Устройство для охлаждения грунта

Полезная модель относится к теплотехнике, более конкретно, к средствам для охлаждения грунта на основе гравитационных тепловых труб с протяженной зоной испарения.
Известны устройства для охлаждения грунта в виде гравитационной тепловой трубы, содержащей герметичный частично заполненный теплоносителем корпус с зонами испарения, конденсации и транспортной зоной (см., например, RU 2327940 C1 и RU 68108 U1). Указанные известные устройства имеют жесткий корпус и, следовательно, фиксированную геометрическую форму, определяемую формой гравитационной тепловой трубы. В частности, в устройстве по патенту RU 2327940 C1 труба прямая, а в устройстве по патенту RU 68108 U1 труба изогнута под углом, близким к прямому. Такие устройства неудобны для транспортирования, особенно когда зона испарения является протяженной и может иметь длину порядка нескольких десятков метров.
Известно устройство для охлаждения грунта, содержащее гравитационную тепловую трубу, имеющую герметичный выполненный с возможностью заправки теплоносителем корпус с зонами испарения, конденсации и транспортной зоной между ними, отличающееся тем, что корпус гравитационной тепловой трубы в зоне испарения и транспортной зоне выполнен из легкодеформируемого металла, причем вдоль обеих этих зон или одной из них, по меньшей мере, на части их длины, расположено закрепленное на корпусе гравитационной тепловой трубы жесткое поддерживающее средство, а указанный корпус имеет постоянный по длине диаметр. Жесткое поддерживающее средство может представлять собой защитную трубу или съемный составной кожух, охватывающий корпус гравитационной тепловой трубы.
Данное устройство характеризуется сложностью конструкции и высокой себестоимостью.
Известно также устройство для охлаждения грунта по патенту RU 2387937 C1. В этом устройстве корпус гравитационной тепловой трубы в зоне испарения и в транспортной зоне или в какой-либо одной из этих зон имеет одну или несколько вставок, выполненных в виде сильфона, заключенного в эластичный металлический чулок. При этом вставка снабжена жесткой съемной обоймой для фиксации взаимного положения секций корпуса, между которыми расположена вставка. Жесткая съемная обойма выполнена с возможностью размещения вокруг указанного чулка и крепления ее к примыкающим к вставке секциям корпуса. Такая конструкция позволяет изготавливать устройство в заводских условиях и транспортировать на стройку в сложенном состоянии, не требуя использования транспортных средств, предназначенных для перевозки грузов с особо крупными габаритами. При установке устройства на объекте корпус трубы раскладывают, а на сильфоны устанавливают футляры для придания корпусу требуемой формы.
Однако наличие в данном устройстве сильфонов и устанавливаемых на них футляров конструктивно усложняет его, повышает стоимость и снижает эксплуатационную надежность. Размеры секций корпуса, между которыми установлены вставки в виде сильфонов, фиксированы, что накладывает ограничения на выбор тары для транспортирования устройства, либо приводит к необходимости подбирать размеры секций корпуса при проектировании и изготовлении трубы, ориентируясь на доступные тару и транспортные средства. Кроме того, данное устройство трудно погрузить в скважину вследствие непостоянства его поперечного размера по длине (секции корпуса и расположенные между ними сильфоны с футлярами имеют разные диаметры). По этой же причине снижается тепловая эффективность устройства, размещенного в скважине.
Гибкие вставки в виде сильфона отличаются низкой надежностью и поэтому в устройстве они защищены металлическим плетёным чулком, что также усложняет и удорожает устройство.
Технический результат, обеспечиваемый заявляемой полезной моделью, заключается в повышении надежности работы заявляемого устройства за счет упрощения конструкции путем отказа от использования ненадежных в эксплуатации сильфонов защищенных металлическим плетеным чулком.
Кроме того, повышение надежности работы обеспечивается за счет фиксации гибкой вставки простым элементом постоянного наружного диаметра.
Для этого в устройстве для охлаждения грунта, в котором корпус гравитационной тепловой трубы снабжен гибкой вставкой и элементом для предотвращения изгиба гибкой вставки при эксплуатации, согласно полезной модели, в качестве гибкой вставки использован рукав высокого давления (РВД), при этом элемент для предотвращения изгиба выполнен в виде защитной трубы, установленной на корпусе с возможностью продольного перемещения и фиксации на нем посредством резьбового соединения.
Таким образом, за счет замены сильфона на более экономичную и прочную гибкую вставку – рукав высокого давления, не требующую дополнительной защиты в виде металлического плетеного чулка, с одновременным обеспечением надежной защиты от изгиба этого рукава в процессе опускания устройства в скважину и его эксплуатации защитной трубой с постоянным наружным диаметром, обеспечивается достижение указанного технического результата – повышение надежности работы заявляемого устройства.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежом (фиг. 1).
Заявляемое устройство для охлаждения грунта содержит гравитационную тепловую трубу, имеющую герметичный выполненный с возможностью заправки теплоносителем корпус 1, протяженная зона испарения 2, транспортная зона 3, зоной 4 конденсации.
В транспортной зоне 3, имеется гибкая вставка 5, выполненная из рукава высокого давления. Диаметр гибкой вставки 5 соответствует диаметру корпуса 1. Гибкая вставка 5 имеет на концах стальные штуцера 6, которые приварены к корпусу 1, транспортной зоны 3, посредством сварки.
Вокруг корпуса 1 с возможностью возвратно поступательного продольного перемещения установлена защитная труба 7. Длина защитной трубы 7 превышает длину гибкой части вставки 5.
Защитная труба 7 размещается на корпусе 1 в процессе изготовления тепловой трубы. Защитная труба 7 может свободно возвратно-поступательно перемещаться вдоль корпуса 1.
Устройство предусматривает возможность фиксации положения защитной трубы 7 относительно гибкой вставки 5 посредством резьбового соединения. Конец трубы 7 снабжен резьбовым участком для соединения с ответным резьбовым участком на верхнем штуцере 6, приваренном к корпусу 1.
При этом защитная труба полностью охватывает гибкую вставку, предотвращая ее изгиб.
Гибких вставок 5 и соответствующих им защитных труб 7 может быть несколько. Располагаться они могут в транспортной зоне 3.
Для удобной транспортировки тепловая труба складывается вдвое по гибкой вставке 5 или при наличии нескольких гибких вставок 5 складывается в несколько раз. При этом секции корпуса 1 уложены параллельно друг другу путем изгибания гибких вставок 5 на угол 180 градусов.
Перед установкой на объекте тепловую трубу распрямляют, защитные трубы 7 помещают вокруг гибких вставок 5 и фиксируют их положение посредством резьбового соединения.