книги из ГПНТБ / Трупак Н.Г. Замораживание грунтов в подземном строительстве

Все холодильное оборудование передвижных замораживающих станций, укомплектованных аммиачными компрессорами вертикаль­ ного типа, размещается на двух платформах или в двух кузовах автомашин. В качестве платформ используют прицепы грузовых автомашин типа МАЗ. Иногда холодильное оборудование распола­ гают на специальных салазках.

Холодильное оборудование может быть размещено в следующих комбинациях:

на первой платформе — компрессор с пусковыми приборами и элементный или панельный конденсатор; на второй платформе — испаритель и рассольный насос;

на первой платформе — компрессор и испаритель с рассольным насосом; на второй платформе — оросительный конденсатор.

На работах треста Шахтспецстрой применяют передвижную замораживающую станцию, состоящую из двух блоков. В первом блоке (рис. 66) на салазках смонтированы: аммиачный компрессор А У -150/720 холодопроизводительностыо 200000 норм, ккал/ч с элек­ тродвигателем мощностью 55 к В т и элементный конденсатор с тепло­ обменной поверхностью 32 м2. Общий вес блока 5000 кг.

Во втором блоке (рис. 67) смонтирован также на салазках вер­ тикально-трубный испаритель с поверхностью охлаждения 40 м2 и рассольный насос производительностью 30 м3/ч при манометри­ ческой высоте напора 24 м вод. ст. На испарителе установлен элек­ тродвигатель мощностью 2,8 к В т. Общий вес блока 3000 кг.

Во временном здании, обычно деревянном, замораживающей станции располагают только первый блок с аммиачным компрес­ сором; второй блок размещают вне здания под навесом.

Опыт показал, что на установку передвижной замораживающей станции затрачивается около 10 сут вместо 3 0 — 35 сут, которые необходимы для монтажа стационарной станции такой же холодо­ производительности. Блоки станции устанавливаю т на салазках непосредственно на землю без устройства бетонных фундаментов.

При необходимости перевозки блоки станции погружают на авто­ машины грузоподъемными кранами. Д ля перемещения блоков стан­ ции от одного объекта к другому используют грузовые автомашины грузоподъемностью 5 т.

На работах треста Ш ахтспецстрой применяют и другой тип передвижной замораживающей станции, также состоящей из двух

тродвигатель к нему, пусковая аппаратура, вертикально-трубный испаритель и рассольный насос.

Во втором блоке смонтирован оросительный конденсатор, масло­ отделитель и поддон для сбора отработанной воды.

Взависимости от необходимой холодопроизводительности на

170

Рис. 6 6 . Блок аммиачного компрессора и элементного конденсатора:

аммиачный компрессор АУ-150/720; 2 — электродвигатель к компрессору; з — элементный конденсатор; 4 — маслоотделитель; s — обратный клапан; 6’ — регулирующая станция; 7 — рама-салазки.

171

172

Р и с. 6 7 . Блок вертикально-трубного испарителя и рассольного насоса:

вертикалыю-трубный испаритель; 2 — рама-салазки; 3 — центробежный рассольный насос; 4 — электродвигатель к рассоломешалке

холодопроизводительностью 600 000 норм.ккал/ч, способны выполнить замораживание грунтов вокруг шахтного ствола глубиною 100 м.

Количество аммиака на каждые 1000 норм, ккал/ч холодопроизводителыюсти замораживающей станции для первоначального заполнения составляет 2 ,5 —3 кг. Расход аммиака на пополнение системы в связи с утечкой аммиака из системы в процессе эксплуатации замораживающей станции составляет 0,2 кг на 1000 норм, ккал/ч в месяц без учета потерь аммиака во время планово-предупредительного ремонта оборудования.

Ленинградским Гипрошахтом (автор горн. инж. В . В . Полевой) спроектирована передвижная замораживающая станция, предназна­ ченная для образования ледогрунтовых ограждений вокруг ш ахтных стволов диаметром 6 м в свету и глубиною до 125 м. Холодопроиз­ водительность замораживающей станции 600 000 норм, ккал/ч. При применении локального замораживания можно одновременно замораживать два ствола.

Оборудование и аппаратура замораживающей станции приняты следующие:

три аммиачных компрессора А У -150/720 с электродвигателями каждый мощностью 60 к В т с частотой вращения 1000 об/мин. Холодо­ производительность одного компрессора 200 000 норм, ккал/ч;

три элементных конденсатора с поверхностью охлаждения 40 м2 каждый;

с манометрической высотой напора 44,5 м вод. ст.; один насос рабо­ чий, другой резервный;

два насоса для подачи охлаждающей воды на конденсаторы с такими характеристиками, как рассольные насосы; один насос рабочий, другой резервный;

вспомогательная аммиачная аппаратура принята изготовления завода «Компрессор»: маслоотделитель, маслосборники, обратные клапаны, регулирующие станции;

электрооборудование: электродвигатели с короткозамкнутым ро­ тором мощностью 60 к В т, 380 В , 960 об/мин; магнитные станции. Освещение на прицепах предусмотрено светильниками.

Все холодильное оборудование размещается на трех автопри­ цепах типа МАЗ грузоподъемностью 20 т.

Высота компрессорного автоприцепа 3,4 м, конденсаторного 3,7 м и испарительного 3,3 м. Площадь, необходимая для размещения замораживающей станции, 15 X 15 м. Установленная мощность электродвигателей замораживающей станции 250 кВ т.

Замораживающую станцию транспортируют по грунтовым и шос­ сейным дорогам тракторами или грузовыми автомобилями — в зави­ симости от дорожных условий. На большие расстояния замораживающую станцию перевозят на железнодорожных плат­ формах.

17В

При одинаковом комплекте оборудования стоимость передвижной замораживающей станции, включая стоимость трех автоприцепов и монтаж ее, равна стоимости стационарной передвижной станции, которая складывается из стоимостей: холодильного оборудования — 3 4 ,5 % , временного здания и фундаментов замораживающей стан­ ции — 2 0 % , монтажа оборудования станции — 3 0 ,5 % , демонтажа оборудования — 15% .

При многократном применении передвижной замораживающей станции каждый раз будут сокращ аться расходы на сооружение временных здания и фундаментов, на монтаж и демонтаж холодиль­ ного оборудования, составляющие около 65% стоимости холодиль­ ного оборудования.

Некоторые затраты средств, правда небольшие, при применении передвижной замораживающей станции, связанные с монтажом и демонтажем, все же будут иметь место — на соединение и разъ­ единение отдельных частей установки, испытание и пробойный пуск установки. Понадобится также устройство навесов для защиты от непогоды персонала, обслуживающего замораживающую станцию, и частей установки с движущимися частями.

Кроме указанных выше передвижная замораживающая станция на автоприцепах имеет следующие преимущества перед стационарной

большой радиус действия передвижной замораживающей станции: замораживание грунтов может быть осуществлено в отдаленных от железной дороги районах. Замораживающая станция на авто­ прицепах имеет хорошую проходимость и может быть доставлена на любую строительную площадку, где имеются грунтовые до­ роги.

Передвижная низкотемпературная станция ПНС-100 холодопроизврдительностью 100 000 раб. ккал/ч, спроектирована заводом «Компрессор».

Смонтирована в двух фургонах на шасси прицепов М А З-5224В (рис. 68). В фургоне 1 — машинном отделении — размещены амми­ ачные компрессоры, конденсаторы и вспомогательная аппаратура. В фургоне 2 расположены панельный испаритель, отделитель жид­ кого аммиака и два рассольных насоса.

Такое размещение холодильного оборудования позволяет исполь­ зовать замораживающую станцию для непосредственного испарения холодильного агента в замораживающих колонках (без второго фургона), когда в испарителе нет надобности.

Д ва аммиачных компрессора расположены на одной продольной оси вдоль машинного отделения, что создает равномерную нагрузку на шасси прицепа, на котором они монтируются. Вибрация, вызы ­ ваемая работой компрессоров, погашается подрамными резиновыми амортизаторами.

174

Четыре плоских панельных конденсатора, по два на каждый компрессор, расположены по продольным стенам фургона. Два промежуточных сосуда и два маслоотделителя размещены по углам машинного отделения.

В средней части машинного отделения установлен пульт упра­ вления, под которым расположены пусковые контролеры, аккуму­ ляторы аварийного питания и регулирующая станция.

Трубопроводы газовы х лийий аммиака размещены на потолке фургона, по его оси, и на торцовых стенках фургона. Трубопроводы жидкостных линий аммиака находятся на полу фургона.

Рнс. 6 8 . Общий вид передвижной низкотемпературной замораживающей стан ­ ции П Н С -100:

1 — фургон машинного отделения; 2 •— фургон для испарителей

М а ш и н н о е о т д е л е н и е о б о р у д у е т с я п о ст о я н н ы м и а в а р и й н ы м

э л е к т р о о с в е щ е н и е м , в ы т я ж н о й в е н т и л я ц и е й и о т о п л е н и е м .

Размеры одного фургона (длина X ширина X высота — 7000 X X 3050 X 3450 мм).

Длина установки при линейном расположении фургонов в рабо­ чем положении 17 600 мм.

Вес фургона машинного 17,87 т, испарительного 12,77. Расход воды на охлаждение аммиака в конденсаторе при температуре ее не выше + 3 0 ° С 30 -f-80 м3/ч.

Технологическая схема передвижной замораживающей станции ПНС-100 показана на рис. 69. Технологическая схема допускает работу как одного компрессора, так и совместную работу обоих

компрессоров.

Компрессор типа Д А У -50 двухступенчатого сжатия конструк­ тивно выполнен в одном корпусе, имеет картерный поршневой четы­ рехцилиндровый блок У-образной формы с углом развала цилин­ дров 75°. При работе по схеме двухступенчатого сжатия три

175

на сосуде установлены два электрических датчика поплавковых регуляторов уровня. Один из датчиков связан с соленоидным венти­ лем, установленным на регулирующей станции промежуточного сосуда, а второй — с сигнальной системой, которая срабатывает в случае превышения уровня жидкого аммиака сверх допустимого. Расчетное давление промежуточного сосуда 15 кгс/см 2.

Каждый компрессор обслуживается двумя конденсаторами,

Рис. 70. Конденсатор панельный 2 0 -К П Т :

1 — секция конденсатора; 2 — коллектор газообразного аммиака; 3 — вход газообразного аммиака; і — коллектор жидкого аммиака; в — выход жидкого аммиака; 6 — вход охлажда­ ющей воды; 7 — выход отработанной воды; S — кран для выпуска воздуха; 9 — кран для

слива воды

представляет собой теплообменный аппарат, собранный в виде пакета из отдельных секций (рис. 70), размещается по стенам фургона машинного отделения.

Достоинства панельного конденсатора; отсутствие вальцованных соединений, малые габаритные размеры и меньший вес по сравнению с кожухотрубным конденсатором.

Каждая секция конденсатора состоит из прямоугольной рамы, изготовленной из трубы прямоугольного профиля с приваренными к ней панелями. Секции соединяют параллельно с помощью верхних газовы х и нижних жидкостных коллекторов.

178

Газообразный аммиак поступает через верхний соединительный коллектор в каждую секцию, где он конденсируется за счет тепло­ обмена с охлаждающей водой, омывающей секции снаружи. Жидкий аммиак отводится из конденсатора в ресивер через нижний жидко­ стный коллектор.

Поверхность теплообмена одного панельного конденсатора 20 м2.

в каждую секцию. Образующийся при кипении аммиака пар отсасы­ вается через сборный коллектор.

Охлажденный в испарителе рассол всасывается из бака рассоль­ ным насосом. Электрические датчики поплавкового регулятора уровня позволяют контролировать уровень рассола в баке

испарителя.

Контроль за уровнем рассола осущ ествляется с помощью сигна­ лизатора, который срабатывает при понижении или повышении уровня рассола больше допустимого.