Замораживающая колонка

 

1. ЗА/НОРАЖИВАЮЩАЯ КОЛОНКА , содержаш.ая замораживающую и питающую трубы, нрибор ультразвукового контроля, расположенный в питающей трубе с возможностью перемещения,по глубине , датчики температуры, размещенные в межтрубном пространстве, отличающаяся тем, что, с целью повыщения точности температурного контроля, она имеет слой тепловой изоляции, который размещен на внещней поверхности питающей трубы, а датчики температуры расположены на внешних поверхностях слоя изоляции и питающей трубы. 2.Колонка по п. 1, отличающаяся тем, что изоляция выполнена из рулонного многослойного материала. 3.Колонка по п. 1, отличающаяся тем, что изоляция выполнена из твердого материала и имеет продольный канал круглого сечения. 4.Колонка по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью увеличения надежности эксплуатации замораживающей колонки, в ё слое тепловой изоляции выполнен криволинейный канал, в котором размещены датчисл ки температуры с их линиями связи и который открыт снизу и оборудован вентилем для слива вытесненного сжатым воздухом хладоносителя. ел (Х СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3 (5D

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ д Х

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3599435/22-03 (22) 31.05.83 (46) 30.07.84. Бюл. № 28 (72) А. Д. Савинов, В. М. Варенышев и О. А. Долгов (71) Московский ордена Трудового Красного Знамени горный институт (53) 624.! 39.622.253.35 (088.8) (56) 1. Варенышев В. М., Савинов А. Д., Лукин В. П. Организация термоконтроля при сооружении ствола № 2 Яковлевского рудника КМЖ. — «Шахтное строительство», 1981, № 4, с. 20 — 22.

2. Авторское свидетельство СССР № 699191, кл. E 21 D 1/14, 1979. (54) (57) 1 ЗАМОРАЖИВА)ОШАЯ КОЛОНКА, содержащая замораживающую и питающую трубы, прибор ультразвукового контроля, расположенный в питающей трубе с возможностью перемещения по глубине, датчики температуры, размещенные в межтрубном пространстве, отличающаяÄÄSUÄÄ 1105652 A ся тем, что, с целью повышения точности температурного контроля, она имеет с.чой тепловой изоляции, который размещен на внешней поверхности питающей трубы, а датчики температуры расположены на внешних поверхностях слоя изоляции и питающей трубы.

2. Колонка по п. 1, отличающаяся тем, что изоляция выполнена из рулонного многослойного материала.

3. Колонка по п. 1, отличающаяся тем, что изоляция выполнена из твердого материала и имеет продольный канал круглого сечения.

4. Колонка по и. 1, отличающаяся тем, что, с целью увеличения надежности эксплуатации замораживающей колонки, в слое тепловой изоляции выполнен криво,чи- Q нейный канал, в котором размещены датчики температуры с их линиями связи и который открыт снизу и оборудован вентилем для слива вытесненного сжатым воздухом С хладоносителя.!

105652

Изобретение относится к искусственному замораживанию горных пород llpH строительстве стволов шахт в сложных горнои гидрогеологических условиях и может быть использова но при созда нни ледопородных ограждений на большую глубину.

Известна замораживающая колонка, содержащая круглые питающую и замораживающую трубы, датчики температуры в нижней части колонки, расположенные в питающей трубе (1).

К недостаткам данного устройства относится невозможность проведения ультразвукового контроля деледопородного ограждения без демонтажа датчиков температуры, так как прибор ультразвукового контроля опустить в питающую трубу при наличии в ней датчиков температуры невозможно.

Это приводит к излишним затратам и повреждениям датчиков температуры. Кроме того, в указанной колонке при большой глубине замораживания невозможна установка датчиков температуры в кольцевом межтрубном пространстве на нижних горизонтах, так как питающая труба при этом располагается так, что на некоторых участках между трубами нет зазора. Это приводит к недостаточно точному определению толщины ледопородного ограждения по температурным факторам.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является замораживающая колонка, содержащая замораживающую и питающую трубы, прибор ультразвукового контроля, расположенный в питающей трубе с возможностью перемещения его по глубине, датчики температуры, размещенные в межтрубном пространстве. Установка датчиков температуры в межтрубном пространстве осуществляется в зазор, образованный между замораживающей и питающей трубами за счет выполнения питающей трубы с прямоугольной стенкой (2).

Известная колонка характеризуется недостаточной точностью измерений теплового режима колонки, обусловленной неопределенностью положения датчиков температуры в межтрубном пространстве. Причиной этого является то, что температура хладоносителя вблизи внешней поверхности питающей трубы может значительно отличаться от температуры хладоносителя вблизи внутренней поверхности замораживающей трубы. Для измерения температуры хладоносителя в питающей трубе и оценки теплопритоков к колонке из массива горных пород на нижних горизонтах необходимо контролировать датчики температуры в питающую трубу с последующим их демонтажом при проведении ультразвукового контроля, что приводит к излишним затратам, повреждениям датчиков температуры и отключениям колонки на время монтажно-демонтажных работ.

Кроме того, линии связи датчиков температуры при монтаже их в колонку попадают в углы между питающей и замораживающей трубами, что приводит к затруднениям в монтаже датчиков на большую глубину, а зачастую, и к повреждениям линий связи датчиков.

Целью изобретения является повышение точности температурного контроля процесса замораживания.

Указанная цель достигается тем, что замораживающая колонка, содержащая замораживающую и питающую трубы, прибор ультразвукового контроля, расположенный в питающей трубе с возможностью перемещения по глубине, датчики температуры, размещенные в межтрубном пространстве, имеет слой тепловой изоляции, который размещен на внешней поверхности питающей трубы, а датчики температуры расположены на внешних поверхностях слоя изоляции и питающей трубы.

Изоляция может быть выполнена из рулонного материала, например, многослойного.

Изоляция может быть выполнена из твердого материала и иметь продольный канал круглого сечения для размещения датчиков температуры с их линиями связи.

Для удаления хладоносителя из отключенной колонки канал для размещения датчиков температуры может быть выполнен с герметичными стенками на всю длину колонки, открыт снизу и оборудован вентилем для слива вытесненного сжатым воздухом хладоносителя.

На фиг. 1 изображена замораживающая колонка, продольный разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. i; на фиг. 3 — разрез

Б-Б на фиг. 1.

На внешней поверхности питающей трубы 1, расположенной в замораживающей трубе 2, размещен слой 3 тепловой изоляции.

Прибор 4 ультразвукового контроля расположен в питающей трубе 1 с возможностью перемещения его по глубине колонки. Датчики 5 температуры установлены на внешних поверхностях питающей трубы 1 и слоя

3 тепловой изоляции на горизонтах залегания горных пород, требующих замораживания. Канал для размещения датчиков 5 температуры снабжен вентилем 6.

Такая установка датчиков 5 температуры позволяет измерить температуру нисходящего и восходящего потоков хладоносителя на разных горизонтах, что дает возможность определять тепловой режим работы колонки дифференцированно по слоям горных пород и более обоснованно определять размеры создаваемого ледопородного отражателя. Температура восходящего потока хладоносителя измеряется датчиками 5, установленными на внешней поверхности слоя

3 тепловой изоляции, а нисходящего — датчиками 5, установленными на внешней по1105652

Составитель Л. Черепенкнна

Техред И. Верее Корректор Л. Фер.нп

Тираж 436 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППГ1 «Патент», г. Ужгород. ул. Г!роектная, 4

Редактор М. Бандура

Заказ 5116/26 верхности питающей трубы 1 под слоем 3 изоляции.

Замораживающая колонка работает следующим образом.

Охлажденный хладоноситель нагнетается в питающую трубу 1 и, возвращаясь по пространству между замораживающей трубой 2 и слоем 3 тепловой изоляции, охлаждает горные породы, окружающие колонку, до образования ледопородного ограждения заданных размеров. Вентиль 6 при этом закрыт. При контроле за тепловым режимом работы колонки измеряется температура восходящего и нисходящего потоков хладоносителя датчиками 5 температуры. П ри проведении ультра з вуко во го контроля состояния ледопородного ограждения прибор 4 ультразвукового контроля опускается в питающую трубу. При удалении хладоносителя из отключенной .замораживающей колонки, в питающую трубу 1 и в замораживающую трубу одновременно подают сжатый воздух, вытесняя тем самым хладоноситель через открытый вентиль 6.

Предлагаемая замораживающая колонка по сравнению с прототипом обеспечивает повышение точности измерения температуры хладоносителя в межтрубном простра нстве с помощью датчиков 5 температуры, установленных Hd внешней поверхности слоя

3 тепловой изоляции, что позволяет соответственно более точно определить размеры ледопородного ограждения, достаточно то ное косвенное измерение температуры ië lдоносителя в питающей трубе с помощшо питающей трубы 1, а следовательно, и более точную оценку теплового режима рабо; ы колонки.