Способ термостабилизации многолетнемерзлых грунтов и устройство для его реализации

Изобретение относится к области строительства трубопроводов подземной прокладки и может быть использовано для обеспечения термостабилизации грунтов при подземной прокладке трубопроводов на многолетнемерзлых и слабых грунтах. Устройство термостабилизации многолетнемерзлых грунтов содержит по меньшей мере два термостабилизатора грунта на основе двухфазных термосифонов, включающих надземную конденсаторную часть и подземные транспортную и испарительные части, и по меньшей мере один теплопроводящий элемент, выполненный в виде пластины из теплорассеивающего материала с коэффициентом теплопроводности не менее 5 Вт/м⋅К. По меньшей мере два термостабилизатора грунта установлены по обе стороны от трубопровода подземной прокладки, а по меньшей мере один теплопроводящий элемент установлен под теплоизоляционным материалом, отделяющим трубопровод подземной прокладки от кровли многолетнемерзлых грунтов, и имеет отверстия для соединения с испарительными частями по меньшей мере двух термостабилизаторов грунта. Технический результат состоит в повышении эффективности сохранения многолетнемерзлых грунтов или замораживания слабых грунтов оснований объектов трубопроводной системы для обеспечения безопасности в течение назначенного срока эксплуатации на проектных режимах. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл., 1 пр.

 

Группа изобретений относится к области строительства трубопроводов подземной прокладки и может быть использована для обеспечения термостабилизации грунтов при подземной прокладке трубопроводов на многолетнемерзлых и слабых грунтах.

Известно устройство для температурной термостабилизации многолетнемерзлых грунтов [патент на изобретение RU 2556591 C1, опубл. 10.07.2015, МПК: E02D 3/115], содержащее термостабилизатор на основе двухфазного термосифона, включающего надземную конденсаторную часть и подземные транспортную и испарительные части, размещенные в гильзе с хладагентом. Гильза представляет собой полый цилиндрический корпус с дном и герметизирующим элементом на верхнем конце с отверстием для установки термостабилизатора. Герметизирующий элемент представляет собой разъемное сальниковое уплотнение, которое состоит из опорного кольца, установленного на выполненную в гильзе круговую ступеньку, нажимного кольца и уплотнительных колец из терморасширенного графита, зажатых между ними.

Известно также охлаждаемое основание сооружений [патент на полезную модель RU 143963 U1, опубл. 10.08.2014, МПК: E02D 3/115], включающее грунтовую отсыпку и охлаждающую систему сезонного действия, выполненную в виде заполненной низкокипящей жидкостью гравитационной тепловой герметичной трубы, состоящей из конденсатора и испарителя, и установленной коаксиально с внешней стороны трубы емкости из эластичного материала с аккумулирующим холод веществом, заключенной в жесткий каркас. Верхняя часть конденсатора расположена над поверхностью грунтовой отсыпки и снабжена с внешней стороны горизонтальным круговым оребрением, а верхняя часть испарителя расположена в грунтовой отсыпке. Длина нижней части конденсатора соответствует расстоянию между поверхностью грунтовой отсыпки и подошвой слоя сезонного оттаивания. Емкость с аккумулирующим холод веществом выполнена с длиной, соответствующей длине нижней части конденсатора, и расположена на уровне нижней части конденсатора. Оребрение внутри емкости выполнено с отверстиями для прохода аккумулирующего холод вещества. Нижняя часть испарителя расположена в основании грунтовой отсыпки.

Недостатками известных аналогов является использование в устройствах термостабилизации многолетнемерзлых грунтов жидких хладагентов, характеризующихся высокой скоростью испарения при нарушении герметичности охлаждающих систем. Кроме того, подобные устройства термостабилизации многолетнемерзлых грунтов не устойчивы к коррозии и требуют значительных затрат на их эксплуатацию.

Наиболее близким аналогом заявленной группы изобретений является система для температурной стабилизации оснований сооружений на вечномерзлых грунтах [патент на изобретение RU 2416002 C1, опубл. 10.04.2011, МПК: E02D 3/115], содержащая гидрозатвор, уравнительный сосуд, соединенный с конденсатором и связанный с ними посредством трубопроводов, подводящих и отводящих теплоноситель, испаритель, размещенный в отсыпке грунта основания. В известной системе содержится дополнительный испаритель с системой трубопроводов и гидрозатвором. Оба испарителя размещены равномерно по всей площади отсыпки грунта основания, оснащенного слоем теплоизоляции, и соединены с помощью трубопроводов посредством своих отводящих концов с верхними точками уравнительного сосуда. Подводящими концами основной и дополнительный испарители подсоединены в нижней точке конденсатора и нижней точке уравнительного сосуда соответственно через соответствующие гидрозатворы.

К недостаткам наиболее близкого аналога можно отнести использование жидких хладагентов, высокую себестоимость и металлоемкость системы для температурной стабилизации оснований сооружений на вечномерзлых грунтах, формирующиеся за счет значительного количества применяемых узлов и агрегатов, что также делает их недостаточно надежными при эксплуатации.

Задачей, на решение которой направлена заявленная группа изобретений, является надежная температурная стабилизация многолетнемерзлых и/или слабых грунтов оснований объектов трубопроводной системы.

Техническим результатом заявленной группы изобретений является повышение эффективности сохранения многолетнемерзлых грунтов или замораживания слабых грунтов оснований объектов трубопроводной системы для обеспечения безопасности в течение назначенного срока эксплуатации на проектных режимах.

Указанная задача решается, а технический результат достигается тем, что устройство термостабилизации многолетнемерзлых грунтов содержит по меньшей мере два термостабилизатора грунта на основе двухфазных термосифонов, включающих надземную конденсаторную часть и подземные транспортную и испарительные части, и по меньшей мере один теплопроводящий элемент, выполненный в виде пластины из теплорассеивающего материала с коэффициентом теплопроводности не менее 5 Вт/м⋅К, причем по меньшей мере два термостабилизатора грунта установлены по обе стороны от трубопровода подземной прокладки, а по меньшей мере один теплопроводящий элемент установлен под теплоизоляционным материалом, отделяющим трубопровод подземной прокладки от кровли многолетнемерзлых грунтов, и имеет отверстия для соединения с испарительными частями по меньшей мере двух термостабилизаторов грунта.

Теплорассеивающий материал представляет собой теплорассеивающий полимерный композит, обладающий коэффициентом теплопроводности 5-15 Вт/м⋅К.

Термостабилизаторы грунта установлены от оси трубопровода подземной прокладки на расстоянии , связанном с радиусом r зоны замерзания грунта термостабилизатора следующим соотношением: .

Край заложения теплопроводящего элемента отстоит от места его соединения с испарительной частью термостабилизатора грунта на расстоянии 0,2-0,3 r.

Кроме того, указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что в способе термостабилизации многолетнемерзлых грунтов проводят выемку талого грунта на участке прокладки трубопровода до глубины залегания кровли многолетнемерзлых грунтов, проводят укладку песчаного слоя на кровлю многолетнемерзлых грунтов, укладывают на песчаный слой по меньшей мере один теплопроводящий элемент, выполненный в виде пластины из теплорассеивающего материала с коэффициентом теплопроводности не менее 5 Вт/м⋅К, укладывают на по меньшей мере один теплопроводящий элемент теплоизоляционный материал; проводят засыпку выемки талым грунтом; устанавливают по обе стороны от трубопровода подземной прокладки по меньшей мере два термостабилизатора грунтов на основе двухфазных термосифонов, включающих надземную конденсаторную часть и подземные транспортную и испарительные части, причем в теплопроводящем элементе выполняют отверстия для соединения с испарительными частями по меньшей мере двух термостабилизаторов грунта.

В качестве теплорассеивающего материала используют теплорассеивающий полимерный композит, обладающий коэффициентом теплопроводности 5-15 Вт/м⋅К.

Термостабилизаторы грунта устанавливают от оси трубопровода подземной прокладки на расстоянии , связанном с радиусом r зоны замерзания грунта термостабилизатора следующим соотношением: .

Край заложения теплопроводящего элемента размещают от места его соединения с испарительной частью термостабилизатора грунта на расстоянии 0,2-0,3 r.

Заявленная группа изобретений поясняется чертежами (фиг. 1, фиг. 2), на которых изображены:

фиг. 1 - участок подземной прокладки трубопровода (вид сверху);

фиг. 2 - участок подземной прокладки трубопровода (продольный разрез),

и позициями обозначены:

1 - трубопровод подземной прокладки;

2 - кровля многолетнемерзлых грунтов;

3 - песчаный слой;

4 - теплопроводящий элемент;

5 - теплоизоляционный материал;

6 - талый грунт;

7 - термостабилизатор грунта.

В частном случае выполнения заявленной группы изобретений устройство термостабилизации многолетнемерзлых грунтов может содержать два термостабилизатора грунта 7, установленных оппозитно друг другу по обе стороны от трубопровода подземной прокладки 1, и теплопроводящий элемент 4, размещенный поперек оси трубопровода между испарительными частями термостабилизаторов грунта 7. Кроме того, устройство термостабилизации многолетнемерзлых грунтов может содержать два и более теплопроводящих элемента 4, размещенных поперек оси трубопровода между испарительными частями двух и более пар установленных оппозитно друг другу термостабилизаторов грунта 7.

Термостабилизаторы грунта 7 выполнены на основе двухфазных термосифонов, включающих надземную верхнюю конденсаторную часть и подземные среднюю транспортную и нижнюю испарительные части. Термостабилизаторы грунта 7 отстоят от оси трубопровода подземной прокладки 1 на расстояние , значение которого для гарантированного промораживания грунта в зоне прокладки трубопровода выбирают из диапазона , где r - радиус зоны замерзания грунта термостабилизатора 7 при среднезимней температуре минус 15°C. Параметр r зависит от выбора конкретного типа термостабилизатора грунта 7. В частности, при использовании известных термостабилизаторов грунта, радиус зоны замерзания грунта при среднезимней температуре минус 15°C будет находиться в диапазоне 1-1,5 м.

Теплопроводящий элемент 4 выполнен в виде пластины из теплорассеивающего материала, обладающего коэффициентом теплопроводности 5-15 Вт/м⋅К, и предпочтительно стойкостью к термическим воздействиям до 250°C и химическим воздействиям. В качестве материала с такими свойствами может быть использован теплорассеивающий полимерный композит - гранулированная пластмасса, в отличие от обычных пластмасс обладающая способностью принципиально лучше (в 10-100 раз больше) проводить через себя тепло и передавать (рассеивать) его в окружающую среду. В предпочтительном варианте пластина теплопроводящего элемента 4 может быть выполнена из длинномерных труб из теплорассеивающего полимерного композита, жестко соединенных между собой по всей длине по соприкасающимся образующим.

Теплопроводящий элемент 4 установлен под теплоизоляционным материалом 5, отделяющим трубопровод подземной прокладки 1 от кровли многолетнемерзлых грунтов 2, и имеет отверстия для соединения с испарительными частями по меньшей мере двух термостабилизаторов грунта 7. В качестве теплоизоляционного материала 5 может быть использован экструзионный вспененный полистирол (например, компании «ТехноНИКОЛЬ»). Край заложения теплопроводящего элемента 4 отстоит от места его соединения с испарительной частью термостабилизатора грунта 7 на расстояние 0,2-0,3 r, где r - радиус зоны замерзания грунта термостабилизатора, что обеспечивает надежную сохранность грунтов оснований объектов трубопроводной системы в многолетнемерзлом состоянии.

Заявленный способ термостабилизации многолетнемерзлых грунтов осуществляют следующим образом.

Первоначально проводят выемку талого грунта 6 на участке подземной прокладки трубопровода 1 до глубины залегания кровли 2 многолетнемерзлых грунтов. Затем проводят укладку песчаного слоя 3 мощностью от 100 до 150 мм на кровлю 2 многолетнемерзлых грунтов и укладывают на песчаный слой 3 один или более теплопроводящих элементов 4, выполненных в виде пластин из теплорассеивающего материала с коэффициентом теплопроводности не менее 5 Вт/м⋅К. В теплопроводящем элементе 4 выполняют отверстия (не показаны) для соединения с испарительными частями термостабилизаторов грунта 7. Край заложения теплопроводящего элемента 4 располагают от места его соединения с испарительной частью термостабилизатора грунта 7 на расстоянии 0,2-0,3 r, где r - радиус зоны замерзания грунта термостабилизатора. В качестве теплорассеивающего материала используют теплорассеивающий полимерный композит, обладающий коэффициентом теплопроводности 5-15 Вт/м⋅К.

После этого укладывают на теплопроводящий элемент 4 теплоизоляционный материал 5 толщиной 100-200 мм. В завершение проводят засыпку выемки талым грунтом 6 и устанавливают по обе стороны на расстоянии от оси трубопровода подземной прокладки 1 в отверстия в теплопроводящем элементе 4 термостабилизаторы грунтов 7 на основе двухфазных термосифонов, включающих надземную конденсаторную часть и подземные транспортную и испарительные части. Расстояние связано с радиусом r зоны замерзания грунта термостабилизатора соотношением .

В ходе работы термостабилизаторов грунтов 7 в зимний период происходит перенос тепла по теплопроводящему элементу 4, что приводит к более эффективному распределению отрицательных температур по площади, занимаемой теплопроводящим элементом 4, и к более быстрому и равномерному охлаждению грунта под трубопроводом 1 подземной прокладки.

Пример

При осуществления заявленного способа термостабилизации многолетнемерзлых грунтов и при использовании заявленного устройства термостабилизации многолетнемерзлых грунтов в зимний период были проведены замеры радиуса зоны замерзания грунта термостабилизатора при наличии теплопроводящего элемента из теплорассеивающего полимерного композита, результаты которых приведены в таблице 1.

Проведенные измерения показали, что уже при температуре окружающего воздуха, равной минус 15°C, радиус зоны замерзания грунта термостабилизатора при наличии теплопроводящего элемента, установленного в соответствии с заявленным способом, увеличивается почти в два раза: 2,65 м при наличии теплопроводящего элемента, против 1-1,5 м при использовании только термостабилизатора.

Таким образом, при использовании заявленной группы изобретений достигается повышение эффективности сохранения многолетнемерзлых грунтов или замораживания слабых грунтов оснований объектов трубопроводной системы для обеспечения безопасности в течение назначенного срока эксплуатации на проектных режимах.

1. Устройство термостабилизации многолетнемерзлых грунтов, характеризующееся тем, что оно содержит по меньшей мере два термостабилизатора грунта на основе двухфазных термосифонов, включающих надземную конденсаторную часть и подземные транспортную и испарительные части, и по меньшей мере один теплопроводящий элемент, выполненный в виде пластины из теплорассеивающего материала с коэффициентом теплопроводности не менее 5 Вт/м⋅К, причем по меньшей мере два термостабилизатора грунта установлены по обе стороны от трубопровода подземной прокладки, а по меньшей мере один теплопроводящий элемент установлен под теплоизоляционным материалом, отделяющим трубопровод подземной прокладки от кровли многолетнемерзлых грунтов, и имеет отверстия для соединения с испарительными частями по меньшей мере двух термостабилизаторов грунта.

2. Устройство по п. 1, характеризующееся тем, что теплорассеивающий материал представляет собой теплорассеивающий полимерный композит, обладающий коэффициентом теплопроводности 5-15 Вт/м⋅К.

3. Устройство по п. 1, характеризующееся тем, что термостабилизаторы грунта установлены от оси трубопровода подземной прокладки на расстоянии , связанном с радиусом r зоны замерзания грунта термостабилизатора следующим соотношением: 0,7 r≤≤r.

4. Устройство по п. 1, характеризующееся тем, что край заложения теплопроводящего элемента отстоит от места его соединения с испарительной частью термостабилизатора грунта на расстоянии 0,2-0,3 r.

5. Способ термостабилизации многолетнемерзлых грунтов, заключающийся в том, что

- проводят выемку талого грунта на участке прокладки трубопровода до глубины залегания кровли многолетнемерзлых грунтов;

- проводят укладку песчаного слоя на кровлю многолетнемерзлых грунтов;

- укладывают на песчаный слой по меньшей мере один теплопроводящий элемент, выполненный в виде пластины из теплорассеивающего материала с коэффициентом теплопроводности не менее 5 Вт/м⋅К;

- укладывают на по меньшей мере один теплопроводящий элемент теплоизоляционный материал;

- проводят засыпку выемки талым грунтом;

- устанавливают по обе стороны от трубопровода подземной прокладки по меньшей мере два термостабилизатора грунтов на основе двухфазных термосифонов, включающих надземную конденсаторную часть и подземные транспортную и испарительные части;

- причем в теплопроводящем элементе выполняют отверстия для соединения с испарительными частями по меньшей мере двух термостабилизаторов грунта.

6. Способ по п. 5, заключающийся в том, что в качестве теплорассеивающего материала используют теплорассеивающий полимерный композит, обладающий коэффициентом теплопроводности 5-15 Вт/м⋅К.

7. Способ по п. 5, заключающийся в том, что термостабилизаторы грунта устанавливают от оси трубопровода подземной прокладки на расстоянии , связанном с радиусом r зоны замерзания грунта термостабилизатора следующим соотношением: 0,7 r≤≤r.

8. Способ по п. 5, заключающийся в том, что край заложения теплопроводящего элемента размещают от места его соединения с испарительной частью термостабилизатора грунта на расстоянии 0,2-0,3 r.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к теплотехнике в области строительства, а именно к термостабилизации грунтовых оснований свайных фундаментов опор трубопровода и трубопроводов подземной прокладки, расположенных на многолетнемерзлых грунтах.

Изобретение относится к области строительства в северных районах и предназначено для возведения ледяных инженерных сооружений, аккумуляции холода и образования сводчатых ледяных сооружений для хранения на (не)плавучих ледяных или ледопородных платформах на шельфах морей.

Изобретение относится к строительству, а именно к устройствам, используемым при термомелиорации грунтов основания фундаментов сооружений, возводимых в районах распространения вечной и сезонной мерзлоты.

Изобретение относится к строительству в зонах вечной мерзлоты, а именно к термостабилизаторам грунта для замораживания фундаментов. Термостабилизатор грунта содержит герметичный вертикально расположенный корпус с теплоносителем, в верхней и нижних частях которого расположены зоны теплообмена.

Изобретение относится к строительству промышленных и гражданских объектов в криолитозоне с целью обеспечения их надежности. Термосифон включает конденсатор, испаритель и транзитный участок между ними в виде круглой с обеих сторон заглушенной трубы, вертикально установленной и погруженной на глубину испарителя в грунт, из полости трубы откачан воздух, взамен полость заправлена аммиаком, часть полости заполнена жидким аммиаком, остальной объем - насыщенным паром аммиака.

Изобретение относится к области строительства в районах со сложными инженерно-геокриологическими условиями и может быть использовано для термостабилизации многолетнемерзлых и замораживания слабых пластичномерзлых грунтов.

Изобретение относится к области строительства на многолетнемерзлых грунтах с искусственным охлаждением грунтов основания и одновременным обогревом сооружения с помощью теплового насоса.

Изобретение относится к устройствам для теплообмена в дренажной системе, а также на строительной площадке. Устройство для теплообмена в дренажной системе содержит теплообменный компонент, имеющий наружный канал и внутренний канал, причем внутренний канал расположен внутри наружного канала.

Изобретение относится к теплотехнике в области строительства, а именно к индивидуальным сезонно-действующим охлаждающим устройствам - термостабилизаторам грунтов.

Изобретение относится к области строительства в районах распространения многолетне-мерзлых грунтов и, конкретно, к устройствам, обеспечивающим мерзлое состояние грунтов оснований сооружений при проектном значении отрицательной температуры.

Изобретение относится к области строительства и эксплуатации зданий в районах со сложными инженерно-геокриологическими условиями, а именно к термостабилизации многолетнемерзлых и слабых грунтов. Способ установки термостабилизаторов в проветриваемом подполье эксплуатируемых зданий включает бурение, по крайней мере, одной вертикальной скважины в проветриваемом подполье без нарушения перекрытий здания. Установку в скважине термостабилизатора, содержащего заправленную хладагентом трубу испарителя и конденсатор, причем труба выполнена с возможностью изгиба, радиус которого не превышает высоту проветриваемого подполья. Глубина установки термостабилизатора при этом такова, что конденсатор расположен выше уровня грунта в проветриваемом подполье. Технический результат состоит в упрощении процедуры монтажа термостабилизаторов под эксплуатируемым зданием, улучшении ремонтопригодности системы охлаждения грунта и упрощении ее обслуживания, увеличении несущей способности грунтов основания за счет их охлаждения по всей площади проветриваемого подполья эксплуатируемого здания при одновременном уменьшении количества используемых термостабилизаторов и освобождении прилегающей территории за счет размещения охлаждающих элементов в проветриваемом подполье. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области строительства сооружений в сложных инженерно-геологических условиях криолитозоны. Изобретение направлено на создание глубинных термосифонов со сверхглубокими подземными испарителями, порядка 50-100 м и более, с равномерным распределением температуры по поверхности испарителя, расположенного в грунте, что позволяет более эффективно использовать его потенциальную мощность по выносу тепла из грунта и увеличить энергетическую эффективность применяемого устройства. По первому варианту термосифон вместе с гильзой погружают вертикально в грунт на глубину 50 м. Термосифон содержит герметичный трубчатый корпус с зонами испарения, конденсации и транспортной зоной между ними. Конденсатор в зоне конденсации выполнен в виде центральной трубы большого диаметра и восьми патрубков меньшего диаметра с внешним оребрением из алюминия, расположенных вокруг центральной трубы. Патрубки соединены с отверстиями в ней, а в нижней части центральной трубы размещен сепаратор со сквозными патрубками для прохода парокапельной смеси хладагента (аммиака в первом варианте или углекислого газа - во втором) из испарителя в конденсатор и стока конденсата аммиака из конденсатора. Сквозные патрубки смонтированы на трубной доске. К патрубку для стока конденсата, расположенного по центру доски, снизу подсоединена внутренняя полиэтиленовая труба, которая опущена до низа трубы корпуса испарителя. В нижней части полиэтиленовой трубы выполнены отверстия для перетока жидкого хладагента в межкольцевое пространство, образованное стенками труб корпуса испарителя и внутренней трубы. По первому варианту (хладагент - аммиак) термосифон погружен в гильзу, заполненную 25-30%-ной аммиачной водой. Степень заполнения термосифона жидким аммиаком ε=0,47-0,52 при 0°С. По второму варианту термосифон заполняют углекислым газом и погружают вертикально в грунт без гильзы, степень заполнения жидким углекислым газом ε=0,45-0,47. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 5 ил., 2 пр.

Изобретение относится к области строительства в районах со сложными инженерно-геокриологическими условиями, где применяется термостабилизация многолетнемерзлых и пластично-мерзлых грунтов, и может быть использовано для поддержания их мерзлого состояния или замораживания, в том числе и в скважинах, неустойчивых в стенках и склонных к оползанию и обвалообразованию. Способ включает бурение вертикальной скважины полой шнековой колонной (ПШ) до проектной отметки с последующим извлечением съемного центрального долота, установку на верхнюю часть ПШ цементировочной головки со шлангом от цементонасоса, извлечение ПШ с одновременной подачей цементного раствора через ПШ до заполнения скважины и установку охлаждающего устройства с теплоизоляционным кожухом на конденсаторе (при отрицательных температурах атмосферного воздуха), который демонтируют после твердения цементного раствора. Предлагаемое техническое решение позволяет обеспечить технологичность монтажа охлаждающих устройств, эффективность процесса охлаждения грунтов и долговечность охлаждающих конструкций, заглубленных в грунтовый массив. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к системам для охлаждения и замораживания грунтов в горнотехническом строительстве в областях распространения вечной мерзлоты (криолитозоне), характеризующихся наличием природных рассолов с отрицательными температурами (криопэгами). Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение экономичности, надежности и стабильности работы. Технический результат достигается тем, что система для охлаждения и замораживания грунтов, включающая установку подземных теплообменников с жидким теплоносителем с температурой замерзания ниже нуля градусов по Цельсию (рассолом), характеризуется тем, что в качестве жидкого теплоносителя используют криопэги, причем криопэг подается в замораживающие колонки из криолитозоны в теплообменники. Отработанные криопэги могут принудительно отводиться в массив криолитозоны. Наружная часть циркуляционного контура может быть термоизолирована. Технический результат – повышение экономичности достигается отсутствием энергозатратных холодильных машин и за счет отсутствия необходимости в приготовлении специального охлаждающего раствора. Технический результат – повышение надежности достигается снижением количества компонентов системы, вероятность выхода из строя каждого из которых отличается от нулевой. Технический результат – повышение стабильности работы достигается стабильностью температуры криопэга, общее количество которого значительно превышает количество используемого за сезон криопэга. Изобретение может с успехом применяться при строительстве промышленно-гражданских сооружений. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Предлагаемое устройство относится к строительству одноэтажных зданий на многолетнемерзлых грунтах с искусственным охлаждением грунтов основания здания с помощью теплового насоса и одновременным обогревом здания с помощью теплового насоса и дополнительного источника тепла. Техническим результатом является создание конструкции фундамента, в полной мере обеспечивающей обогрев здания с одновременным сохранением грунтов основания в мёрзлом состоянии вне зависимости от изменения климата и при этом не вызывающей чрезмерного охлаждения многолетнемёрзлых грунтов, которое может привести к их растрескиванию, без устройства подсыпки. Технический результат достигается тем, что поверхностный фундамент для одноэтажного здания на многолетнемерзлых грунтах состоит из совокупности фундаментных модулей полной заводской готовности, которые подключаются к тепловому насосу параллельно с помощью теплоизолированных коллекторов греющего и охлаждающего контуров теплового насоса, при этом теплоизолированный коллектор греющего контура имеет дополнительный источник тепла, компенсирующий недостаток низкопотенциального тепла, перекачиваемого тепловым насосом из грунта для обогрева здания, интенсивность которого автоматически регулируется в зависимости от теплопотерь здания и количества низкопотенциального тепла, перекачиваемого тепловым насосом. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретения относятся к средствам для охлаждения грунта, работающим по принципу гравитационных тепловых труб и парожидкостных термосифонов, и предназначены для использования при строительстве сооружений в зоне вечной мерзлоты. Техническим результатом является упрощение конструкции установки в целом, позволяющим уменьшить количество выходящих на поверхность трубопроводов, соединяющих зону испарения с зоной конденсации, без снижения эффективности работы этих зон. Технический результат достигается тем, что установка имеет зону испарения с несколькими патрубками и зону конденсации с несколькими конденсаторами, соединенные через транспортную зону. Особенности установки заключаются в выполнении зоны конденсации в виде моноблочной конструкции, имеющей штуцер для стравливания воздуха, и связь ее с зоной испарения через единственный транспортный канал в виде верхнего и нижнего трубопроводов, соединенных через запорный вентиль, а также наличие в зоне испарения коллектора, к которому присоединены патрубки. Оба соединения трубопровода являются разъемными. Трубопровод и патрубки выполнены из легко деформируемого материала, а используемый жидкий теплоноситель имеет пары тяжелее воздуха. Комплект для сооружения установки включает первое изделие - моноблочный конденсатор, второе изделие - верхний транспортный трубопровод и третье изделие в виде последовательно соединенных вентиля, трубопровода и коллектора с патрубками. Третье изделие при изготовлении заполняют теплоносителем, его трубопровод и патрубки сгибают в бухты вокруг коллектора. Конструкция установки и ее комплектация обеспечивают технический результат, заключающийся в более удобной транспортировке и возможности разнесения во времени работ по размещению подземной и надземной частей на месте будущей эксплуатации. Связь этих частей через единственный указанный канал и возможность изгиба его нижней части облегчает размещение установки при наличии в непосредственной близости от нее других строящихся объектов. Установка после соединения ее частей не требует заправки теплоносителем в неблагоприятных условиях строительства и запускается в действие открыванием вентиля с последующим стравливанием воздуха через штуцер. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области строительства трубопроводов подземной прокладки и может быть использовано для обеспечения термостабилизации грунтов при подземной прокладке трубопроводов на многолетнемерзлых и слабых грунтах. Устройство термостабилизации многолетнемерзлых грунтов содержит по меньшей мере два термостабилизатора грунта на основе двухфазных термосифонов, включающих надземную конденсаторную часть и подземные транспортную и испарительные части, и по меньшей мере один теплопроводящий элемент, выполненный в виде пластины из теплорассеивающего материала с коэффициентом теплопроводности не менее 5 Втм⋅К. По меньшей мере два термостабилизатора грунта установлены по обе стороны от трубопровода подземной прокладки, а по меньшей мере один теплопроводящий элемент установлен под теплоизоляционным материалом, отделяющим трубопровод подземной прокладки от кровли многолетнемерзлых грунтов, и имеет отверстия для соединения с испарительными частями по меньшей мере двух термостабилизаторов грунта. Технический результат состоит в повышении эффективности сохранения многолетнемерзлых грунтов или замораживания слабых грунтов оснований объектов трубопроводной системы для обеспечения безопасности в течение назначенного срока эксплуатации на проектных режимах. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл., 1 пр.

Наверх