УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯ ВОДЫ В ЗАКРЫТОЙ ДРЕНАЖНОЙ СЕТИ Российский патент 2000 года по МПК E02B11/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к мелиорации, и может быть применено для автоматического регулирования уровня грунтовых вод на закрытых осушительно-увлажнительных системах, а также при регулировании уровня воды в верхних бьефах перегораживающих сооружений на оросительных и осушительно-увлажнительных каналах.

Известно устройство [1], содержащее запорный орган водовыпускной трубы в виде конического тора из эластичного материала, полость которого через клапанную коробку с открывающимся и закрывающимся клапанами соединена с трубой и колодцем, канал связи содержит обратный клапан с фильтром. Запорный орган задвигающегося клапана соединен с поплавком осадкамеры.

Данное устройство сложно в изготовлении. Применение торовых оболочек из эластичных материалов ведет к вынужденной периодической замене последних. Устройство фильтра предусматривает периодическую очистку последнего, что затрудняет эксплуатацию регулятора.

Известен регулятор уровня [2], состоящий из корпуса в виде трубы-колена под углом 90^o, вертикальный конец которого представлен запорным клапаном, состоящим из патрубка со сливными окнами, перекрываемым затвором-стаканом.

Данное устройство сложно в изготовлении: из-за громоздкости Г-образного патрубка труба устанавливается высоко над днищем колодца, что ведет к заохриванию и заиливанию дна, кроме того, при работе Г-образного патрубка в режиме заполнения стакан будет погружаться в ил. Система для бесперебойной работы непригодна, так как требует постоянной очистки колодца.

Кроме того, конструкция запорного органа и расположение его в колодце приводят к необходимости создания значительных усилий для преодоления гидростатического давления, действующего на всю площадь затвора-стакана при его открытии. Эти усилия снижают безотказность срабатывания устройства, а следовательно, и надежность его эксплуатации.

Известно устройство для регулирования уровня воды в дренажной сети [3], состоящее из запорного клапана, выполненного в виде двух конусных устройств, соединенных между собой с возможностью перемещения относительно друг друга, причем одно из устройства имеет направляющие для направления потока воды на второе устройство, с поплавком приводом, направленным на оголовке дрены, расположенном в колодце. Однако данное устройство имеет два направляющих конуса и значительный вес самого устройства, что затрудняет эксплуатацию данного устройства.

Наиболее близким из аналогов, принимаемым за прототип, является регулятор уровня грунтовых вод, содержащий отрезок трубы, запорный клапан, состоящий из жесткой конструкции с расположенным на нем рычажным устройством с грузом и поплавковым приводом [4]. Данное устройство ненадежно из-за трения трубы в трубе, попадания мусора и отсутствия возможности управления системой для полного уравновешивания рычажного устройства и сложно в изготовлении.

Предлагаемое устройство направлено на устранение указанных недостатков за счет конструкции, которая позволяет уменьшить величину гидростатического давления при открытии запорного клапана за счет конструкции и уравновесить систему поплавковой части регулируемым весом устройства прижатия клапанной системы, упирающуюся в жесткую часть клапана, что улучшает качество и точность регулирования уровня воды в дренажной системе.

На фиг.1 изображено устройство регулирования уровня воды в закрытой дренажной сети. На фиг.2 показано устройство запорного клапана.

Устройство состоит из дренажного колодца 1, соединенного с входной дреной 2, и запорного клапана 3, регулирующего расход воды через выходную дрену 4. Запорный клапан 3 состоит из жесткой конструкции 5 и плотной прорезиненной ткани 6, закрепленной по краям пластинами к конструкции 5, к ткани прикреплена жесткая пластина 7 с направляющими дугами 8, закрепленными к пластине 7. Прорезиненная ткань в центральной части с помощью двух пластин по краям прикреплена к жесткой конструкции 5 сверху и снизу. На жесткой конструкции 5 расположено рычажное устройство 9, подпертое грузом 10, перемещающимся по направляющей рычага 9. Рычаг 9 свободно вращается на оси 11, причем рычаг 9 закреплен к пластине 7 в точке 12. Конструкция 5 с помощью рычажного устройства 13, закрепленного шарнирно на оси 14, соединена со штоком 15 через ось вращения 16. Шток 15 связан с поплавковым приводом, состоящим из поплавка 17, фиксируемого на штоке в различных положениях фиксатором 18. Шток перемещается вверх-вниз по направляющим 19 и 20.

С целью уменьшения усилия на поплавковое устройство система сконструирована таким образом, чтобы усилие от веса штока и левой части рычага 13 уравновешивалось весом клапанного устройства с регулируемым грузом. Система должна уравновеситься при P₁ • l₁ = P₂ • l₂, где P₁ - вес штока с левой частью рычага 13; l₁ - расстояние от оси 14 до приложения усилия P₁; P₂ - вес клапанного устройства, приведенный в точку, относительно оси 14; l₂ - расстояние от оси 13 до расчетного приложения усилия P₂.

Работа устройства регулирования уровня воды в закрытой дренажной сети изображена на фиг. 1.

Во время таяния снегов, весенних паводков и при увеличении поступления дренажных вод в колодец 1 через входную дрену 2 он заполняется водой до тех пор, пока поплавок 17 не начнет подниматься. Клапанная конструкция 5 начнет отходить от трубы 4, постепенно отрывая прорезиненную ткань 6, что позволит открыть клапан постепенно и исключить хлопающий эффект. В начальный момент пластина 7 прижимается к средней части трубы грузом 10. При увеличении расхода воды гибкая пластина упирается в направляющие дуги 8 и открывается весь клапан. Избытки воды поступают в дренажную трубу 4.

При уменьшении поступления воды в колодец поплавок 17 опустится, сначала закроет часть трубы прорезиненной тканью, закрепленной на пластине 7, которая прижата грузом 10, а затем постепенно закроет остальную часть груза незакрепленной прорезиненной тканью с помощью жесткой клапанной системы 5.

При поступлении в колодец определенного расхода открытие клапанной системы будет таким, что пропустит дополнительный расход воды, поступающей из дренажных систем. На работу устройства не будут влиять отложения наносов из-за вертикального расположения прижимного устройства.

Источники информации:
1. А.с. N 1640286, E 02 B 11/00.

2. А.с. N 1645360, E 02 B 11/00.

3. Тимофеев А. Ф. "Мелиорация сельскохозяйственных земель". М.: Колос. 1982. - с.74.

4. А.с. N 871153, G 05 D 9/02, E 02 B 11/00.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к мелиорации, и может быть использовано в оросительных и осушительно-увлажнительных системах. Устройство содержит отрезок трубы, на котором закреплен запорный клапан, состоящий из жесткой конструкции, расположенного на ней рычажного устройства с грузом и поплавкового привода, связанного с жесткой конструкцией. Запорный клапан снабжен прорезиненной тканью и жесткой пластиной с направляющими дугами. Прорезиненная ткань в центральной части прикреплена к жесткой пластине, а по двум краям - к жесткой конструкции. Центральная часть запорного клапана подперта грузом, установленным в рычажном устройстве с возможностью перемещения для уравновешивания и уменьшения усилия поплавкового привода. Изобретение расширяет арсенал технических средств, предназначенных для регулирования уровня воды в закрытых дренажных сетях. 2 ил.

Устройство для регулирования уровня воды в закрытой дренажной сети, содержащее отрезок трубы, на котором закреплен запорный клапан, состоящий из жесткой конструкции, расположенного на ней рычажного устройства с грузом и поплавкового привода, связанного с жесткой конструкцией, отличающееся тем, что запорный клапан снабжен прорезиненной тканью и жесткой пластиной с направляющими дугами, причем прорезиненная ткань в центральной части прикреплена к упомянутой пластине, а по двум краям - к жесткой конструкции, при этом центральная часть запорного клапана подперта грузом, установленным в рычажном устройстве с возможностью перемещения для уравновешивания и уменьшения усилия поплавкового привода.