Многослойная теплоизоляция подземных сооружений

 

ОП ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (11} 543357

Союз Советских

Сощолистичесиих

Ресгублии рк .— Ф (61) Дополнительный к патенту № 520938 (22) Заявлено 10,12.73 (21) 1704408/1976103/08

-и (51) М. Кл е F 16Ь 59/04 (23) Приоритет 05.10.71 (32) 30.10.70 (31) 85515 (33) США

Ьоуагрстееииык комитет

Совета Министров СССР ло аелгкт изобретений и открытий

Опубликовано 15.01.77. Бюллетень № 2 (53) УДК 621.643(088.8) Дата опубликования описания 13.04.77 (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Джон Сойер Ьест и Джон Ларри Дуда (США) Иностранная фирма

«Дзе Доу Кемикал Компани» (США) (71) Заявитель (54) МНОГОСЛОЙНАЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ ПОДЗЕМНЫХ

СООРУЖЕНИЙ

По патенту 520938 известна многослойная тевлоизоляция подземных сооружении.

11зооретение связано с комоинацией элементов для управления тепловым потоком между элементом конструкции и его окружающеи средои. омоинация элементов может включать пластическую пену или эквивалентныи изоляционныи прилсгающии элемент и в соединении с ними или теплоотводящии элемент или вентилирующии теплопоглощающии, причем последний позволяет свооодно проходить воздуху или его эквиваленту между другими элементами в системе. I акая конструкция, как трубопровод несущий нефть или что-лиоо подооное при температуре выше, чем температура примыкающего грунта, может быть расположена в земле или над землей и использовать сооружение изолирующих, теплопоглощающих или теплорассеивающих элементов. Комбинации таких изолирующих, теплопоглощающих или теплорассеивающих элементов могут использоваться эффективно в таких нагрев аемых элементах конструкции, как нагреваемые сооружения и тому подобные, на вечномерзль|х грунтах. Такие элементы могут также влиять на утечку избытка тепла из элементов конструкции. Такие элементы могут также действовать таким образом, чтобы сохранить относительно стабильный температурный дифференциал между криогенными материалами несущей опорой (землей), и вообще контролировать тепловой поток между элементом конструкции и окружающей его средой.

5 Для уменьшения и стабилизации теплового потока между сооружением и грунтом в предлагаемой многослойной теплоизоляции между трубой и термоизоляцией расположен теплоотводящий элемент, выполненный в виде обо10 лочек, причем пространство между оболочками заполнено жидкостью с температурой замерзаш1я, равной 0 С или меньше. Между оболочками размещены армирующие элементы, не препятствующие протеканию жидкости. Тепло15 отводящий элемент снабжен радиаторами для рассеивания тепла в окружающую среду.

На фиг. 1 — 3 изображены различные варианты выполнения предлагаемой теплоизоляции, поперечное сечение.

20 Многослойная теплоизоляция подземных сооружений включает трубопровод 1, теплоотводящий элемент 2 в виде оболочек, заполненных жидкостью с температурой замерзания, равной 0 С пли меньше. Между теплоотводящим

25 элементом 2 и грунтом 3 расположен слой теплоизоляции 4. Между оболочками теплоотводящсго элемента размещены армирующие элементы 5, не препятствующие протеканию жидкости. Для рассеивания тепла в окружающую

30 среду применяются радиаторы 6. В варианте, 543357

45 изображенном на фиг. 2, между грунтом 3 и слоем теплоизоляции 4 расположен термоэлемент 7. В варианте, изображенном на фиг, 3, теплоотводящий элемент 2 окружен слоем теплоизоляции 8, Далее размещен теплоотводящий элемент 9. Между теплоотводящим элементом 9 и грунтом 3 расположен термоэлемент 10. Причем слой теплоизоляции 8 имеет удлинения 11. Для рассеивания тепла в окружающую среду теплоотводящий элемент 9

cHабжен радиаторами 12.

Вариант исполнения изоляции на фиг. 1 включает защитный слой изоляции 4 вокруг теплоотводящего элемента 2. Зтот вариант, как и следующие варианты на фиг. 2 и 3, особенно подходят для районов вечной мерзлоты, где тепло может разрушать опору из вечномеpзлого грунта. Особенным районом вечной мерзлоты,,для которого приспособлена структура фиг. 1, является тот, где необычно холодные продолжительные зимние месяцы. Теплоотводящий элемент 2 в этом случае дает возможность сохранить нефть при нужной температуре путем сбрасывания избытка тепла, получаемого в результате трения потока. С изолирующим слоем 4 создается межповерхностная точка замерзания между трубопроводом 1 и вечномерзлым грунтом таким образом, что не происходит существенного таяния вечномерзлого грунта. Опять же, это применимо только там, где условия замерзания необычайны, и вечномерзлый грунт поэтому имеет высокую степень поглощения тепла, чтобы поглощать любой поток тепла через изоляцию.

Там, где зима не так сурова, так что степень поглощения тепла вечномерзлым грунтом меньше, чем необходимо для варианта на фиг. 1, в этом случае рекомендуется вариант, изображенный на фиг. 2. Функции сопоставимых элементов этого варианта похожи на вариант фиг. 1. Кроме того, используется термоэлемент 7 для поглощения избытка тепла, которое может проходить через слой изоляции 4.

Термоэлемент 7 накапливает это тепло до тех пор, пока не кончится зимний период, 1огда это тепло передается через вечномерзлый грунт в атмосферу. Термальный отвод действует для удаления избытка тепла из жидкости для того, чтобы сохранить ее при необходимой температуре.

Функция термального отвода, как показано на фиг. 3, служит для удаления избытка тепла из трубы, которое может образоваться от трения потока жидкости, так чтобы сохранять нагретый продукт при необходимой температуре. Термальный отвод действует круглый год для удаления тепла из жидкости, а теплоотводящий элемент 9 действует только в зимние месяцы для того, чтобы выполнить регенерацию термоэлемента 10. Зимой термоэлемент 10 поэтому сбрасывает избыток своего тепла в теплоактивный слой грунта, лежащий выше, и, таким образом, в атмосферу через зажимы 12 теплоотводящего элемента 9 так, что количество избыточного тепла, сброшенного в примыкающий вечномерзлый грунт, находится в пределах его мощности, чтобы получить тепло без таяния. Из-за этой разницы в действии лучше всего сохранить термальные отводы (9 и 2) изолированными один от другого с помощью удлинения 11 между зажимами (6 и 12).

Таким образом, изобретение может обеспечивать сброс избытка тепла от нагретой жидкости в трубопроводе и защитить одновременно вечномерзлый грунт.

Формула изооретения

1. Многослойная теплоизоляция подземных сооружений по патенту № 520938, о тли ч а ющ а я с я тем, что, с целью уменьшения и стабилизации теплового потока между сооружением и грунтом, между трубой и термоизоляцией расположен теплоотводящий элемент, выIIoJIHpHHbIH в виде оболочек, причем пространство между оболочками заполнено жидкостью с температурой замерзания, равной 0 С или меньше.

2. Теплоизоляция по и. 1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что между оболочками размещены армирующие элементы, нс препятствующие протеканию жидкости.

3. Теплоизоляция по пп. 1 и 2, о тл и ч а ющ а я с я тем, что теплоотводящий элемент снабжен радиаторами для рассеивания тепла в окружающую среду.

543357 фиг 1

Фиг 2

Составитель И. Акиньяк

Текред Н. Карандашова

Корректор О. Данишева

Редактор Л. Василькова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 541/1 Изд. ¹ 282 Тираж 1159 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам пзобретешш п открытий

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