УСТРОЙСТВО ДЛЯ АККУМУЛЯЦИИ ХОЛОДА

Полезная модель относится к устройствам для аккумуляции холода, укрепления мерзлых оснований охлаждением и применяется для укрепления плотин, мостовых опор и фундаментов различных сооружений.
Известно устройство для аккумуляции холода, содержащее обсадную трубу, заполненную хладагентом и состоящую из конденсатора и испарителя, погруженного в грунт, испаритель которого выполнен в виде труб разного диаметра и воронки, причем труба с меньшим диаметром расположена внутри трубы с большим диаметром и имеет отверстия N в своей нижней части, а воронка расположена между конденсатором и трубой малого диаметра и выполнена в виде конуса, в стенках которого имеются трубчатые элементы для прохождения паров хладагента [патент на полезную модель №57759 от 27.10.2006.].
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является устройство для аккумуляции холода, содержащее обсадную трубу, заполненную хладагентом и состоящую из конденсатора и испарителя, погруженного в грунт, испаритель которого выполнен в виде труб разного диаметра и воронки, причем труба с меньшим диаметром расположена внутри трубы с большим диаметром и имеет отверстия N в своей нижней части, а воронка расположена между конденсатором и трубой малого диаметра и выполнена в виде конуса, в стенках которого имеются трубчатые элементы для прохождения паров хладагента [полезная модель №141469 от 10.06.2014].
Недостатком известных устройств для аккумуляции холода является низкая устойчивость устройства в грунте, малая площадь контакта устройства с грунтом и как следствие меньший теплообмен, не подходит для некоторых видов грунтов, а так же выдавливание устройства из земли, в результате пучения грунта.
Техническим результатом полезной модели является увеличение площади контакта устройства с грунтом, тем самым увеличение теплообмена и повышение устойчивости устройства в грунте, использование его в любом виде грунта, а так же увеличение сопротивления, силам выдавливания устройства из земли, в результате пучения грунта.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для аккумуляции холода имеет обсадную трубу, содержит испаритель, погруженный в грунт, конденсатор, который расположен на верхней части обсадной трубы, находящейся над грунтом. Испаритель выполнен в виде трубы, оребрение которой выполнено в виде винтовой поверхности по всей длине испарителя.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежом, где на фиг. изображено предложенное устройство для аккумуляции холода с оребрением в виде винтовой поверхности (общий вид).
Устройство для аккумуляции холода включает обсадную трубу (4), состоящую из испарителя (1), погруженного в грунт (2), и конденсатора (3), который расположен на верхней части обсадной трубы (4), расположенной над грунтом. Испаритель (1) выполнен в виде трубы, оребрение (5) которой выполнено в виде винтовой поверхности по всей длине испарителя (1). Положительным результатом является увеличение площади контакта устройства с грунтом, тем самым увеличение теплообмена и повышение устойчивости устройства в грунте, использование его в любом виде грунта, а так же увеличение сопротивления, силам выдавливания устройства из земли, в результате пучения грунта.
Устройство работает следующим образом:
При монтаже устройства для аккумуляции холода, обсадную трубу (4) опускают в грунт (2), на нужную глубину в зависимости от того на какую глубину необходимо установить испаритель (1) для заморозки грунта, причем оребрение (5), по всей длине испарителя позволяет производить установку устройства для аккумуляции холода «ввинчиванием» его в грунт, тем самым обеспечивая устойчивое положение всего устройства. Кроме того диаметр (D) оребрения зависит от радиуса заморозки грунта, который определяется в зависимости от климатических условий в каждом конкретном случае, что подтверждено экспериментально на объекте заморозки.
Заморозка грунта происходит по всей длине испарителя, она идет за счет циркуляции хладагента в испарителе (1), обсадной трубы (4). Хладагент из конденсатора (3) стекает вниз по стенкам обсадной трубы (4) в испаритель (1). В зоне испарителя хладагент кипит и оребрение (5) позволяет производить теплообмен, большей площадью контакта устройства с грунтом. Это приводит к заморозке грунта по всей длине испарителя (1), расположенного в грунте за счет перепада давлений, а пары хладагента поднимаются по обсадной трубе (4), попадая в зону конденсатора (3). Здесь пары хладагента конденсируются и в виде капель вновь стекают вниз по стенкам обсадной трубы (4) в испаритель (1), таким образом осуществляется циркуляция хладагента. Цикл повторяется.
Положительным результатом является увеличение площади контакта устройства с грунтом, тем самым увеличение теплообмена и повышение устойчивости устройства в грунте, использование его в любом виде грунта, а так же увеличение сопротивления, силам выдавливания устройства из земли, в результате пучения грунта.