ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПОВЕРХНОСТНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ МЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ В СВЯЗИ С МЕХАНИЗМОМ ФОРМИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРНОЙ СДВИЖКИ
Я.Б. Горелик1, А.Х. Хабитов2
1Институт криосферы Земли ТюмНЦ СО РАН, 625026, Тюмень, ул. Малыгина, 86, Россия gorelik@ikz.ru 2ПАО "Гипротюменнефтегаз", 625000, Тюмень, ул. Республики, 62, Россия prof.power@yandex.ru
Ключевые слова: Мерзлые грунты, слой сезонного оттаивания, температурный режим грунта, теплоизоляционный слой, система охлаждения "ГЕТ", принудительное охлаждение, время релаксации к проектному температурному режиму
Страницы: 24-37
Аннотация
Выполнен анализ эффективности поверхностных способов охлаждения мерзлых грунтов на основе общетеоретических представлений о формировании температурной сдвижки при сезонных процессах в верхних слоях мерзлого грунта. По результатам анализа предложен способ охлаждения основания сооружения с проветриваемым подпольем, включающий слой теплоизоляции на поверхности грунта и естественно-конвективную охлаждающую систему с горизонтальным испарителем, трубы которого укладываются под теплоизоляционный слой. Конденсатор охлаждающей системы вынесен за пределы контура сооружения и в зимнее время обеспечивает температуру испарителя, близкую к температуре воздуха, независимо от условий внутри подполья. Методами математического моделирования показано, что предлагаемый способ обеспечивает значительное и быстрое понижение температуры в основании по сравнению с известными способами - на 1.0-2.5 °С за время не более 1.5 года вместо 3-5 лет. К испарителю системы кратковременно, в течение одного летнего сезона, может быть подключен агрегат принудительного охлаждения, что позволяет получить дополнительное понижение температуры на 1.5 °С. Результаты расчетов позволяют предложить наилучшую последовательность подключения охлаждающих элементов системы на начальном этапе ее работы.
DOI: 10.15372/KZ20210203 |