Ледяная платформа

 

Применение: при строительстве ледяных оснований, дамб, причальных стенок на шельфе замерзающих морей. Сущность: ледяная платформа состоит из ледяного массива , включающего центральную часть 1 и периферийную часть 2. На боковой поверхности массива установлен ледозащитный пояс 3 и теплоизолирующая обшивка 4. Обьем массива охлаждается термосифонами 5 и б.участки подвода тепла которых установлены внутри массива, а участки отвода тепла снаружи Нижние и верхние части участков подвода тепла термосифонов, установленных в центральной части 1 и периферийной части 2 массива, попарно или группами соединены патрубками, при этом участки отвода тепла могут быть совмещены. В теплый период года участки отвода тепла отключаются . Внешний поток тепла вызывает нагрев периферийной части массива. За счет возникшей разности температур тепло из периферийной части поступает в центральную часть массива. Происходит выравнивание температур в объеме массива и понижение температуры его периферийной части.3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s Е 02 В 17/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4882566/15 (22) 14.11.90 (46) 30.08.92. Бюл. № 32 (71) Институт проблем освоения Севера СО

АН СССР (72) В.П,Мельников и Ю.Н.Ширихин (56) Патент США ¹ 3798912, кл. 61/1, 1974. (54) ЛЕДЯНАЯ ПЛАТФОРМА (57). Применение: при строительстве ледяных оснований, дамб, причальных стенок на шельфе замерзающих морей, Сущность: ледяная платформа состоит из ледяного массива, включающего центральную часть 1 и периферийную часть 2. На боковой поверхности массива установлен ледозащитный пояс 3 и теплоизолирующая обшивка 4, ОбъИзобретение относится к строительству и касается конструкций ледяных платформ в полярных морях.

Цель изобретения — повышение надежности и снижение затрат на сооружение платформы.

На фиг.1 изображена ледяная платформа; на фиг.2 — горизонтальный разрез сектора платформы на уровне патрубков, вариант исполнения — заглубленный участок одйого термосифона, расположенного в периферийной части платформы, соединен с заглубленными частями двух термосифонов, расположенных в центральной части платформы; на фиг.3 — то, что на фиг.2, вариант исполнения — заглубленные участки двух термосифонов, расположенные в периферийной части платформы, соединены с че„„Я2 „„ 1 758155 А1 ем массива охлаждается термосифонами 5 и 6,участки подвода тепла которых установлены внутри массива, а участки отвода тепла снаружи, Нижние и верхние части участков подвода тепла термосифонов, установленных в центральной части 1 и периферийной части 2 массива, попарно или группами соединены патрубками, при этом участки отвода тепла могут быть совмещены. В теплый период года участки отвода тепла отключаются. Внешний поток тепла вызывает нагрев периферийной части массива, 3а счет возникшей разности температур тепло из периферийной части поступает в центральную часть массива. Происходит выравнивание температур s объеме массива и понижение температуры его периферийной части. 3 ил. 3 тырьмя заглубленными участками четырех термосифонов, расположенных в центральной части, Ледяная платформа содержит ледяной массив, включающий центральную часть 1 и периферийную часть 2, льдозащитный пояс . 3, теплоизолирующую обшивку 4, термосифоны 5, расположенные в центральной части 1 ледяного массива и термосифоны 6, расположенные в периферийной части 2 ледяного массива. Термосифоны 5 и 6 вертикально размещены в ледяном массиве и имеют участки 7 и 8, заглубленные на всю высоту ледяного массива и верхние участки

9 и 10,расположенные на верхней незатопленной части ледяного массива. Заглубленные участки 7 и 8 соединены между собой горизонтальными патрубками 11 в верхних . и нижних частях, Варианты исполнения со1758155 единений термосифонов горизонтальными и 8. При этом плотность теплоносителя в патру ками показаны н б 11 оказаны на фиг.2 и 3. верхних участках 9 и 10 становится ниже, Ледяная платформа работает следую- чем в заглубленных участках 7 и 8, и циркущим образом, ляция теплоносителя от верхних участков 9

В морозный период года с помощью 5 и 10термосифонов к эаглубленным прекратермосифонов 5 и 6 понижается температу- щается. В этот же период наружная поверраледяногомассива, Заглубленныеучастки хность платформы подвергается тепловому

7 и 8 термосифонов 5 и 6 охлаждают лед, растепляющему воздействию. центральной части 1 и периферийной части Термическое сопротивление внешнему

2 ледяногб массива, а с верхних участков 9 10 потоку тепла определяется условиями тепи 10 термосифонов 5 и 6 происходит рассе- лообмена на верхней поверхности платфоривание тепла в окружающую атмосферу. За- мы и внешней поверхности льдозащитного глубленные участки 7 термосифонов 5, пояса 3, собственно термического сопрорасположенных в центральной части 1 и эа- тивления льдоэащитного пояса 3 и теплоглубленные участки 8термосифонов 6 рас- 15 изолирующей обшивки 4, Повышение положенных в периферийной части 2 температурыпериферийнойчасти2ледяноледяного массива, с помощью горизонталь- го массива приводит к возникновению разных патрубков 11 гидравлически связаны ности температур между центральной между собой. Указанная гидравлическая . частью1ипериферийнойчастью2ледяного связь приводит к выравниванию температу- 20 массива. При этом температура льда, окруprie льда, окружающего заглубленные участ- жающего заглубленные участки 8 термосики 7 и 8 термосифонов, соединенных фонов 6, расположенных в периферийной горизонтальными патрубками 11. При пони- части 2, становится выше, чем температура жении температуры льда вокруг, например, льда вокруг заглубленных участков 7 термо- . загл бленного участка 7 термосифона 5, 25 сифонов 5 в центральной части 1 массива. распалож аспаложенного в центральной части, на По описанному механизму происходит б ш величину, чем температура льда выравнивание температуры ледяного масийной части вокруг заглубленного участка 8 термосифо- сива, т,е, охлаждение перифериин и на 6, расположенного в периферийной час-. 2 массива за счет повышения температуры ти, причем термосифоны. соединены 30 центральной части 1 массива. Такое перегоризонтальными патрубками 11, происхо- распределение тепла позволяет поддержидит следующее. Теплоноситель заглублен- вать определенное время периферийную ногоучасткатермосифона,расположенного часть 2 массива в мерзлом состоянии, С в центральной части массива, имеет вдоль- целью задействования большего массива шую плотность, чем s периферийно распо- 35 "холодного" льда в процессе термостабивиложенного заглубленного участка, и, зации периферийной части 2 в мерзлом соследовательно, будет перетекать по стоянии к эаглубленным участкам 8 патрубкам, расположенным B придонной термосифонов 6, расположенным в перифезоне платформы, в заглубленный участок рийной части 2, с помощью горизонтальных термосифона, расположенного в перифе- 40 патрубков 11 подключают большее количерийной части массива. По патрубкам„распо- ство заглубленных участков 7 термосифонов ложенным в зоне платформы, обращенной 5 из центральной части 1 массива, что покак верхней поверхности массива, теплоноси- эано на фиг,2 и 3. тель удетперет к б ретекать от заглубленного уча- С наступлением морозного периода и и 10 стка периферийного термосифона в 45 включаются в работу верхние участки 9 и заглубленный участок центрального термо- термосифонов 5 и 6, и происходит охлажде- сифона. При этом температура льда, окру- ние центральной и периферийной частей лежающего эаглубленный участок дяного массива. Таким образом цикл термосифона периферийной части 2, будет повторяется. понижаться, а температура льда вокруг эа- 50 Установка горизонтальных патрубков глубленного участка термосифона, располо- 11 позволяет испольэовать потенциал холоженного в центральной части 1 массива. — да, накопленный в морозный период в цен- повышаться. тральной части 1 массива, для компенсации

При наступлении теплого периода вер- растепляющего воздействия внешнего тепхние участки 9 и 10 термосифонов отключа- 55 ла на периферийную часть 2 в теплый периются. Отключение происходит в силу того, од года. что теплоноситель, заключенный в верхних Компенсация растепляющего воэдейстчастях, риним

""-, Йрйнимает температуру окружаю- вия внешнего тепла за счет потенциала хощего воздуха, которая выше температуры лода центральной части 1 массива льда, окружающег к ающего заглубленные участки 7 позволяетснизить толщинутеплоизолирую1758155 щего слоя на 30 — 50%, а в некоторых случаях отказаться от него полностью, что позволя.ет сократить затраты на приобретение и установку тепловой изоляции, Одновременно за счет расположения горизонтальных патрубков 11 в зоне платформы, обращенной к верхней поверхности массива, решается проблема термостабилизации периферийного слоя льда, обращенного к верхней поверхности. Кроме того, появляется возможность более рационально разместить участки отвода тепла, а именно, исключить размещение участков отвода тепла на центральной части 1 поверхности платформы. Данное техническое решение также сглаживает термические напряжения в ледяном массиве за счет выравнивания температур по объему массива.

Формула изобретения

Ледяная платформа, преимущественно для шельфа полярных морей, включающая центральную и периферийную части ледяного массива, окруженные ледозащитным . поясом и теплоизоляционной обшивкой, термосифоны, заглубленные части которых

5 установлены на всю высоту ледяного массива, а верхние участки термосифонов размещены на верхней незатопленной поверхности ледяного массива, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения

10 надежности и снижения затрат нэ сооружение платформы, заглубленные участки термосифонов, расположенных в центральной части и в периферийной части ледового массива попарно или группами соединены меж l5 ду собой с помощью горизонтально расположенных в верхнем и нижнем уровнях патрубков, при этом в нижнем уровне горизонтальные патрубки размещены в нижней придонной части ледового массива, 20 а в верхнем уровне — в зоне платформы, . обращенной к ее верхней поверхности.

1758155

Составитель В.Мельнйков

Техред М.Моргентал Корректор Н.Тупица

Редактор Н.Горват

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

Заказ 2976 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4t5: