Способ возведения ледяного сооружения

 

Изобретение относится к области гидротехнического строительства. Цель изобретения - сокращение сроков строительства и снижение трудоемкости. Способ включает в себя прорезку майны по контуру сооружения, установку на дно каркаса охлаждающих элементов, намораживание льда, который периодически снимают с поверхности охлаждающих элементов. Заполнение каркаса льдом производят до смыкания с охлаждающими элементами. При необходимости каркас заполняют льдом частично, затем убирают охлаждающие элементы, а ледяное поле намораживают сверху до посадки на дно. Ускорение строительства связано с высокой скоростью заполнения каркаса льдом, что связано с высокой интенсивностью намерзания тонких слоев льда на охлаждающих элементах, в качестве которых можно использовать испарители двухфазных термосифонов. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ц 4 Е 02 В 17 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

nQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4336028/29-15 (22) 02.12.87 (46) 30.07.89. Бюл. № 28 (71) Институт проблем освоения Севера

СО АН СССР (72) В. П. Мельников и Ю. Н. Ширихин (53) 627.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 872634, кл. Е 02 В 15/02, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 1130667, кл. Е 02 В 17/00, 1982. (54) СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ЛЕДЯНОГО

COOPÓÆÅÍИ Я (57) Изобретение относится к области гидротехнического строительства. Цель изобретения — сокращение сроков строительства и снижение трудоемкости. Способ включает

Изобретение относится к гидротехническому строительству и касается способов возведения ледяной платформы на шельфах полярных морей.

Цель изобретения — сокращение сроков строительства и снижение трудоемкости.

На фиг. 1 показана схема укладки охлаждающих элементов, план; на фиг. 2— разрез А-А на фиг. 1, при заполнении каркаса льдом полностью; на фиг. 3 — разрез

А-А на фиг. 1, при частичном заполнении каркаса льдом; на фиг. 4 — то же, после извлечения охлаждающих элементов и посадки ледяного массива на дно.

Ледяное сооружение содержит охлаждающие элементы 1, в качестве которых могут быть использованы замкнутые двухфазные термосифоны со слабонаклонным испарителем или охлаждающие панели, соединенные с холодильным агрегатом.

Над охлаждающими элементами с ледяного поля 2 в подготовленную майну 3 установлен каркас из панелей 4, представляющих собой рамы с металлической сеткой.

„„SU„„1497353 А1

2 в себя прорезку майны по контуру сооружения, установку на дно каркаса охлаждающих элементов, намора жива ние льда, который периодически снимают с поверхности охлаждающих элементов. Заполнение каркаса льдом производят до смыкания с охлаждающими элементами. При необходимости каркас заполняют льдом частично, затем убирают охлаждающие элементы, а ледяное поле намораживают сверху до посадки на дно. Ускорение строительства связано с высокой скоростью заполнения каркаса льдом, что связано с высокой интенсивностью намерзания тонких слоев льда на охлаждающих элементах, в качестве которых можно использовать испарители двухфазных термосифонов. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ осуществляют следующим образом.

В ледяном поле 2 по контуру сооружения прорубается майна 3, в которую опускают охлаждающие элементы 1, которые соединены с холодильным агрегатом. В данном случае в качестве охлаждающих элементов рассматриваются испарители двухфазных термосифонов, которые соединены транспортными участками с конденсаторами.

Уложив на дно водоема охлаждающие элементы 1, опускают в эту же майну 3 панели 4, которые образуют по контуру охлаждающих элементов каркас и имеют возможность перемещения в вертикальной плоскости. При необходимости каркас устанавливают таким образом, что обеспечивается выведение охлаждающих элементов, например, одну сторону каркаса устанавливают несколько выше дна.

Конденсаторы двухфазных термосифонов охлаждаются морозным воздухом. При этом на испарителях термосифонов намораживается лед, который периодически снимают.

1497353

Съем льда можно осуществлять с помощью устройств импульсно-волновой техники. Частицы и отдельные пластинки льда всплывают вверх. и примерзают к нижней поверхности ледяного поля. Последующие частицы льда примерзают к намороженному слою и оказывают на него давление, в результате которого намороженный слой льда, состоящий из отдельных частиц, уплотняется и становится монолитным.

В конечном итоге ледяной монолит, растущий сверху вниз, достигнет охлаждающих элементов. Одновременно с процессом намораживания монолита льда промерзает донный грунт под охлаждающими элементами 1.

При необходимости заполнения каркаса льдом производят частично. После того, как нижняя поверхность монолита льда приблизится к охлаждающим элементам, их отключают и выводят из-под ледяного поля 2. С целью облегчения выведения охлаждающих элементов их нагревают и оплавляют примыкающие слои льда и мерзлого грунта. Нагрев можно осуществить за счет выделения тепла при пропуске электрического тока непосредственно по охлаждающим элементам, в случае их изготовления из металла. Затем ледяное поле 2 намораживают послойно сверху до посадки монолита льда на промороженное дно.

Способ подводного намораживания ледяного сооружения имеет ряд преимушеств.

Существенно снижаются затраты ручного труда, так как нет необходимости в непрерывной очистке майны от шуги.

Значительно сокращается длительность намораживания ледяного сооружения. Это обусловлено исключительно высокой интенсивностью теплообмена при образовании льда на охлаждающих элементах, составляющей 10 000 Вт/м К, организацией теплообмена высокой интенсивности в устройствах, обеспечивающих отвод тепловой энергии от охлаждающих элементов. В случае использования двухфазных термосифонов — это сведение конденсаторов в теплообменник и обдув их оребренных поверхкостей потоком воздуха, создаваемого дутьевым вентилятором. В данном случае термосифон можно использовать как трансформатор теплового потока, обеспечивая интенсивность теплообмена, приведенную к поверхности охлаждающих элементов, до 50—

100 Вт/м К, что на порядок выше интенсивности теплообмена на поверхности намораживаемого льда в условиях «ветровой тени».

Повышается прочность ледяного монолита из-за отсутствия в нем пузырьков воздуха, а также отсутствия условий для образования прослоек рассола.

Значительно повышается устойчивость

15 сооружения сдвигу. Это связано с тем, что ледяной монолит расположен на донном основании, промороженном по всей плошади.

Формула изобретения

1. Способ возведения ледяного сооружения, при котором в ледяном покрове по контуру будущего сооружения выполняют майну, на дно водоема устанавливают охлаждающие элементы, размещают в водоеме каркас с образованием внутриконтурного пространства, намораживают лед с помощью охлаждающих элементов сверху вниз, примораживают ледяной массив к дну водоема, отличающийся тем, что, с целью сокрашения сроков строительства и сниже30 ния трудоемкости, охлаждающие элементы устанавливают под ледяным покровом по площади дна в пределах контура сооружения, включают их и периодически снимают лед с поверхности охлаждающих элементов до заполнения внутри35 контурного пространства льдом и смыкания намороженного льда с охлаждающими элементам и.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что заполнение внутриконтурного простран40 ства льдом выполняют частично, отключают охлаждающие элементы, выводят их из-под ледяного поля и производят прослойное намораживание льда сверху ледяного покрова до посадки ледяного монолита на дно.

1497353

Y у

1 2 А 1 1 1 л ь 1 )

Состав итель P. Бесчастнова

Редактор М. Товтин Техр ед И. Вере с Корректор М. Шароши

Заказ 44! 9/36 Тираж 589 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101