Коаксиальный электронагреватель . для оттаивания мерзлого грунта

Сеюз Сааетскик

Сециаанстически и

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОУСКОМУ Св ТИЗЬСТВУ (е1) Дополнительное к аат, саид-ау— (22) Завалено 271178 (23) 2689680/29-03 ®)М с присоединением заявки М— (23) Приоритет

Е 02 F 5/30

Госуддретвеннмй ноинтет

СССР но денни нзобретеннй н открмтнй

Опубликовано 3004,81. бюллетень Й9 16 (Щ НЙ 624.139. .68 (088.8) Дата опубликования описания 300431 (72) Автор" изобретения

Б. Г. Хазин

1 !

Научно-исследовательский институт п омишфенногостроительства -(НИИпромстрой).Иинистер тва лромышленного, строительства СССР

Ф (71) Заявитель (54) КОАКСИАЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬ

ДЛЯ ОТТАИВАНИЯ МЕРЗЛОГО ГРУНТА

ЗО

Изобретение относится к. Устройст вам для от"гаивания мерзлых грунтов преимущественно для небольших объемов - котлованов, участков траншей и т.д. в труднодоступных"местах и стесненных условиях.

Известен нагреватель для оттаивания мерзлых грунтов, состоящий из вертик ьных электродов из круглой 10 стали или труб, внутри которых установлен нагревательный элемент в виде спирали из нихромовой проволоки, намотанной на огнеупорный сердечник 11) .

Наиболее близким техническим решением к изобретению является электронагреватель включающий наружный корпус и нагревательный элемент, выполиенйьщ в виде труб, вставленных одна в другую соосно. Зазор между трубами заполнен теплоизоляционным материалом f2) .

При прогреве грунта такими нагревателями .: его оттаивание по глубине происходит неравномерно, что приводит к повышению энергоемкости и длительности оттаивания.

Цель изобретения — снижение энергоемкости процесса оттаивания при одновременном сокращении его длительности.

Указанная цель достигается тем, что наружный и внутренний нагревательные элементы выполнены с уменьшающньжая в сторону грунта периметрами поперечных сечений.

На фиг.1-4 изображены варианты электронагревателя, продольные сечения; на фиг.5 — схема зон теплообмена в мерзлом грунте.

Нагреватель состоит из наружного

Ъ и внутреннего 2 нагревательных элементов, выполненный с уменьшающимися в сторону грунта периметрами поперечных сечений и вставленных с зазором, пробки 3 (асбоцементной, цементной), контактных пластин 4 н центрирующей втулки 5. Между нагревательными элементами расположен слой теплоиэолирующего материала 6 (периклаз, сухой кварцевый пеоок и т.п.).

Отогрев мерзлого грунта такими нагревателями происходит следукщим образом.

Перед установкой нагревателей бурят шпуры буровыми установками с коническими или цилиндрическими бурами под больший диаметр нагревателей. Нагреватели устанавливают на различные расстояния друг от друга в шпуры, подключают через контакт-825800 ные пластины 4, кабели (провода) и понижающие трансформаторы к электросети (электростанции) . Расстояние между нагревателями и их количество, необходимое для оттаивания определенного участка (объема) мерзлого грунта„ определяют опытным путем.

Поскольку такие нагреватели образуют по высоте различный зазор между стенками шпура, то зто позволяет вести процесс оттаивания мерзлого грунта (0 в верхней части за счет конвективного переноса тепла (зона а), в средней (зона а и б) — за счет переноса тепла из нижней части излучением (зона б), а в нижней — за счет теплообмена излучением (зона б). 5 Причем эти зоны теплообмена могут быть изменены для грунтов с различными физико-механическими характеристиками за счет изменения длин участков 1, ll и (И (фиг.5) нагре- 20 вателей. Это позволяет предотвратить высыхание стенок шнуров в их нижней части, направить часть тепла от нижней части нагревателя в верхнюю зону и тем самым уменьшить энер- д5 гоемкость и длительность процесса оттаивания.

Формула изобретения

Коаксиальный электронагреватель для оттаивания мерзлого грунта, включающий наружный и внутренний нагревательные элементы с центрирующей втулкой и расположенный меж» ду нагревательными элементами теплоизолирующий элемент, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью онижения энергоемкости процесса оттаивания при одновременном сокращении его длительности, наружный и внутренний нагревательные элементы выполнены с уменьшающимися. в сторону грунта периметрами поперечных сечений.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Зеленин A.Н. и др. Оттаивание мерзлых грунтов. М., ОНТИ, ИОМТПС

Минстроя СССР, 1973, с.13-16.

2."Механизация строительства".

1972, Р 8, с.16-17, (прототип).

825800

Составитель Н.Лихоперский

Техред Е.Гаврилешко Корректор Н.Стец., Редактор М.Ткач

Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,4,Эаказ 2318/19 Тираж 693

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, %-35, Раутская иаб., д.4/5