Низкотемпературная тепловая труба для замораживания грунта

 

1п,676847

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.02.78 (21) 2580539/24-06 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.07.79. Бюллетень № 28 (45) Дата опубликования описания 30.07.79 (51) М. Кл.

F 28D 15/00

Е О2Р 19/ 14

Государственный комитет (53) УДК 621.565.58 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

О. М. Иванцов, Л. Л, Васильев, В. П. Ковальков, Б. Л. Кривошеин и В. М. Богданов

Ордена Трудового Красного Знамени институт тепло- и массообмена им. А. В. Лыкова и

Научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт экономики и автоматизированных систем управления в строительстве предприятий нефтяной и газовой промышленности (71) Заявители (54) НИЗКОТЕМПЕРАТУРНАЯ ТЕПЛОВАЯ ТРУБА

ДЛЯ ЗАМОРАЖИВАНИЯ ГРУНТА

Изобретение относится к теплообменным установкам и может быть использовано в условиях Сибири и Севера для замораживания полотна грунтовых дорог и других сооружений в весенне-осенний перио- 5 ды, Известна низкотемпературная тепловая труба для замораживания грунта, содер,жащая горизонтальный испаритель и транспортную зону, размещенные в грунте, и 10 конденсатор, размещенный над поверхностью грунта и соединенный с испарителем через транспортную зону (1).

Недостатком этой тепловой трубы является сравнительно невысокая эффектив- 15 ность использования холода, так как замораживание грунта этой трубой может осуществляться лишь в холодное время суток (ночью) при отрицательных температурах окружающего конденсатор воздуха. 20

Целью изобретения является повышение эффективности использования холода путем его аккумулирования.

Эта цель достигается тем, что средний участок транспортной зоны размещен ниже 25 испарителя и служит одновременно для аккумулирования холода, причем внутренняя поверхность этого участка, испарителя и заключенной между ними части транспортной зоны покрыта капиллярно-пористым материалом. Кроме того, испаритель и средний участок транспортной зоны на наружной поверхности снабжены ребрами.

На фиг. 1 схематически изображена низкотемпературная тепловая труба, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А — А на ,фиг. 1.

Низкотемпературная тепловая труба содержит горизонтальный испаритель 1 и транспортную зону 2, размещенные в грунте 3, и конденсатор 4, размещенный над .поверхностью грунта 3 и соединенный с ис.парителем 1 через транспортную зону 2.

Средний участок 5 транспортной зоны 2 размещен ниже испарителя 1 и служит одновременно для аккумулирования холода.

Внутренняя поверхность участка 5, испа,рителя 1 и заключенной между ними части 6 транспортной. зоны 2 покрыта капиллярно-пористым материалом 7. На наружной поверхности испарителя 1 и участка 5 транспортной зоны 2 установлены ребра ,8 и 9. Верхняя часть транспортной зоны 2 локрыта теплоизоляцией 10. Объем тепло676847

ЗО

12

Раг. 2

Составитель А, Лобанов

Редактор Л. Гольдина Техред А. Камышникова Корректор И. Позняковская

Изд. № 431 Тираж 727 Подписное

Типография, пр, Сапунова, 2

Заказ 1546/10,вой трубы частично заполнен теплоносителем 11 (например, фреоном-12). В области 12 вокруг участка 5 аккумулируется холод.

Низкотемпературная тепловая труба работает следующим образом.

В холодное время суток (ночью) при отрицательных температурах воздуха, конденсатор 4 является самым холодным участком трубы. В это время теплоноситель

11 в испарителе 1 и на участках 5 и 6 транспортной зоны 2 испаряется, пар конденсируется в конденсаторе 4 и конденсат стекает под действием силы тяжести в нижнюю часть транспортной зоны 2, при этом часть конденсата по капиллярно-пористому материалу 7 поднимается в испаритель 1, и цикл повторяется.

Грунт 3 в области 12 вокруг участка 5 замерзает, аккумулируя холод. Замерзание грунта 3 происходит также вокруг испарителя 1. В теплое время суток (днем) тепловой поток поступает через грунт 3 в испаритель 1 и вызывает испарение теплоносителя 11, при этом пар конденсируется на участке 5 транспортной зоны 2, являющемся в это время самым холодным участком трубь1, и конденсат по капиллярно-пористому материалу 7 возвращается в испаритель 1, что позволяет поддерживать грунт 3 над испарителем 1 при низкой температуре и препятствует его оттаиванию.

Благодаря аккумулированию холода, низкотемпературная тепловая труба позволяет повысить эффективность использования холода для замораживания грунта.

Формула изобретения

1. Низкотемпературная тепловая труба для замораживания грунта, содержащая горизонтальный испаритель и транспортI0 ную зону, размещенные в грунте, и конденсатор, размещенный над поверхностью грунта и соединенный с испарителем через транспортную зону, отличающаяс я тем, что, с целью повышения эффек15 тивности использования холода путем его аккумулирования, средний участок транспортной зоны размещен ниже испарителя и служит одновременно для аккумулирования холода, причем внутренняя по20 верхность этого участка, испарителя и заключенной между ними части транспортной зоны покрыта капиллярно-пористым материалом.

2. Низкотемпературная тепловая труба

25 по п. 1, отличающаяся тем, что испаритель и средний участок транспортной зоны на наружной поверхности снабжены ребрами.

Источники иноформации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3217791, кл. 165 †, опублик. 1965.