專利名稱：液氮局部凍結(jié)器的制作方法
專利說明
一、技術(shù)領(lǐng)域本實用新型涉及液氮局部凍結(jié)器，尤其適用于巖土工程的快速凍結(jié)。
二背景技術(shù)：
凍結(jié)法是利用人工制冷技術(shù)，使地層中的水凍結(jié)，把天然巖土變成凍土，增加其強度和穩(wěn)定性，隔絕地下水與地下工程的聯(lián)系，以便在凍結(jié)壁的保護(hù)下進(jìn)行井筒或地下工程挖砌施工的特殊施工技術(shù)。其實質(zhì)是利用人工制冷臨時改變巖土性質(zhì)以固結(jié)地層，在需要凍結(jié)的地層中預(yù)先打好鉆孔，在鉆孔中放入專用凍結(jié)器，已有的凍結(jié)器結(jié)構(gòu)簡單，雖然能實現(xiàn)凍土的要求，但在工程上不能做到局部凍結(jié)，因而不僅耗能高，而且增加了工程的施工量。
三、技術(shù)內(nèi)容1.發(fā)明目的鑒于已有技術(shù)存在的不足，本實用新型的目的是提供一種耗能低，成本低的液氮局部凍結(jié)器。
2.技術(shù)方案本實用新型液氮局部凍結(jié)器，它包括無縫鋼管，設(shè)在無縫鋼管內(nèi)供液管和出氣管，無縫鋼管內(nèi)設(shè)置的供液管長于出氣管，無縫鋼管的中部設(shè)有中間隔板，上部設(shè)有上隔板，下部設(shè)有底部封板，供液管和出氣管分別穿過中間隔板，供液管的端部距離底部封板一段高度h，中間隔板至上隔板之間充填有珍珠巖保溫材料和聚氨酯發(fā)泡材料，上部封板和凍結(jié)器鋼管、供液管和出氣管焊接為一個整體。
本實用新型液氮局部凍結(jié)器，所述中間隔板的直徑小于無縫鋼管的直徑，保證其在凍結(jié)器內(nèi)可自由移動，供液管端部距離底部封板的高度H大于400mm，并設(shè)有一距離底部封板長的鋼筋做支撐，以利于液氮流出及出口處不易堵塞。分別穿過中間隔板的供液管和出氣管與中間隔板焊接固定，中間隔板向上填充的聚氨脂發(fā)泡材料高度L3段為200mm～500mm。
3.技術(shù)效果本實用新型液氮局部凍結(jié)器，最適用于巖土工程的快速凍結(jié)，在無縫鋼管內(nèi)設(shè)置長短供液管和出氣管，其中部設(shè)置中間隔板，供液管和出氣管分別穿過中間隔板并固定，中間隔板至上隔板之間充填有聚氨酯發(fā)泡保溫材料，使用液氮在專用的凍結(jié)器中蒸發(fā)，大量帶走凍結(jié)器周圍土層中的熱量，使得局部土層急速凍結(jié)，其凍結(jié)速度是快，節(jié)省冷量，降低成本，使用壽命高，具有廣泛的實用性。
四

附圖是本實用新型示意圖。
五具體實施方式
下面將結(jié)合附圖中的一個實施例對本實用新型作進(jìn)一步的描述本實用新型液氮局部凍結(jié)器，如圖1所示，整個凍結(jié)器為無縫鋼管1(或不銹鋼管)，內(nèi)部放置一長一短2根細(xì)鋼管(材質(zhì)同樣為鋼或不銹鋼)，長管為供液管6，液氮從此管進(jìn)入直到底部；短管為出氣管2，液氮在下部氣化后變成氣體或氣液混合體后從此管排出。該凍結(jié)器結(jié)構(gòu)可分為四部分L1、L2、L3及L4，L1部分為底錐，底錐和L2部分中間為底部封板4，底錐可以單獨焊接，也可和L2部分做成一體；L2部分為凍結(jié)器主體，其高度為實際工程需要凍結(jié)的范圍，在其中有供液管6，供液管6的底部離底部封板4留有一定的距離h，一般大于400mm，以利液氮流出及出口處不易堵塞；L3部分為凍結(jié)器的中間隔板3和密封部分，中間隔板3向上填充聚氨酯發(fā)泡材料9的高度L3段為200mm～500mm，中間隔板3的直徑比凍結(jié)器鋼管1的內(nèi)直徑小，保證其在凍結(jié)器內(nèi)可自由移動，它與供液管6和出氣管2焊接固定，這樣當(dāng)供液管6通入液氮時會發(fā)生很大的收縮變形，中間隔板就會向上壓縮聚氨酯，而不會造成供液管6的斷裂；L4部分為凍結(jié)器的接長，高度為實際工程地面向下不需要凍結(jié)的范圍，在凍結(jié)器內(nèi)徑和供液管6及出氣管2的環(huán)形空間內(nèi)填充珍珠巖保溫材料8一直到上部封板，以減少冷量損失，上部封板7和凍結(jié)器鋼管1、供液管6和出氣管2焊接為一個整體。
權(quán)利要求1.液氮局部凍結(jié)器，它包括無縫鋼管(1)，設(shè)在無縫鋼管(1)內(nèi)供液管(6)和出氣管(2)，其特征在于無縫鋼管(1)內(nèi)設(shè)置的供液管(6)長于出氣管(2)，無縫鋼管(1)的中部設(shè)有中間隔板(3)，上部設(shè)有上隔板(7)，下部設(shè)有底部封板(4)，供液管(6)和出氣管(2)分別穿過中間隔板(3)，供液管(6)的端部距離底部封板(4)一段高度h，中間隔板(3)至上隔板(7)之間充填有珍珠巖保溫材料(8)和聚氨酯發(fā)泡材料(9)，上部封板(7)和凍結(jié)器鋼管(1)、供液管(6)和出氣管(2)焊接為一個整體。。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液氮局部凍結(jié)器，其特征在于所述中間隔板(3)的直徑小于無縫鋼管(1)的直徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液氮局部凍結(jié)器，其特征在于所述供液管(6)端部距離底部封板(4)的高度H大于400mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的液氮局部凍結(jié)器，其特征在于所述供液管(6)端部設(shè)有一距離底部封板(4)長的鋼筋(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的液氮局部凍結(jié)器，其特征在于所述分別穿過中間隔板(3)的供液管(6)和出氣管(2)與中間隔板(3)焊接固定。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液氮局部凍結(jié)器，其特征在于所述中間隔板(3)向上填充的聚氨脂發(fā)泡材料(9)高度L3段為200mm～500mm。
專利摘要一種液氮局部凍結(jié)器，最適用于巖土工程的快速凍結(jié)，在無縫鋼管內(nèi)設(shè)置長短供液管和出氣管，其中部設(shè)置中間隔板，供液管和出氣管分別穿過中間隔板并固定，中間隔板至上隔板之間充填有珍珠巖保溫材料和聚氨酯發(fā)泡材料，使用液氮在專用的凍結(jié)器中蒸發(fā)，大量帶走凍結(jié)器周圍土層中的熱量，使得局部土層急速凍結(jié)，其凍結(jié)速度快，節(jié)省冷量，降低成本，使用壽命高，具有廣泛的實用性。
文檔編號E02D19/00GK2627061SQ0325914
公開日2004年7月21日 申請日期2003年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月20日
發(fā)明者岳豐田 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)