СИСТЕМА ПОДДЕРЖКИ ТРУБОПРОВОДОВ В ВЕЧНОМЕРЗЛОМ ГРУНТЕ

Полезная модель относится к трубопроводному транспорту и может быть использована для предотвращения вспучивания грунта под опорами трубопровода в вечномерзлом грунте.
Известна тепловая свая (патент РФ на изобретение №2250302, МПК E02D 3/115, E02D 3/11, E02D 3/12, опубликован 20.04.2005), содержащая железобетонный или металлический полый ствол с внутренней тепловой трубой и горизонтальной опорой.
Недостатком известного устройства является отсутствие емкости с аккумулирующим холод веществом, что снижает эффективность работы тепловой трубы.
Известна система поддержки трубопроводов в вечномерзлом грунте, (патент РФ на полезную модель №102242, МПК F16L 3/00 опубликован 20.02.2011), содержащая основной и дополнительный трубопроводы большего и меньшего диаметров с теплоизоляцией, оси которых размещены в вертикальной плоскости, причем дополнительный трубопровод соединен с источником хладоагента, а сами трубопроводы установлены на трубчатых опорах, снабженных тепловыми трубами, размещенными во внутренних полостях опор, и емкости с аккумулирующим холод веществом, заглубленные в грунт, при этом верхние торцы тепловых труб установлены в плотном контакте с дополнительным трубопроводом, а верхние торцы указанных емкостей расположены выше нижних торцов трубчатых опор, а нижние торцы емкостей размещены ниже верхней границы залегания вечномерзлых грунтов.
Недостатком известного устройства является низкая эффективность теплоотвода от опор трубопроводов.
Задача полезной модели - повышение эффективности теплоотвода от опор трубопроводов за счет установки радиаторов охлаждения тепловых труб, а также получение дополнительной электроэнергии от ветроэлектрогенераторов, установленных на опорах трубопроводов.
Задача решается тем, что система поддержки в вечномерзлом грунте основного и дополнительного трубопроводов, оси которых расположены в вертикальной плоскости, причем основной трубопровод выполнен с большим диаметром, чем дополнительный, и оба трубопровода выполнены с теплоизоляцией, содержит источник хладоагента, соединенный с дополнительным трубопроводом, трубчатые опоры для установки трубопроводов, емкости с аккумулирующим холод веществом, заглубленные в грунт, тепловые трубы с радиаторами охлаждения, выполненные с оребрением, причем тепловые трубы размещены во внутренних полостях трубчатых опор, при этом верхние торцы тепловых труб установлены в плотном контакте с дополнительным трубопроводом, верхние торцы указанных емкостей расположены выше нижних торцов трубчатых опор, а нижние торцы емкостей размещены ниже верхней границы залегания вечномерзлых грунтов, согласно полезной модели, она снабжена ветроэлектрогенератором, а каждый радиатор охлаждения тепловой трубы опоры выполнен, по меньшей мере, из двух наклонных боковых отводов с оребрением и вертикальных стоек, верхние торцы которых связаны горизонтальной штангой, причем каждая вертикальная стойка радиатора охлаждения выполнена в виде полого цилиндра, заглушенного сверху.
Снабжение системы поддержки в вечномерзлом грунте основного и дополнительного трубопроводов ветроэлектрогенератором и выполнение каждого радиатора охлаждения тепловой трубы опоры, по меньшей мере, из двух наклонных боковых отводов с оребрением и вертикальных стоек, верхние торцы которых связаны горизонтальной штангой, причем каждая вертикальная стойка радиатора охлаждения выполнена в виде полого цилиндра, заглушенного сверху, на котором размещен указанный ветроэлектрогенератор, повышает эффективность теплоотвода от опор трубопроводов за счет установки радиаторов охлаждения тепловых труб, а также позволяет получить дополнительную электроэнергию от ветроэлектрогенераторов, установленных на опорах трубопроводов.
На фиг.1 изображен вертикальный разрез системы поддержки трубопроводов в вечномерзлом грунте; на фиг.2 - разрез A-A на фиг.1.
Система поддержки в вечномерзлом грунте основного и дополнительного трубопроводов содержит основной и дополнительный трубопроводы 1 и 2, оси которых расположены в вертикальной плоскости, причем основной трубопровод 1 выполнен с большим диаметром, чем дополнительный трубопровод 2, и оба трубопровода выполнены с теплоизоляцией 3. Система поддержки трубопроводов содержит также источник (не обозначен) хладоагента, соединенный с дополнительным трубопроводом 2, трубчатые опоры 4 для установки трубопроводов, емкости 5 с аккумулирующим холод веществом, заглубленные в грунт 6, тепловые трубы 7, размещенные во внутренних полостях трубчатых опор 4, при этом верхние торцы тепловых труб 7 установлены в плотном контакте с дополнительным трубопроводом 2, верхние торцы указанных емкостей 5 расположены выше нижних торцов трубчатых опор 4, а нижние торцы емкостей 5 размещены ниже верхней границы 8 залегания вечномерзлых грунтов. Согласно полезной модели, система поддержки в вечномерзлом грунте основного и дополнительного трубопроводов снабжена ветроэлектрогенератором и радиаторами охлаждения тепловых труб с оребрением, при этом каждый радиатор 9 охлаждения тепловой трубы 7 опоры 4 выполнен, по меньшей мере, из двух наклонных боковых отводов 10 с оребрением 11 и вертикальных стоек 12, верхние торцы которых связаны горизонтальной штангой 13, причем каждая вертикальная стойка 12 радиатора 9 охлаждения выполнена в виде полого цилиндра, заглушенного сверху, на котором размещен указанный ветроэлектрогенератор, лопасти 14 которого выполнены из выгнутых пластин, жестко закрепленных на втулке 15 ротора 16.
Система работает следующим образом.
Сохранение грунта под опорами в замерзшем состоянии осуществляется с помощью тепловой трубы 7, которая передает холод в грунт от дополнительного трубопровода 2, соединенного с источником (не обозначен) хладоагента. Для снижения затрат на охлаждение грунта, вокруг опор 4 размещены емкости 5 с аккумулирующим холод веществом, которые также передают холод в холодное время года на окружающий опору 4 грунт. Емкости 5 заглублены ниже верхней границы 8 залегания вечномерзлых грунтов и являются постоянным источником охлаждения окружающего опору 4 грунта, в котором находятся верхние торцы емкостей 5. Увеличение теплоотвода от опор 4 трубопроводов достигается за счет установки радиаторов 9 с оребрением 11, размещенным на боковых отводах 10 радиаторов 9. Установка ветроэлектрогенератора на каждой вертикальной стойке 12 позволяет получить дополнительную электроэнергию от ветроэлектрогенератора.
Предлагаемая система поддержки трубопроводов в вечномерзлом грунте повышает эффективность теплоотвода от опор трубопроводов за счет установки радиаторов охлаждения тепловых труб, а также позволяет получить дополнительную электроэнергию от ветроэлектрогенераторов, установленных на опорах трубопроводов.