Запорное устройство для конвекци-онных установок и термосвай

вр . мв Фа ФМе еьФФ а 44 ВвмАИ Я Соеез Соеетскйх СфциавктическнРеспублик ОПИС ИЗОБР 63 О К АВТОИ:КОМУ ТИЛЬСТВ(22) Заявлено 26.02. 79 (2 с присоединением заявки йо 32014/ ГосуаарствеииыА комите СССР ио Аедам изобретений и открытий. Бюллетень 53) УДК 624.13 .62 (088.8) описания 1 2) Авторы изобретеии Балин и В. В, Звягин юменский государственный научно-исследовательский и проектный институт природных газов(54) ЗАПОРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛИ ТЕРМОС ОНВЕКЦИОННЫХ УСТАНОВОК для регулирования его положения, причем клапан соединен с термореле итемпературными датчиками, один иэкоторых расположен в вечномерзломгрунте ниже границы сезонного протаивания, а второй - на поверхности .Клапан перекрывает один из каналоввоздушно-конвекционной установки илижидкостной термосваи, когда температура воздуха приближается к температуре вечномерзлого грунта и открывает их при температуре окружающеговоздуха ниже температуры указанного сдл грунта 21,5 Недостатком этого устр ляется наличие сложной ко щей температуру системы и мость для его функциони ника электрической энер 2 О лает устройство недоста ным при эксплуатации в матических условиях Кра Кроме того, нормальная го устройства осуществл 5 глублении одного из темп чиков в вечномерзлый гр ницы сезонного протаива буег дополнительных затрат,Цель изобретения - повыше дежности работы устройства.ойс нтр не ируюходи -ие на Изобретение относится к строительтву, а именно к выполнению устройствя автоматического включения и отключения сезонно работающих систем, например воздушно-конвекционных установок и жидкостных термосвай, применяемых для аккумуляции холода в основаниях сооружений, возводимых на вечномерзлых грунтах, при определенных температурах атмосферного возду- ха Известно запорное устройство для конвекционных установок и термосвай, включающее клапан и ручной привод для регулирования его положения Г 1 .К недостаткам этого устройства отАосится необходимость периодического присутствия обслуживающего персонала, а это не всегда возможно, особенно в отдаленных и труднодоступных районах с суровью климатом, например при использовании воздушно-конвекционных установок и термосвай для стабилизации вечномерзлого грунта вокруг опор нефте- и газопроводов и скважин.Наиболее близким к изобретению является запорное устройство для кон векционных установок и термосвай, включающее клапан и приспособления рования источ гии, что деточно надежсуровых клийнего Севера.работа даннояется при заературных датунт ниже грания, что тре 79 б 307Указанная цель достигается тек, что в запорном устройстве для конвекционных установок и термосвай, включающем клапан и приспособление для регулирования его положения, последнее выполнено в виде замкнутой камеры, имеющей в верхней части полый вертикальный выступ, поршня со штоком и рычагов, причем поршень установлен в вертикальном выступе, его шток пропущен через верхнюю стенку вертикального выступа и посредством рычагов соединен с клапаном, а камера заполнена водой с размещенным на ней слоем незамерзающей жидкости, плотность которой меньше плотности воды, 15Предпочтительно выполнять камеру конической сужающейся книзу, а ее вертикальный выступ - цилиндрическим.Предлагаемое устройство состоит из клапана 1, поршня 2 и замкнутой 2 О камеры 3, имеющей в верхней части полый вертикальный выступ 4 . Поршень 2 размещен в выступе 4, а шток 5 его пропущен через верхнюю стенку выступа 4 и посредством рычагов б соеди - нен с клапаном 1. Камера 3 частично заполнена водой 7 с размещенным над ней слоем незамерзающей жидкости 8, плотность которой меньше плотности воды . В качестве незамерзающей жидкости может быть использовано дизельное масло. Для направленного промерзания воды снизу вверх камера 3 выполнена конической сужающейся книзу, а вертикальный выступ - цилиндрическим. Объем цилиндрического выступа меньше среднего диаметра конической части камеры, а его объем составляет 10-15 от объема воды в камере. В камере 3 могут быть установлены трубки 9, служащие направляющими для рычагов 40 б. В верхней части камеры имеется отверстие с пробкой 10 для заливки жидкости.Устройство работает следующим образом . 45Камера 3 заполняется водой 7 в объеме, необходимом для обеспечения заранее определенного хода поршня 2, а затем - незамерзающей жидкостью 8, например дизельным топливом, до полного заполнения камеры . При температуре окрувающэго воздуха ниве темрературы фазового перехода воды в лед, последняя начинает промерзать в направлении снизу вверх, что достигается наличием слоя незамерзающей И жидкости 6, которая является теплоизолят ром и не допускает промерзання воды сверху и образования вследствие этого замкнутых объемов. При необходимости камера может быть 40 снабжена оребрением, Увеличение объема воды при переходе в лед компенсируется эа счет вытеснения незамерзающей жидкости в цилиндричес. жий выступ 4. Поршень 2 под давле- у нием вытесняющейся жидкости начинает двигаться вверх, приводя в движение клапан 1 посредством рычагов б. Таким образом, один из каналов воздушно-конвекционной установки или жидкостной термосваи оказывается открытым, в результате чего обеспечивается нормальная их работа по стабилизации вечномерзлогсъгрунта в период низких температур . При полном подъеме поршня2 незамерзающая жидкость 8 не полностью вытесняется в цилиндрический выступ камеры, часть ее остается вверхней конической чсти камеры, обеспечивая необходимую теплоиэоляцию, При повышении температуры окружающего воздуха выше температуры Фазовых переходов льда в воду, последний начинает плавиться. Освобождающийся при таянии льда объем заполняется незамерзающим топливом, при этом поршень 2 с клапаном 1 перемещается вниз под действием собственного веса. Таким образом, один иэ каналов воздушно- конвекционной установки илгжидкостной термосваи в период температуры окружающего воздуха выше температуры вечномерзлого грунта оказывается закрытым . Регулирование необходимой температуры Фазовых переходов можно осуществлять введением в воду различных солевых растворов.Использование предлагаемого уст - ройства не требует для своего функционирования периодического присутствия обслуживающего персонала и применения дополнительного источника энергии. Это и простота элементовконструкции устройства делают его достаточно надежным при эксплуатации в отдаленных и труднодоступных районах с любыми климатическими условиями . Использование устройства в качестве терморегулятора в воздушно-конвекционных установках и жидкостных термосваях позволяет предотвратить растепление вечномерзлого грунта вокруг опор трубопроводов и скважин, вызванное конвективными токами в летнее время года, и повысить эффективность работы воздушно-конвекционных установок и термосвай.формула изобретения1, Запорное устройство для конвекционных установок и термосвай, включающее клапан и приспособление для регулирования его положения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности его работы, приспособление для регулирования положения клапана выполненов виде замкнутой камеры, имеющей в верхней части полый вертикальный выступ, поршня со штоком и рычагом, причем поршень установлен в вертикальном выступе, его шток пропущен через796307 Составитель Г. ГаврищукШевченко Техред Н.рабурка Корректор Н. Т да кт з 9 2 40 ВНИИПИ Гасу по делам 113035, Москва, Жкраж 704 Подписноественного комитета СССРобретений и открытий5, Раушская наб., д. 4/5 к Филиал ППП Патент , г . Ужгород, ул . Проектная,верхнео стенку вертикального выступа и посредством рычагов соединенс клапаном, а камера заполнена водойс размещенным на ней слоем незамерзающей жидкости, плотность которойменьше плотности воды,2. Запорное устройство по п. 1,о т л и ч а ю щ е е с я тем, чтокамера выполнена конической сужающейся книзу, а ее вертикальный выступ - цилиндрическим,Источники информациипринятые во вниьание при экспертизе1. Саайе .Ы, Раззуе генгЕегайоп з Ьезй ьцсед гог агсйсре знррогсз,О апд дав Т . 1975,чо 73, 9 47, р . 45-50 .2. Патент США Р 388023 б,кл .166-302,опублик. 1975.