[發明專利]一種應用于大面積凍土地基的組合式熱棒

在審

• 申請號: 202011258304.X
• 申請日: 2020-11-12
• 公開（公告）號: CN112323771A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 郭宏新;劉豐;呂子婷;孫田;張賢福;辛洋洋;徐文璽
• 申請（專利權）人: 中圣科技(江蘇)有限公司
• 主分類號: E02D3/115
• 分類號: E02D3/115;F28D15/02
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 瞿網蘭;夏平

一種應用于大面積凍土地基的組合式熱棒，其特征在于包括蒸發管（4）、入口連接管（3）、集氣管（5）、出口連接管（6）、集液管（7）、下降管（1）和冷凝段（2），蒸發管（4）水平蛇形鋪設于地基層，它的一端與入口連接管（3）的一端相連，另一端與集氣管（5）的進口端相連，入口連接管（3）的另一端與下降管（3）的下端相連，集氣管（5）的氣體出口端通過出口連接管（6）與集液管（7）相連，集氣管（5）的液體出口端通過另一出口連接管（6）與下降管（1）相連通，下降管（1）和冷凝段（2）均與集液管（7）相連，冷凝段（2）布置在建筑一側。本發明的蒸發管水平布置在地基層，開挖深度淺，大大降低了施工難度。

技術領域

本發明涉及一種熱棒技術，尤其是一種多年凍土區使用的熱管技術，具體地說是一種應用于大面積凍土地基的組合式熱棒。

背景技術

在凍土地帶建設儲油罐、氣罐、多層建筑等大型建筑物一直是一個難以克服的難題。隨著建筑向地下傳熱及地表破壞等，凍土地基溫度升高，容易發生夏季融沉，冬季凍脹現象，所以需要采取措施保證凍土地基的溫度穩定。目前對于小面積的地基，較為成功的解決方案是利用豎直式熱棒，但熱棒的影響范圍一般只有2-6米左右，如果間距大于6米以上時，熱棒就起不到降溫效果。而儲油罐、多層建筑等的地基面積一般在幾百上千平方米，相鄰邊的距離最大時可達幾十至上百米，因此利用現有的熱棒技術難以滿足凍土地區大型建筑物的抗融脹要求。

為了解決這個問題，吸熱面積更大的熱虹吸管投入使用。傳統的熱虹吸管為傾斜蒸發器熱虹吸管，蒸發器斜插在地基下，可以部分深入到建筑底部，擴大吸熱范圍。但是傾斜式熱虹吸管，開挖深度深，施工量大，且單根棒長度有限，仍然難以滿足大面積凍土的要求。

本發明通過一種組合式熱棒，也即是一種蒸發段水平布置的熱虹吸管，解決凍土地基大面積建筑物制冷效果要求高，地基加固難度大，施工成本高的問題，實現凍土地基層的降溫均溫。

發明內容

本發明的目的是針對凍土地基大面積建筑物制冷效果要求高，地基加固難度大，施工成本高的問題，設計一種應用于大面積凍土地基的組合式熱棒，以實現凍土地基層的降溫均溫。

本發明的技術方案是：

一種應用于大面積凍土地基的組合式熱棒，其特征在于，它包括蒸發管4、入口連接管3、集氣管5、出口連接管6、集液管7、下降管1和冷凝段2，蒸發管4水平蛇形鋪設于地基層，它的一端與入口連接管3的一端相連，另一端與集氣管5的進口端相連，入口連接管3的另一端與下降管3的下端相連，集氣管5的氣體出口端通過出口連接管6與集液管7相連，集氣管5的液體出口端通過另一出口連接管6與下降管1相連通，下降管1和冷凝段2均與集液管7相連，冷凝段2布置在建筑一側。

所述的冷凝段2以單管形式豎直集中布置在建筑一側或多根冷凝管組件的形式集中布置在建筑一側。

所述的蒸發管4為光滑管、螺紋管、波紋管和槽道管等高效換熱管。

所述的冷凝段2為光滑管、翅片管或槽道管。

所述的冷凝段2由多根平行設置的冷凝管組件8組成。

所述的熱棒下降管1上安裝有散熱盤管9，散熱盤管9與小型壓縮制冷機10相連以優化高溫時的制冷效果。

所述的下降管1中的工質通過兩路入口連接管3與蒸發管4相連，以減小工質流速，降低壓力損失。

所述的蒸發管4布置在相對水平的地面上，允許的地面高度差為150mm。

所述的蒸發管間隔一定距離布置以防止蒸發管損壞，影響冷凍效果。

本發明的有益效果：

本發明組合式熱棒的蒸發管水平布置在地基層，開挖深度淺，大大降低了施工難度。