Способ определения радиуса промораживания грунта вокруг термоустановки

 

Изобретение-относится к области строительства, а именно к возведению зданий и сооружений, с сохранением мерзлоты в основании. С целью снижения трудоемкости и повьшения точности определения параметров способ включает размещение в грунте испарителя с конденсатором и хладагентом, промораживание грунта и измерение давления хладагента в процессе промораживания с последующим определес нием его температуры и расчетом радиуса промораживания. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (5D 4 E 02 D 3/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (21) 3855991/29-33 (22) 14.02.85 (46) 15. 10. 86. Бюл. В 38 (71) Московский институт по изысканиям и проектированию инженерных сооружений "Мосинжпроект" (72) В.И.Довольский и А.В.Сиванбаев (53) 624.3 (088.8) (56) Рекомендации по проектированию и устройству парожидкостных охлаждающих установок при стройтельстве в суровых климатических условиях. М.:

НИИОСП, 1977, с. 36.

Авторское свидетельство СССР

У 1094901, кл. Е 02 D 3/12, 1982. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАДИУСА ПРОМОРАЖИВАНИЯ ГРУНТА ВОКРУГ ТЕРМОУСТАНОВКИ (57) Изобретение. относится к области строительства, а именно к возведению зданий и сооружений с сохранением мерзлоты в основании. С целью снижения трудоемкости и повьппения точности определения параметров способ включает размещение в грунте испарителя с конденсатором и хладагентом, промораживание грунта и измерение давления хладагента в процессе промораживания с последующим определением его температуры и расчетом ра- с

Ю диуса промораживания. 1 ил.

263748 2

При низких отрицательных температурах наружного воздуха ниже температуры грунта происходит кипение и испарение хладагента в испарителе 2.

В конденсаторе 3 на его внутренней поверхности пары хладагента конденсируются, превращаясь в пленку жидкости, которая охлаждается через стенку холодным воздухом. Для каждо>0 го вида хпадагента известна зависимость между давлением, температурой и обьемом по закону Менделеева-Клапейрона, Согласно данному способу хлада15 гент находится в замкнутом объеме, т.е. неизменном во времени. Поэтому с течением времени изменяется только давление насыщенных паров внутри системы в зависимости от температуры

20 наружного воздуха, которое измеряют с помощью манометра. После замера давления определяюттемпературу по тарировочным переводным таблицам, / графикам зависимости температуры от 5 давления.

Радиус промораживания в условиях нестационарного теплообмена определяют по формуле.

В зимний период происходит интенсивный теплообмен между грунтом 1 и атмосферой посредством испарителя

2 и конденсатора 3 и образование мерзлого грунта 5 с радиусом промораживания R.

C(R " У „(И -И„1Р) +C T,ð+Ñ IÒ / +9,68, Т, Ь и Л„Г (— -1jexp.

У r„.Ä время от начала промораживания, ч; температура хладагента при давлении Р; коэффициент теплообмена между поверхностью конденг ° сатора и воздухом, вт/м С; радиус термоустановки, м; радиус намораживаемого грунта, м; объемный вес скелета грунта, кгс/м ; суммарная влажность грунта, доли единицы;количество незамерзшей воды, доли единицы; теплота фазового превращения дж/кг; обЪемная теплоемкость грунта в талом состоянии, Дж/О C ° то же, в мерзлом состоянии, Дж/ С; где г

40 г„

R где г и

55:

Изобретние относится к строительству, а именно к возведению зданий и сооружений на основаниях, закрепленных методом замораживания или сохраняющих естественную мерзлоту.

Цель изобретения — снижение трудоемкости и повышение точности определения.

На. чертеже изображена термоустановка, с помощью которой осуществляют способ, поперечный разрез.

Для определения радиуса промораживания в массиве грунта 1 устанавливают термоустановку, состоящую из, испарителя 2 и конденсатора 3, снабженного вентилем 4. Мерзлый грунт 5 имеет радиус промораживания R, Вентиль предназначен для подсоединения манометра при измерении давления хладагента внутри термоустановки в определенный момент времени.

Т„, ь

Т„ — температура грунта, С;

F, F - площади поверхности соответственно конденсатора и испарителя, м

2. — коэффициент теплопроводности мерзлого грунта, вТ/м С;

fi — знак интегрального логарифма.

Предельный радиус промораживания определяют по формуле

R=r хр — -

Л tp . F„: („ р — радиус термоустановки,м; — коэффициент теплопроводности мерзлого грунта, вТ/м С; — температура хладагента при давлении Р;

- коэффициент теплообмена между поверхностью конденсатора и воздухом, вТ/ м ° С:

1263748 — температура воздуха, С;

F, F„ — плонади поверхности соответственно конденсатора и испарителя, м ° 5

Формула изобретения

Э

° 4,л» .л» «й» «а..а» .д..В

Составитель В.Врачев

Техред Л. Сердюкова

Корректор „ A.Òÿñêî

Редактор Н.Швыдкая

Заказ 5501/28 Тираж 641 Подписное

ВНИИНИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектнвя, 4

Способ определения радиуса промораживания грунта вокруг термоустанов о ки, включающий размещение в грунте испарителя с конденсатором и хладагентом, промораживание грунта, измерение температуры среды с последующим определением радиуса проморажи15 вания по формуле, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью снижения трудоемкости и повьппения точности определения, в процессе промораживания измеряют давление хладагента, по которому определяют его температуру, а радиус промораживания

R рассчитывают по формуле

Л e F 1

R=r ехр

r k(r- -t ) F

Ь где r„— радиус термоустановки, м;

Яи - коэффициент теплопроводности мерзлого грунта, вТ/м ° С; — температура хладагента при давлении Р, С; . — коэффициент теплообмена между поверхностью конденсатора и воздухом, вТ/м. С; — температура воздуха, С

Г„ — площади поверхности соответственно конденсатора и испарителя, м .