多段式热桩制造技术

一种多段式热桩，包括壳体，壳体一端的外壁上设有散热冷凝段翅片，壳体内设有至少一个隔离体，该至少一个隔离体将壳体内部分成至少两个互不相通的管内空腔，管内空腔通过冷凝液灌注孔与外界相通，每个管内空腔内均灌注有冷媒。该多段式热桩壳体内部分成多个独立的互不相通的空腔，加大了液体工质和桩周土体的接触面积，从而增大了单根热桩与周围土体之间的导热功率。热桩在桩身范围内针对不同桩周土体温度和大气温差分段启动工作，利用春、夏、秋三个季节的昼夜较差将季节冻土的热量导出大气层，实现热桩能够在一年四季都启动工作。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于冷冻
，涉及一种重力式热管，特别涉及一种多段式。
技术介绍
美国陆军工程兵团ErwinLong先生在50年代晚期从养护多年冻土，利用融化的不稳定冻土地基出发，发展了一种热粧系统，即无芯重力式热管，被命名为“Long热粧”，并在1960年取得了技术专利。我国对热管的研究始于70年代初期，为了解决寒区铁路工程存在的路基问题于1987年下达了“冻土地区应用热粧技术的研究”并在1989年取得了满意的结果。现有的热粧是一种两相液气对流循环热传导系统，它实际上是在一根密封的管里面冲以工质，管的上部为冷凝器，下部为蒸发器，当冷凝器与蒸发器之间存在温差时(冷凝器温度低于蒸发器)，蒸发器的液体工质吸收热量，蒸发成气体工质，在压差作用下，蒸汽上升至冷凝器，与较冷的冷凝器管壁接触，放出汽化潜热，冷凝成液体，在重力作用下，液体工质沿管壁流回蒸发器再蒸发，如此往复循环。这种传热机制决定了热量只能从下向上传输，只有在空气温度低于热粧液体段温度时，热粧才开始启动工作。现有的热粧在实际应用过程中存在如下缺陷:I)单根热粧年平均功率偏小，虽然可以起到稳定活动层的作用，但是效果不是十分显著，究其原因是蒸发段冻土的导热系数小，另外热粧液氨段和土体之间的导热面积小，因此蒸发段的蒸发功率受到土体热阻的限制，导致空气中的冷量不能快速导入地基中。2)液体工质的液面处在热粧的最底端，且往往设置在冻土稳定层以下，使得热粧蒸发段的温度相对较低，即热粧启动温度低，只有在冬季低温条件下才能有效启动，实际工作中，一旦液池位置的温度接近于冷凝段温度，热粧的导热趋于停止。3)热粧的启动和功率大小受到蒸发段液体工质温度和土体导热系数的限制，在暖季(5月、6月、7月、8月、9月)基本不能启动工作。此时，热粧对地表的热量输入无能为力，导致对冻土稳定层的保护效果不够显著，也就是说现有的热粧不能很好地利用暖季昼夜温度差来导出融冻层的热量，热粧的效能无法充分发挥。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种多段式热粧，不仅能将空气中的冷量快速导入地基，而且能够很好地利用暖季的昼夜温差导出融冻层的热量，提高年平均运行功率。为实现上述目的，本技术所采用的技术方案是:一种多段式热粧，包括壳体，壳体一端的外壁上设有散热冷凝段翅片，壳体内设有至少一个隔离体，该至少一个隔离体将壳体内部分成至少两个互不相通的管内空腔，管内空腔通过冷凝液灌注孔与外界相通，每个管内空腔内均灌注有冷媒。所述的隔离体上安装有至少一根冷凝芯管，当冷凝芯管为至少两根时，冷凝芯管并排设置。所述的隔离体采用第一隔离器、第二隔离器或第三隔离器。本技术多段式热粧是在现有热粧的基础上，将壳体内部分成多个独立的互不相通的空腔，加大了液体工质和粧周土体的接触面积，从而增大了单根热粧与周围土体之间的导热功率。热粧在粧身范围内针对不同粧周土体温度和大气温差分段启动工作，利用春、夏、秋三个季节的昼夜较差将季节冻土的热量导出大气层，实现热粧能够在一年四季都启动工作。【附图说明】图1是本技术多段式热粧第一种实施例的剖面示意图。图2是本技术多段式热粧第二实施例的剖面示意图；图3是本技术多段式热粧第三种实施例的剖面结构示意图。图4是图3中的A-A剖视放大图。图5是本技术多段式热粧第四种实施例的剖面示意图。图6是图5中的B-B剖视放大图。图7是本技术多段式热粧第五种实施例的剖面示意图。图8是本技术多段式热粧第六种实施例的剖面示意图。图中:1.壳体，2.散热冷凝段翅片，3.冷凝液灌注孔，4.保护帽，5.第一冷凝芯管，6.冷媒，7.第一隔离器，8.第二冷凝芯管，9.第一管内空腔，10.第三冷凝芯管，11.第四冷凝芯管，12.第二隔离器，13.引流支架，14.引流支架本体，15.支架通孔，16.第三隔离器，17.支撑架，18.支撑架本体，19.支撑架通孔，20.第二管内空腔，21.第三管内空腔，22.第四管内空腔，23.第五管内空腔，24.第六管内空腔，25.第七管内空腔，26.第八管内空腔，27.第九管内空腔，28.第十管内空腔，29.第^^一管内空腔，30.第十二管内空腔，31.第十三管内空腔，32.第十四管内空腔，33.第十五管内空腔，34.第十六管内空腔。【具体实施方式】下面结合附图和【具体实施方式】对本技术进行详细说明。热粧是一种两相液气对流循环热传导系统，现有的热粧是由一根密封的管组成，里面冲以液体工质，管的上部为冷凝器，下部为蒸发器，当冷凝器与蒸发器之间存在温差时(冷凝器温度低于蒸发器)，蒸发器内的液体工质吸收热量，蒸发成气体工质，在压差作用下，气体工质上升至冷凝器，与较冷的冷凝器管壁接触，放出汽化潜热，冷凝成液体，在重力作用下，冷凝的液体工质沿管壁流回蒸发器再蒸发，如此往复循环。这种传热机制决定了热量只能从下向上传输，只有当空气温度低于热粧液体段的温度时，热粧才开始启动工作，导致热粧只能在冬季工作，运行效率低，为了克服上述现有技术中存在的问题，本技术提供了一种多段式热粧。如图1所示，本技术多段式热粧第一种实施例，包括筒状的壳体I，壳体I一端的外壁上设有散热冷凝段翅片2，壳体I的两端分别设有冷凝液灌注孔3和保护帽4;沿壳体I的轴线方向、壳体I内依次设有两个圆台筒形的第一隔离器7，第一隔离器7直径较大的一端与壳体I的内壁固接，第一隔离器7直径较小的一端朝向壳体I设有散热冷凝段翅片2的一端;一个第一隔离器7直径较小的一端固接有桶形的第一冷凝芯管5，该第一隔离器7的内部第一冷凝芯管5的内部连通;另一个第一隔离器7直径较小的一端固接有桶形的第二冷凝芯管8，该第一隔离器7的内部与第二冷凝芯管8的内部相通通;第一冷凝芯管5的封口端和第二冷凝芯管8的封口端均朝向壳体I设有散热冷凝段翅片2的一端;第一冷凝芯管5、与第一冷凝芯管5固接的第一隔离器7和壳体I围成第一管内空腔9，第一管内空腔9与位于壳体I 一端的冷凝液灌注孔3相通;两个第一隔离器7、第一冷凝芯管5、第二冷凝芯管8和壳体I围成第二管内空腔20，壳体I侧壁上设有与第二管内空腔20相通的冷凝液灌注孔3，冷凝液灌注孔3外覆盖有保护帽4;第二冷凝芯管8、与第二冷凝芯管8固接的第一隔离器7以及壳体I围成第三管内空腔21，第三管内空腔21与位于壳体I另一端的冷凝液灌注孔3相通;第一管内空腔9、第二管内空腔20和第三管内空腔21互不相通;第一冷凝芯管5和第二冷凝芯管8的结构相同，只是尺寸有所不同。如图2所示，本技术多段式热粧第二种实施例，包括筒状的壳体I，壳体I一端的外壁上设有散热冷凝段翅片2，壳体I的两端分别设有冷凝液灌注孔3和保护帽4;沿壳体I的轴线方向、壳体I内依次设有两个圆台桶形的第二隔离器12，第二隔离器12直径较小的一端为封口端，该封口端朝向壳体I设有散热冷凝段翅片2的一端，第二隔离器12直径较大端与壳体I内壁固接;两个第二隔离器12中朝向散热冷凝段翅片2的第二隔离器12的封口端设有U形的第三冷凝芯管10，另一个第二隔离器12的封口端设有U形的第四冷凝芯管11;固接有第三冷凝芯管10的第二隔离器12和壳体I围成第四管内空腔22，第四管内空腔22与设于壳体I 一端的冷凝液灌注孔3相通;两个第二隔离器12和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多段式热桩，包括壳体（1），壳体（1）一端的外壁上设有散热冷凝段翅片（2），其特征在于，壳体（1）内设有至少一个隔离体，该至少一个隔离体将壳体（1）内部分成至少两个互不相通的管内空腔（9），管内空腔（9）通过冷凝液灌注孔（3）与外界相通，每个管内空腔（9）内均灌注有冷媒（6）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：熊治文，牛伟民，米维军，
申请(专利权)人：中铁西北科学研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：甘肃;62