凍結循環(huán)影響凍結壓力的因素

主要有原始地應力和二次應力場、土層性質、凍結深度、凍結溫度、井壁材料和構造、施工工藝等。不同條件下凍結壓力變化規(guī)律和最大值不同。一般砂性土凍結壓力很小，而粘性土特別是鈣質粘土層的凍結壓力則較大。凍結壓力尚無通用的理論公式計算，多用在井壁內安裝壓力盒等方式實側，設計井壁時可采用類比法參照條件相似的井筒的實測資料加以選取。2100433B

凍結循環(huán)是指豎井凍結法掘進工藝中，由氨、冷卻水和鹽水等二個循環(huán)所組成的冷卻系統(tǒng)。其循環(huán)過程是：由冷媒劑(鹽水)吸收巖層的熱量，并把這部分熱量傳給制冷劑(液氨)，經(jīng)壓縮作功后，氨把這部分熱量傳給冷卻水，冷卻水把熱量帶到大自然中。

凍結壓力隨時間變化，且受施工方式的影響。其形成過程是，在形成凍結壁的過程中，地層處于原巖應力狀態(tài)下凍結膨脹，產(chǎn)生附加應力場，使總的地應力升高，凍結壁內部積聚較多能量，當并筒開挖后，凍結壁的約束解除，應力重新分布。其內側產(chǎn)生塑性變形，井幫以不斷向并內位移形式釋放能量，砌壁使凍結壁位移受阻，便產(chǎn)生對井壁的壓力，這是凍結壁變形引起的變形壓力，它構成前期的凍結壓力。在砌筑井壁后，尤其是采用混凝土井壁時，混凝土的水化熱使壁后凍土融化，此時凍結壓力下降；當融土在凍結孔供冷下又重新回凍時產(chǎn)生凍脹力，同時由于混凝土析出的多余水分遷移到土層中，土體含水率增加，凍脹加劇，這些為回凍脹力，它使后期的凍結壓力回升以至達到最大值。當冷凍站停止供冷后，凍結壁溫度上升井開始自然解凍，凍結壓力逐漸下降并向永久地壓過渡。可見，凍脹力、回凍脹力等僅是凍結壓力的一部分、但有時是很主要的部分。

凍結壓力是指豎井凍結法掘進施工期間，凍結壁作用于井壁上的壓力。主要有并簡開掘后形成的二次應力場、土中水結冰時體積膨脹和某些粘性土層吸濕后自身體積膨脹等成因。一般以前兩者為主，但枯性土層特別是膨脹性大的粘土層則三者兼有，且以后者為主。

鹽水(冷媒劑)在制冷過程中起著傳遞冷量的作用。它從蒸發(fā)器外部的鹽水箱內取得冷量后，用鹽水泵排經(jīng)干管、配液圈、供液管進入各凍結器底部，再沿凍結管和供液管間的環(huán)形空間自下而上流動并吸收凍結管周圍地層的熱量而使地層降溫凍結，上升鹽水又經(jīng)回液管、集液圈、干管返回冷凍站的鹽水箱，構成鹽水循環(huán)。

冷卻水用來冷卻氨的過熱蒸氣。在冷凝器中由于冷卻水的淋洗而把氨的過熱蒸氣的熱量帶走，使氨的溫度降到冷凝溫度而液化，而冷卻水則必須不停地循環(huán)流動，不斷補充部分新水。通常由水源、水泵、冷凝器、泄水溝、循環(huán)水池構成冷卻水循環(huán)系統(tǒng)。

實際上是卡諾逆循環(huán)的熱功轉換過程。它是用氨作制冷劑、液氨在蒸發(fā)器中蒸發(fā)變?yōu)轱柡驼魵鈺r，吸收蒸發(fā)器周圍鹽水中的熱量。使之成為低溫鹽水，而氨的飽和蒸氣則被壓縮機吸入井壓縮為過熱蒸氣，后經(jīng)冷凝器冷卻成高壓飽和液氨，再通過節(jié)流閥減壓為低壓液氨而流人蒸發(fā)器中重新蒸發(fā)，構成氨循環(huán)。根據(jù)對制冷溫度的不同要求，氨循環(huán)有一級壓縮、二級壓縮等不同循環(huán)系統(tǒng)。

凍結間縱向吹風

縱向吹風阻力損失小，但氣流的相對循環(huán)次數(shù)少，速度場不均勻，為解決氣流流通距離長、食品凍結不均勻的缺點，使冷風機吹出的低溫氣流垂直直吹在白條肉的后腿上，一般在吊頂上沿著平行吊軌方向開條縫，使冷風從條縫中吹出。

凍結間橫向吹風

在凍結間一側設置多臺落地式冷風機，吊軌上鋪設吊頂，沿吊軌方向開長縫，冷風沿空隙下吹。這種型式空氣流通距離短，增加循環(huán)次數(shù)，庫內溫度均勻，但阻力大。

凍結間下吹風式

采用吊頂式冷風機，它可以增大每噸貨物而的冷卻面積120m2/t,增加了空氣循環(huán)量，每臺風機（采用每臺風量21000m3/h的LTF8#軸流風機16臺）與一個“人”字形的獨立風道連接，通過12列噴網(wǎng)口垂直向下吹，這種型式風速均勻，阻力小，消除了死角，使溫度均勻一致，可縮短凍結時間，節(jié)省用電，但這種型式維護管理不方便。