal kot temelja v celotnem obdobju obratovanja objekta (STO Gazprom 2-2.1-390-2009).

Pri načrtovanju struktur na permafrostnih tleh (permafrost) se projektantske organizacije soočajo z naslednjimi težavami:

1) Tla v zmrznjenem stanju nimajo potrebnih nosilnih lastnosti (visokotemperaturna zmrznjena tla), kar vodi v povečanje števila temeljnih pilotov za prenašanje obremenitev konstrukcije in povišanje stroškov izvedbe. projekt.

2) Geološki odsek na gradbišču predstavlja permafrost vrste, ki se ne spaja, kar lahko med obratovanjem objekta povzroči tako nadaljnje odmrzovanje (posedanje temeljev) kot zmrzovanje (vzdigovanje temeljev).

3) Zaradi tehnoloških razlogov obstajajo omejitve pri vgradnji prezračevanega podzemlja pod zgradbo ali zgradbo, ki proizvaja toploto (ali njegova višina ni dovolj), kar lahko brez dodatnih ukrepov povzroči odmrzovanje MMG.

4) Na območju porazdelitve permafrosta projektirano mesto pade na območje porazdelitve odmrznjenih tal z nizko nosilnostjo.

5) Zaradi oddaljenosti območja gradnje in težav z dobavo opreme za vrtanje in pilotiranje želi naročnik znižati stroške in razmišlja o možnosti vgradnje plitvega temeljenja namesto pilotnega.

6) Vzdolžna tla so razširjena na območju, ki ima negativen vpliv na temeljih konstrukcij in vodi do njihove deformacije (to še posebej velja za rahlo obremenjene temelje jamborov, nadvozov, majhnih blokov itd.).

7) Potrebno je projektirati zemeljski jez za lokalne namene, vendar ni dovolj zemljin z zahtevanimi lastnostmi (nizki filtracijski koeficienti).

Vse te težave je v eni ali drugi meri mogoče rešiti z uporabo sistemov toplotne stabilizacije tal.

Naše podjetje deluje kot komplet projektna dokumentacija o termični stabilizaciji zemljin (področja: termotehnično modeliranje termostabilizacijskih sistemov z napovedjo razmer v zemljinah, geotehnični monitoring), ter delno modeliranje interakcije konstrukcije in geološkega okolja, variabilni izračuni termične stabilizacije itd. Primer grafične aplikacije za projekt si lahko ogledate

Primer izračuna toplotne stabilizacije tal z uporabo BET

Instrumenti in naprave za toplotno stabilizacijo talne podlage: sezonske hladilne naprave ( SOU), celoletne hladilne naprave ( KOU), odprte hladilne naprave ( OOU), toplotnoizolacijski zasloni, nadzorni sistemi (loggerji, termo strimerji, benchmarki).

SOU ( v literaturi lahko najdete ime termosifoni ali enojni toplotni stabilizatorji) - naprave, ki temeljijo na pospešeni izmenjavi toplote med zemljo in zrakom zaradi faznih transformacij in kroženja hladilne tekočine v zaprtem izmenjevalniku toplote. SOU je sestavljen iz kondenzatorja (ki se nahaja v nadzemnem delu) in uparjalnika (podzemni del), včasih je ločen prehodni del, ki je pomemben za sidrni tip SOU. Delovanje SOU je v veliki meri odvisno od razmerja med površino uparjalnika in celotna površina kondenzator. Trenutno se SOU pogosto uporabljajo v vseh severne regije Rusija. SOU je nameščen navpično in vodoravno. Na nekaterih napravah z velikim izhlapevalnim delom so nameščene črpalke za pospešitev procesa izmenjave toplote.

SOU z bifurkiranim radiatorskim sistemom, v zgornjem delu je pipa za dolivanje goriva (Republika Komi, Vorkuta).

SOU z enim radiatorjem, v zgornjem delu je pipa za dolivanje goriva (Republika Komi, Vorkuta).

Sou z razcepljenim sistemom nagnjenih radiatorjev v obliki črke V. Podobna oblika je bila zasnovana za več učinkovito delo z in brez vetra (Republika Komi, Vorkuta).

SDU z vodoravnimi rebri in uporabo tulca, ki služi za nadzor procesa zamrzovanja, kot tudi za možnost menjave termičnega stabilizatorja.

Uporaba enega samega SOU z vodoravnimi plavuti za zamrzovanje dela mesta (Jamalo-Nenetski avtonomni okrožje, Yubileiny polje Gazprom Dobycha Nadym).

Uporaba SDU z navpičnimi rebri za zamrzovanje jedra jezu (Republika Jakutija (Saha), Jakutsk).

Model interakcije horizontalnih toplotno stabilizacijskih sistemov iz posamezne SOU s stavbo brez prezračevanega podzemlja.

KOU - celoletni termostabilizatorji so priključeni na hladilne stroje, vključene v topel čas leta. Takšni sistemi se običajno uporabljajo v dveh primerih. Prvi je v težkih talnih razmerah (tekoča tla ipd.), ko je treba tla(a) v kratkem času zamrzniti (znižati temperaturo). Drugi so objekti na površinskem temelju z visoko zahtevo po nosilnosti (veliki rezervoarji), ko ni možna uporaba toplotnoizolacijskega zaslona. Dejanska uporaba CDU obstaja na sistemu naftovoda Kharasaveyskaya. Obstaja tudi legenda, da je pod zgradbo moskovskega državna univerza Za zagotavljanje boljše nosilnosti jurskih glin se uporablja podoben sistem.

OOU - različne naprave za vbrizgavanje zraka, ki praviloma delujejo zaradi naravnega gibanja zraka. prej aktivno uporabo CDU so bili glavno sredstvo za hlajenje podzemlja pod hišami. Naprava je sestavljena iz dovoda zraka različne oblike in zračnoprevodno škatlo (cev). Če je ODU nameščen v podzemnem prostoru, opremljenem s snežnimi ščitniki, ko zrak z ulice prehaja skozi ozko odprtino, pride do dušilnega učinka, ki zniža temperaturo v podzemlju.

Za pravilno načrtovanje sistemov toplotne stabilizacije je potrebno izvesti toplotni izračuni interakcije med tlemi, konstrukcijami in toplotno stabilizacijskimi sistemi za celotno obdobje delovanja. Izvajanje modeliranja do dosežene projektne temperature ni dovolj, zaradi možne prehladitve tal in aktivacije zmrzalnega razpokanja. Naše podjetje ima vsa dovoljenja za proizvodnjo oblikovalsko delo za toplotno stabilizacijo tal so vsi izračuni narejeni z uporabo naših lastnih certificiranih programsko opremo, ustvarjen za proizvodnjo takega dela.

Biomat je večslojna popolnoma biološko razgradljiva podlaga, med plasti katere je položena meliorna mešanica, vključno s semeni. trajne rastline, hranila(mineral in organska gnojila, stimulansi rasti rastlin, bakterije, ki tvorijo prst) in sestavine, ki zadržujejo vodo (v obliki sintetičnih polimerov), ki izboljšajo sposobnost tal, da zadržujejo vlago.

Uporaba biomatov je namenjena zaščiti in utrjevanju površin zemeljskih nasipov in pobočij ter nasipov cevovodov. Uporaba biomata je še posebej učinkovita v kompleksu naravne razmere območjih skrajnega severa, kjer naravno okolje je še posebej občutljiva na zunanje vplive, nenehno popolno ali delno uničenje vegetacije pa izredno močno aktivira procese vodne in vetrne erozije ter nastajanja žlebov.

Uporaba biomatov omogoča praktično obnovo talno-vegetativnega sloja že v prvi poletni sezoni brez polaganja rodovitne plasti zemlje in kasnejšega ponovnega sejanja trave.

Izdelani so v industrijskih pogojih in dostavljeni na lokacijo v popolnoma dokončani obliki. Gradbeniki jih bodo morali le zavarovati s pomočjo posebnih palic na mestu opravljenih del.

Toplotni stabilizatorji tal.

Eden od najpomembnejša področja, ki odraža sodobna praksa severna gradnja je ohraniti tradicionalno stanje permafrostnih tal v človekovi gospodarski coni. Pod tem pogojem se ohrani ravnovesno stanje okolju in stabilnost struktur, postavljenih na teh tleh.

Učinkovit način za ohranjanje ali izboljšanje zmrznjenega stanja tal v temeljih konstrukcij je uporaba nizkih zunanjih temperatur zraka z uporabo parno-tekočih termosifonov, imenovanih toplotni stabilizatorji.

Toplotni stabilizatorji so namenjeni hlajenju in zamrzovanju permafrostnih tal z namenom povečanja njihove nosilnosti.

Področje specifične uporabe toplotnih stabilizatorjev tal je zelo široko: stabilizacija tal v temeljih temeljev in konstrukcij, podpornih mostov, cevovodov, daljnovodov.

Zasnova toplotnega stabilizatorja tal je gravitacijsko usmerjena toplotna cev, v kateri se proces izhlapevanja in kondenzacije prenosa toplote izvaja z uporabo hlapov hladilnega sredstva z nizkim vreliščem (freon, propan, amoniak itd.). Rebrasti nadzemni del je kondenzator, del toplotnega stabilizatorja, ki je vkopan v zemljo, pa je uparjalnik.

Termični stabilizator za zemljo je v zaprtem ohišju strukturni elementi, kar zagotavlja njegovo stabilno delovanje v navpičnem in nagnjenem položaju.

Profil polimerne obloge (tirnica).

Profil polimerne obloge je namenjen zaščiti zunanjo površino cevovod pri nameščanju litoželeznih ali armiranobetonskih uteži (uteži), pa tudi za zaščito pred mehanskimi poškodbami izolacijske prevleke cevovodov med vlečenjem cevovoda skozi ohišje podvodnega prehoda na težkem terenu. Profili Neftegaz se lahko uporabljajo tudi kot obloge za podporne elemente in cevovodne armature.

Uporaba profilov bistveno zmanjša čas obloge, zagotavlja zajamčeno varnost izolacijske prevleke cevovoda in podaljša življenjsko dobo podvodnega prehoda. Profilni materiali niso podvrženi gnitju, so primerni za uporabo v agresivnih okoljih, so okolju prijazni, ne škodujejo okolju in se lahko uporabljajo v rezervoarjih s svežo pitno vodo.

Geomreža.

Geomreža omogoča optimalno stabilizacijo obremenitev in odpornost proti eroziji tal, kar zagotavlja stabilno lego tal.

Geomreža se uporablja pri gradnji plinovodov za utrjevanje obalne obale.

Umetno ustvarjeni nasipi, ki nastanejo med gradnjo ali delom gradbišča, si je nemogoče predstavljati brez uporabe ustrezne fiksacije. Odpornost pobočij v v tem primeru se lahko poveča z geomrežo, kar bo povečalo hitrost gradnje objektov.

Polnilo geomreže, sestavljeno iz posebne plasti, ki poteka med geomrežo in tlemi, igra pomembno vlogo pri zanesljivosti ustvarjene strukture.

Geomreža zadržuje energijo vodnih tokov, preprečuje erozijo in zmanjšuje strižne sile, usmerjene vzdolž pobočja v coni stika z agregatom.

Plošča iz polimerne kamnine za zaščito izolirane površine cevovodov.

Kamnita plošča je zasnovana za zaščito izolirane površine cevovodov s premerom do vključno 1420 mm, ko so položeni pod zemljo v kamnitih in permafrostnih tleh z ostrimi frakcijami, pa tudi v mineralnih tleh z vključki šopka, kamenčkov, in posameznih kamnitih blokov.

Plošča je sestavljena iz netkanega umetnega materiala s posebnim plastičnim in hkrati trdim premazom. SLP je popolnoma nov okolju prijazen premaz, namenjen zaščiti izolirane površine cevovoda katerega koli premera. DES se lahko uporablja v vseh podnebnih razmerah.

Oblikovanje skalnata plošča izpolnjuje osnovne zahteve, kot so:

1. Zagotavljanje ekološke čistoče okolja;
2. Poenostavitev postopka obloge cevovoda (postopek namestitve);
3. Poenostavitev postopka prevoza in skladiščenja;
4. Ne moti katodne zaščite.

Balastna naprava za polimerne kontejnerje je posodobljena zasnova dvojnega PKBU-MKS.

Balastna naprava za polimerne kontejnerje - posodobljena dvojna zasnova PKBU-MKS - je izdelek, ki je sestavljen iz dveh kontejnerjev, povezanih s štirimi napajalnimi trakovi, in kovinskih distančnih okvirjev. Takšne posode so izdelane iz mehkih sintetičnih materialov. Za izdelavo balastnih naprav se uporabljajo tehnične tkanine, ki so zelo trpežne in zagotavljajo dolgo življenjsko dobo v zemeljskih razmerah. Uporabljajo se lahko za balastiranje cevovodov s premerom do 1420 mm, pa tudi tistih struktur, ki plavajo v poplavljenem jarku ali se uporabljajo v močvirno območje pod pogojem, da globina jarka presega debelino šotnih nanosov.

Glavna značilnost PKBU-MKS je odsotnost stika med kovinskim okvirjem in izolacijsko prevleko cevovoda. PKBU-MKS vključuje zabojniški del KCh, ki ga predstavlja ena vreča, ter štiri vzdolžne in štiri prečne cevi - elemente ojačevalnih distančnih okvirjev ERRZ. Po potrebi lahko balastne naprave združimo v skupine z uporabo spojke. S premerom cevovoda od 1420 do 1620 mm lahko skupino sestavljajo štiri naprave, s premerom 720–1220 mm pa dve.

Izum se nanaša na področje gradnje na območjih s kompleksnimi inženirskimi in geokriološkimi razmerami, in sicer na toplotno stabilizacijo permafrosta in šibka tla. Tehnični rezultat je povečanje izdelave postopka namestitve dolgotrajnih toplotnih stabilizatorjev, zmanjšanje časa namestitve in povečanje zanesljivosti zasnove. Tehnični rezultat je dosežen s tem, da celoletni toplotni stabilizator tal za akumulacijo mraza v temeljih stavb in objektov vsebuje jekleno termo stabilizatorsko cev in aluminijasto kondenzatorsko cev, medtem ko je termični stabilizator kondenzatorja izdelan v obliki navpična cev, sestavljena iz telesa kondenzatorja, pokrova kondenzatorja in dveh rebrastih kondenzatorjev z zunanjimi stranicami, katerih površina rebra je najmanj 2,3 m 2, toplotni stabilizator pa ima v zgornjem delu element za obešanje v obliki montažnega nosilca. 1 bolan.

Izum se nanaša na področje gradnje na območjih s kompleksnimi inženirskimi in geokriološkimi razmerami, in sicer na toplotno stabilizacijo permafrosta in mehkih tal.

Znano je, da pri gradnji kapitalskih objektov, cest, nadvozov, naftne vrtine, cisterne itd. na permafrostnih tleh je treba uporabiti posebne zaščitne ukrepe temperaturni režim tal skozi celotno obdobje delovanja in preprečiti mehčanje nosilnih temeljev med odmrzovanjem. večina učinkovita metoda so lokacija na dnu strukture plastično zamrznjenih stabilizatorjev tal, ki običajno vsebujejo sistem cevi, napolnjenih s hladilnim sredstvom in povezanih s kondenzatorskim delom (na primer: RF patentna prijava št. 93045813, št. 94027968, št. 2002121575, št. 2006111380, RF patenti št. 2384672, št. 2157872.

Običajno se namestitev SPMG izvede pred gradnjo konstrukcij: pripravi se jama, vlije peščena blazina, vgradijo toplotni stabilizatorji, napolni se zemlja in namesti plast toplotne izolacije (revija "Temelji, temelji in tla). Mehanika", št. 6, 2007, str. 24-28). Po končani gradnji konstrukcije spremljanje delovanja termičnega stabilizatorja in popravila posamezne dele je zelo težko, kar zahteva dodatno redundanco (Revija "Gas Industry", št. 9, 1991, str. 16-17). Za izboljšanje vzdržljivosti toplotnih stabilizatorjev je predlagano, da jih namestite v zaščitne cevi z enim zamašenim koncem, napolnjene s tekočino z visoko toplotno prevodnostjo (RF patent št. 2157872). Zaščitne cevi položimo pod zemeljsko nasutje in plast toplotne izolacije z naklonom 0-10° glede na vzdolžno os podlage. Odprti konec cevi se nahaja zunaj obrisa polnila zemlje. Ta zasnova omogoča, da v primeru puščanja, deformacije ali drugih napak v hladilnih ceveh le te odstranite in proizvedete Vzdrževanje in ga namestite nazaj. Vendar se v tem primeru stroški izdelka znatno povečajo zaradi uporabe zaščitnih cevi in ​​posebne tekočine.

Za hlajenje tal na dnu konstrukcij v obratovalnem obdobju uporabite toplotne cevi različnih izvedb (RF patent št. 2327940, RF patent za uporabni model št. 68108), vgrajenih v vrtine. Zaradi lažje izdelave, transporta in vgradnje toplovodnih cevi ima njihovo telo vsaj en vložek v obliki meha (patent RF za uporabni model št. 83831). Vložek je običajno opremljen s togo odstranljivo sponko za pritrditev relativnega položaja delov telesa. Toga kletka ima lahko luknje, ki zapolnijo prostor med njo in mehom z zemljo, da se zmanjša toplotna odpornost. Toplotno cev naj bi v vrtino potopili po delih s statičnim stiskanjem. Posledica tega so velike upogibne obremenitve konstrukcije, kar lahko povzroči poškodbe.

Blizu tega izuma je metoda za odstranjevanje usedlin nasipov na permafrostu z zamrzovanjem taljenih tal z dolgimi termosifoni (JSC Ruske železnice, FSUE VNIIZhT, "Tehnična navodila za odstranjevanje sedimentov nasipov na permafrostu z zamrzovanjem taljenih tal z dolgimi termosifoni" M. , 2007). Ta metoda vključuje vrtanje več nagnjenih vrtin drug proti drugemu z nasprotnih koncev konstrukcije, nato pa se hladilne naprave (termosifoni) potopijo do končne globine vrtine s statično tlačno obremenitvijo. Kot smo že omenili, to ustvarja znatne destruktivne obremenitve strukturnih elementov hladilne naprave.

Najbližje predloženemu izumu je izum št. 2454506 C2 MPK E02D 3/115 (2006.01) »Hladilna naprava za temperaturno stabilizacijo permafrostnih tal in metoda za namestitev takšne naprave.« Ta izum je namenjen izboljšanju izdelave postopka namestitve dolgotrajnih toplotnih stabilizatorjev, zmanjšanju časa namestitve, povečanju zanesljivosti konstrukcije in zamenjavi poškodovanih območij ob hkratnem zmanjšanju stroškov namestitve naprave.

Navedeni tehnični rezultat je dosežen z dejstvom, da namestitev hladilne naprave za temperaturno stabilizacijo permafrostnih tal vključuje:

Prehod skozi vodnjak;

Vlečenje v smeri, ki je nasprotna smeri vrtanja vrtine termičnega stabilizatorja;

Montaža kondenzatorjev.

Termični stabilizator (dolgi termosifon) vsebuje cevi kondenzatorja in uparjalnika, napolnjene s hladilnim sredstvom, povezane z mehovimi cevmi (mehovi). Vsak od rokavov je ojačan s povoji. Cevi kondenzatorja so nameščene na robovih termičnega stabilizatorja in so povlečene do položaja, kjer so cevi kondenzatorja nad površino tal.

Kondenzatorji (toplotni izmenjevalniki) vključujejo kondenzatorske cevi z nameščenimi hladilnimi elementi (prirobnice, diski, rebra itd. ali radiatorji drugačne izvedbe). Običajno je izmenjevalnik toplote nameščen s pritiskom diskastih prirobnic na cev kondenzatorja. Ta metoda je najprimernejša v takih podnebnih razmerah. Po potrebi varjenje in montaža s pomočjo vijačne povezave. V okviru tega izuma se lahko uporabljajo tudi kondenzatorji drugih izvedb. Kaj končna namestitev kondenzator se izvede po potegu termičnega stabilizatorja skozi vrtino, omogoča uporabo vrtin manjšega premera in ne zahteva velikih stroškov materiala in dela.

Namestitev kondenzatorjev na obeh straneh termičnega stabilizatorja vam omogoča povečanje učinkovitosti naprave. In način namestitve omogoča uporabo toplotnih stabilizatorjev veliko daljše dolžine in posledično znatno povečanje hladilnega območja. Enega od kondenzatorjev je mogoče namestiti v tovarni, kar poenostavi postopek namestitve v težkih podnebnih razmerah. (Ker ta izum uporablja vlečenje namesto običajnega postopka vtiska termičnega stabilizatorja, je tveganje za poškodbo kondenzatorja pri namestitvi termičnega stabilizatorja zmanjšano.)

Tako ta izum izboljša proizvodnost postopka namestitve dolgodolžnih toplotnih stabilizatorjev s spremembo smeri namestitve termičnega stabilizatorja; zmanjša čas namestitve naprave z zmanjšanjem števila operacij in zmožnostjo izvajanja del na eni strani konstrukcije; povečuje zanesljivost in varnost namestitve; poenostavlja postopek zamenjave poškodovanih območij. Zahvaljujoč nizkim stroškom inštalacijska dela in možnost njihove izvedbe že med obratovanjem objekta, je stroškovno učinkoviteje zamenjati okvarjene toplotne stabilizatorje s polaganjem dodatnih vodov kot jih razstaviti in popraviti.

Slabost znanega tehnično rešitev je zapletena strukturna rešitev in posledično ozek obseg uporabe zaradi omejene globine pilota in globokega zmrzovanja tal v drugih primerih ter nizke učinkovitosti zaradi prisilnega horizontalnega hladilnega sistema.

Cilj pričujočega izuma je ustvariti racionalen, zanesljiv toplotni stabilizator tal, ki ustreza visokim tehnološkim in konstrukcijske zahteve vzdrževanje temperaturnega režima tal skozi celotno obdobje delovanja, zahvaljujoč skladnosti toplotnega stabilizatorja arhitekturne značilnosti strukture.

Toplotni stabilizatorji se na mesto namestitve dostavijo v celoti sestavljeni in ne zahtevajo montaže na mestu namestitve. Hkrati je termični stabilizator izdelan za potresna območja (do 9 točk na lestvici MSK-64) z življenjsko dobo in življenjsko dobo protikorozijske prevleke 50 let. Toplotni stabilizator ima protikorozijsko prevleko (cink), izdelano v tovarni.

Termični stabilizator se potopi takoj po vrtanju vrtine. Vrzel med termičnim stabilizatorjem in steno vrtine je napolnjena z raztopino zemlje z vsebnostjo vlage 0,5 ali več. Uporablja se zemlja, izvrtana pri vrtanju vodnjaka ali mešanica gline in peska.

Spodnji nivo termičnega stabilizatorja in spodnji nivo vodnjaka se določita pri vgradnji termičnega stabilizatorja.

Bistvo izuma je prikazano na sl. 1.

Termični stabilizator sestavljajo: kondenzator termičnega stabilizatorja 1, ohišje kondenzatorja 2, kapa kondenzatorja 3, jeklena termo stabilizatorska cev 4, aluminijasta kondenzatorska cev 5, montažni nosilec termičnega stabilizatorja 6, ohišje termičnega stabilizatorja 7, konica termičnega stabilizatorja 8, toplotnoizolacijski termični stabilizatorski vložek 9.

Kondenzator termičnega stabilizatorja 1 je izdelan v obliki navpične cevi - telo kondenzatorja 2, sestavljeno iz pokrova kondenzatorja 3 in dveh rebrastih kondenzatorjev na zunanji strani, rebra so zvita z namestitvijo aluminijaste cevi kondenzatorja 5 blizu zvariti.

Plavuti so zelo učinkovite, spiralna smer zavojev je poljubna. Na površini reber je dovoljena deformacija na obratih največ 10 mm, premazovanje površine aluminijaste cevi po valjanju je kemična pasivacija v raztopini alkalije in soli. Površina plavuti je najmanj 2,43 m2.

Učinkovito hlajenje termostabilizatorja je doseženo zaradi velika površina površine plavuti.

Telo toplotnega stabilizatorja je lahko izdelano iz dveh ali treh delov, varjenih z avtomatsko varilno napravo jeklene cevi MD (nestandardni šiv, varjenje se izvaja z vrtljivim magnetno krmiljenim oblokom).

Zvar se testira na trdnost in tesnost z zrakom pri nadtlaku 6,0 MPa (60 kgf/cm2) pod vodo.

Zavijte rebra kondenzatorja tako, da namestite aluminijasto cev s stožcem blizu zvara.

Na površini plavuti je dovoljena deformacija na zavojih z globino največ 10 mm - linearno, vzdolžno in radialno - vijačno, kot tudi do sedem zavojev z vsakega konca manj kot premer 67. Premaz površine aluminijasta cev po valjanju je kemično pasivirana v raztopini alkalij in soli. Površina plavuti je najmanj 2,3 m2.

Toplotni stabilizator ima v zgornjem delu element za obešanje v obliki montažnega nosilca. Slinging se izvaja z uporabo tekstilna zanka v obliki zanke, z nosilnostjo 0,5 tone.

Toplotni stabilizatorji imajo zunanjo protikorozijsko cinkano prevleko, izdelano v tovarni.

Klimatski pogoji za namestitev toplotnih stabilizatorjev:

Temperatura ni nižja od minus 40 ° C;

Relativna vlažnost zraka od 25 do 75%;

Atmosferski tlak 84,0-106,7 kPa (630-800 mm Hg).

Mesto namestitve termo stabilizatorjev mora izpolnjevati naslednje pogoje:

Imeti zadostno osvetlitev, najmanj 200 luksov;

Opremljen mora biti z dvižnimi mehanizmi.

Vrzel med termičnim stabilizatorjem in steno vodnjaka je napolnjena z raztopino zemlje z vsebnostjo vlage 0,5 ali več. Uporablja se zemlja, izvrtana med vrtanjem vodnjaka, ali mešanica gline in peska.

Toplotna izolacija termostabilizatorja 9 se izvaja v sezonskem območju odmrzovanja.

Jeklo za jeklene cevi toplotnega stabilizatorja je prilagojeno severnim razmeram in ima protikorozijsko cinkano prevleko. Termični stabilizator je lahek zaradi majhnega premera, hkrati pa ohranja širok polmer zmrzovanja tal.

Toplotni stabilizatorji se na mesto namestitve dostavijo v celoti sestavljeni in ne zahtevajo montaže na mestu namestitve. Hkrati je termični stabilizator zasnovan za potresna območja (do 9 točk na lestvici MSK-64) z življenjsko dobo protikorozijske prevleke 50 let. Toplotni stabilizator ima protikorozijsko prevleko (cink), izdelano v tovarni.

Celoletni toplotni stabilizator tal za akumulacijo mraza v temeljih zgradb in objektov, ki vsebuje jekleno termo stabilizatorsko cev in aluminijasto kondenzatorsko cev, značilen po tem, da je termično stabilizatorski kondenzator izdelan v obliki navpične cevi, sestavljene iz kondenzatorja. ohišje, pokrov kondenzatorja in dva rebrasta kondenzatorja na zunanji strani, katerih rebra merita najmanj 2,3 m 2, toplotni stabilizator pa ima v zgornjem delu element za obešanje v obliki pritrdilnega nosilca.

Podobni patenti:

Predlagana naprava se nanaša na gradnjo enonadstropnih stavb na permafrostnih tleh z umetnim hlajenjem temeljnih tal stavbe s toplotno črpalko in hkratnim ogrevanjem stavbe s toplotno črpalko in dodatni vir toplota.

Izum se nanaša na sisteme za hlajenje in zamrzovanje tal v rudarski gradnji na območjih permafrosta (cona permafrosta), za katere je značilna prisotnost naravnih slanic z negativnimi temperaturami (kriopegi).

Izum se nanaša na področje gradnje na območjih s kompleksnimi inženirskimi in geokriološkimi razmerami, kjer se uporablja toplotna stabilizacija permafrosta in plastično zmrznjenih tal, in se lahko uporablja za vzdrževanje njihovega zmrznjenega stanja ali zmrzovanja, tudi v vrtinah, ki so nestabilne v stenah. in nagnjeni k drsenju in nastanku zemeljskih plazov.

Izum se nanaša na področje gradnje objektov v kompleksnih inženirskih in geoloških razmerah območja permafrosta. Izum je namenjen ustvarjanju globokih termosifonov z ultra globokimi podzemnimi uparjalniki, približno 50-100 m ali več, z enakomerna porazdelitev temperaturo vzdolž površine uparjalnika, ki se nahaja v zemlji, kar omogoča učinkovitejšo uporabo njegove potencialne moči za odvzem toplote zemlji in povečanje energetske učinkovitosti uporabljene naprave.

Izum se nanaša na področje gradbeništva, in sicer na gradnjo proizvodnih oz stanovanjski kompleksi na permafrostu. Tehnični rezultat je zagotoviti stabilno nizko temperaturo permafrosta v temeljnih tleh gradbenega kompleksa ob prisotnosti razsute izravnalne plasti tal. Tehnični rezultat je dosežen v tem, da lokacija za gradbeni kompleks na permafrostu vsebuje nasipni sloj zemlje, ki se nahaja na naravni površini tal znotraj gradbenega kompleksa, medtem ko nasipni sloj zemlje vsebuje hladilno plast, ki se nahaja neposredno na naravne površine tal, na hladilnem sloju pa je zaščitni sloj, pri čemer hladilni sloj vsebuje hladilni sistem v obliki votlih vodoravnih cevi, ki se nahajajo vzporedno z zgornjo površino ploščadi, in navpičnih votlih cevi, dno ki meji na vodoravne cevi na vrhu in katerih votlina je povezana z votlino vodoravnih cevi, medtem ko ima njihov zgornji konec čep, navpična cev prečka zaščitno plast in meji na zunanji zrak, zaščitna plast pa vsebuje plast toplotnoizolacijski material, ki se nahaja neposredno na hladilnem nivoju in je od zgoraj zaščiten s plastjo zemlje. 1 plača f-ly, 4 ilustr.

Izum se nanaša na področje gradnje na območjih s kompleksnimi inženirskimi in geokriološkimi razmerami, in sicer na toplotno stabilizacijo permafrosta in mehkih tal. Tehnični rezultat je povečanje izdelave postopka namestitve dolgotrajnih toplotnih stabilizatorjev, zmanjšanje časa namestitve in povečanje zanesljivosti zasnove. Tehnični rezultat je dosežen s tem, da celoletni toplotni stabilizator tal za akumulacijo mraza v temeljih stavb in objektov vsebuje jekleno termo stabilizatorsko cev in aluminijasto kondenzatorsko cev, medtem ko je termični stabilizator kondenzatorja izdelan v obliki navpična cev, sestavljena iz telesa kondenzatorja, pokrova kondenzatorja in dveh rebrastih kondenzatorjev z zunanjimi stranicami, katerih površina rebra je najmanj 2,3 m2, toplotni stabilizator pa ima v zgornjem delu element za obešanje v obliki montažni nosilec. 1 bolan.