Термосвая

Оп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 1 п 850804Опубликовано 30.07.81. Бюллетень М 28Дата опубликования описания 30,07.81 по делам изеаретаннй и открытий(54) ТЕРМОСВАЯ Йзобретенне относится к строительству иможет быть использовано для охлажденияи заморажнвайия грунта,Известна термосвая, выполненная в видечастично размещенной в грунте трубы, заполненной теплоносителем, за счет циркуляциикоторого в термосвае достигается перенос теп.ла от грунта и передача его в атмосферу 1.Недостатком термосваи является перемешнванне восходящего и нисходящего потоковтеплоносителя и малая интенсивность его движенка, что снижает ее эффективность,Известна также термосвзя, включающаятрубчатый корпус и внутреннюю трубу, встро.енную в нижнюю его часть, Внутренняя ф.1труба снабжена винтовыми лопастями на внутренней и внешней поверхностях и установленас возможностью вращения от привода в видеветряной вертушки на взлу, присоединенномук трубе. В этой термосвае имеет место раз 20деление восходящего и нисходящего потоковтеплоносителя в ее нижней части и интенси.фикация движения теплоносителя вращающиья(ся винтовыми лопастями 121. 2Однако в верхней части.термосвзн проис.ходит перемешивание восходящего и нисходящего потоков теплоносителя. Кроме того,устройство громоздко, так как для вращениятяжелой внутренней трубы с лопастями тре.буется вертушка. больших размеров, а повышение интенсивности движения теплоносителядостигается незначительное,Наиболее близкой к предлагаемой является термосвая, включающая трубчатый корпус,коакснально. установленную в нем внутреннюютрубу, разделитель потоков и лопастный винт,установленный во внутренней трубе и соеди-,ненный посредством вала с ветродвигателем,Эта термосвая более эффективна, посколькуменее громоздка, обеспечивает разделениевосходящих и нисходящих потбков теплоносителя, лопастнь 1 й же винт обеспечивает интенсивное движение теплоносителя от ветродвигателя малых размеров и имеет высокийКПД 131,Недостаток двиной термосваи заключаетсяв том, что передача тепла от теплоносителяв атмосферу через стенки верхней части кор850804 1 О пуса термосваи предусмотрена только за счет установившегося режима обтекания корпуса воздухом атмосферы. А между тем ннтенси.фикация подвода тепла к внутренней поверхности стенки верхней части корпуса термо 5 сваи требует интенсивного отвода тепла от внешней поверхности этих стенок.ЮЦель изобретения - повышение эффектив.ности работы термосваи.Поставленная цель достигается тем, что в термосвае, включающей трубчатый корпус, коаксиально установленную в нем внутреннюю трубу, разделитель потоков и лопастный винт, установленный во внутренней трубе и соединенный посредством вала с ветродвигателсм, внутренняя труба установлена с превыше. нисм ее верхнего торца относительно верхнего торца корпуса, а лопастный винт установлен во впугренней трубе выше отметки верхнего торца корпуса, причем внутренняя труба снаб- щ жсна изогнутыми патрубками, расположенными выше лопастного винта и сообщающими, полость внутренней трубы с полостью корпуса в его верхней части.Кроме того, внутренняя труба в части, 25 размещенной выше верхнего торца корпуса, снабжена дополнительными патрубками, распо. ложснными ниже лопастного винта и сообщающими полость внутренней трубы с полостями изогнутых патрубков на участке их изгиба, 30На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство. Термосвая состоит из заполненного теплоносителем корпуса 1, коаксиально установленной35н нем внутренней трубы 2, разделителя 3 потоков, делящего указанную трубу на верхний и нижний участки. Внутренняя труба своим верхним концом выведена эа пределы кор.пуса, а выше отметки верхнего торца корпуса в ней установлен лопастный винт 4, сое.длпенный посредством вала 5 с ветродвигателем 6, выполненным в виде чашечной вертушки. Внутренняя труба выше лопастного винта 4 снабжена изогнутыми патрубками 7,45сообщающими ее полость с полостью корпусав его верхней части. Кроме того, внутренняятруба может быть снабжена дополнительнымипатрубками 8, которые примыкают к ней,выше верхнего торца корпуса и ниже лопаст.ного винта 4 и сообщают ее полость с полостями изогнутых патрубков, Верхний торецвнутренней отрубы имеет отверстие с пробкой9 для заливки теплоносителя, а верхний ееучасток с примыкающими к нему патрубками55и 8 может быть выполнен раздельно и соединяться с нижним участком, например, с помощью фланца 10,4Термосвая работает следующим образом.Через отверстие в верхнем торце внутреннейтрубы заливают теплоноситель, Отверстие закрывают пробкой 9, С наступлением холодовтеплоноситель приходит в движение.Теплоноситель наименьшей плотности, нагретый стенками корпуса 1 подземной частитермосваи, поднимается вверх между стенкамикорпуса и стенками трубы 2, Через раздели.тель 3 цотоков нагретый теплоноситель посту.пает в верхний участок внутренней трубы.Двигаясь по нему по патрубкам 7 и подзем.ной части корпуса 1 термосваи, теплоносительинтенсивно охлаждается, становится болееплотным, поступает в нижний участок внутренней трубы 2 и опускается на дно термосваи,вытесняя теплоноситель меньшей плотности.При наличии ветра вертушка 6 приходитв движение, вращая лопастный винт 4, который принудительно подает тсплоноситель вверхний участок внутренней трубы. При этомзначительно возрастает скорость движениятеплоносителя в изогнутых патрубках 7. Наих изгибе образовавшийся вакуум всасываеттеплоноситель через дополнительные патрубки8, интенсивнее изливается в верхнюю частькорпуса 1 термосваи.При отсутствии ветра теплоноситель лолу.чает воэможность для увеличения теплообменаза счет развитой поверхности теплоотдачи:тепло интенсивно отдается через стенки выведенной за пределы корпуса части внутренней трубы, патрубков и надземной части корпуса термосваи,При наличии ветра ускоряется циркуляциятеплоносителя, что при относительно большойтеплоотдающей поверхности ведет к дополнительному увеличению теплоотдачи,При движении жидкости по патрубкам 7на участках их изгиба происходит сжатие потока, отрыв его от внутренней стенки и образование в этом месте вакуума.По присоединенным в месте образованиявакуума дополнительным патрубкам 8 происходит всасывание дополнительного количестватеплоносителя, что, в свою очередь, приводитк отбору теплого теплоносителя из внутрен.ней трубы, А. так как дополнительные патрубки присоединены ниже лопастного винта,возрастает скорость циркуляции, все сечениев месте изгиба изогнутых патрубков заполняется теплоносителем, что приводит к увеличению теплообмена,В предлагаемой термосвае обеспечиваетсяувеличение поверхности теплосъема и повыше.ние скорости движения теплоносителя, чтоувеличивает интенсивность теплообмена междугрунтом и термосваей и эффективность заморажнвания грунта.5 850804 6Изобретениеможет быть использовано для расположенными выше лопастного винта и укрепления оснований сооружений, например сообщающими полость внутренней трубы с исскуственных сооружений, здании, набережных полостью корпуса в его верхней части.и т.д. 2.Термосвая поп.1, отличаюгц а я с я тем, что внутренняя труба в части, размещенной выше верхнего торца корпу.Формула изобретения са, снабжена дополнительными патрубками,расположенными ниже лопастного винта исообщающими полость внутренней трубы с полостями изогнутых патрубков на участке их .изгиба. ВНИИПИ Заказ 6265/39Тираж 693 Подписное 1 П "Патент" Филиал жгород, ул.Просктная 1. Термосвая, включавшая трубчатый корпус, коаксиально установленную в нем внутреннюю трубу, разделитель потоков и лопастный винт, установленный во внутренней трубе и соединенный посредством вала с ветродвигателем, о т л и ч а ю-щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности ее работы, внутренняя труба установлена с пре. вышенисм ее верхнего торца относительно верхнего торца корпуса, а лопастный винт установлен во внутренней трубе выше отметки верхнего торца корпуса, причем внутренняя труба снабжена изогнутыми патрубками,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Галеев С, И. Укрепление мерзлых основа.ний охлаждением. Л., Стройиздат, 969, с. 1820.2. Авторское свидетельство СССР Мф 578401,кл, Е 02 О 3/12, 1976.3. Авторское свидетельство СССР й 56783,кл, Е 02.0,3/12, 1974,