Регулятор расхода воды в бьефах гидротехнических сооружений Советский патент 1983 года по МПК G05D9/02 

Изобретение относится к cenbCKON-iy козяйству и может быть использовано ш гидромепиоративнык системах при решен задач автоматизации процессов воцорас- предепения. Известен регулятор расхода воды, включающий сифон и испопнитепьный мех низм задания расходов воды в виде возцуховпускного крана, сообщающего попость сифона под напором и водоспнвным гребнем с атмосферой через регулируемую вручную площадь воздуховпускных отверстий ij . Недостатками данного регулятора явпяются низкая точность стабилизации за данных расходов воды и отсутствие в не звена, обеспеч1шающего запуск в работу Наиболее бпизк 1М по технгиеской сущ ности к предлагаемому является вакуумный регулятор расхода воды, содержаший сифон, ааряд1а 1й насадок и исполнительный механизм задан ш требуемых расход воды, выполненных в виде пошшвкового датчика с винтовой установкой и приемной мембраной, герметично соединенной гибким трубопроводом и исполнительной мембраной, уста ювпиваемой над воздухо впускням штуцером, сообщен№1м с капором сифона 2 . Недостатком известного регулятора я ляется относительно большая погрешност поддеркания заданных расходов воды при фуш ционировании в условиях подпорнопеременного режима работы н гжнего бье фа. Цель изобретения - повышение точности регулятора. Указанная цель достигается тем, что в регуляторе расхода воды в бьефах гидротехшгческих сооружений, содержащем сифон и соединенный с его гребнем заряд ный насадок и исполнительш 1й механизм задания расходов, исполщ1тель№ й механизм задания расходов выполлген в ввде емкости, со штуцерами, сообщеш-гыми с атмосфэ.рой, содержащей корректирующее звено, выполненное в виде июстко соединеннь1х и разделенных мембраной патрубков, один tra которых сообщен с верхmiM бьефом, а другой сообщен с одним из штуцеров и снабжен перегородкой с отверстием с установленным в нем подпружиненным клапаном, жестко соединенным с мембраной, причем полость патрубкамежду перегородкой и мембраной сообщена с .емкостью, а на штуцерах усганов лены клапаны, связан№1е с блоком аисташгаонного управления. 927. .2 На фиг. 1 показан регулятор расхода воды, разрез; на фиг. 2 - исполнительный механизм задания расходов, разрез. Регулятор содержит сифон 1, зарядный насадок 2 с воздухоотсасывающей трубкой 3 и водоприемной камерой 4, снабженной сероудержива)ошей решеткой 5, исполнительный механизм 6 задания расходов, который в автоматизированных системах сопряжен слаботочными линиями 7 связи с блоком дистанционного управления (не показан). Регулятор на выходе имеет водобойный колодец 8 для гашения энергии потока и затопления выхода сифона. С стороны выходного участка зарядного насадка 2 ю расстоянии 0,50 его д шметра от входа прикреплена воз духоотсасывающая трубка 3, сообщающая внутренние полости входа зарядного насадка и сифона, зарядный насадок 2 выходнь м участком сообщен с водобойным колодцем 8. Исполнительный механизм 6 задания расходов выполнен в виде емкости 9, имеющей воздуховпускные трубки 10 и 11, сообщающие ее с внутренней полостью сифона под капором и водосливным гребнем, и корректирующее звено 12 в виде верхнего 13 и нижнего 14 патрубков, герме тично скрепленных друг с другом через мембрану 15, которая соединена с клапаном 16, подпружиненным с требуемой длиной и коэффициентом жесткости пружи- ной 17. При этом верхний патрубок 13 сообщен с емкостью 9 воздуховпуск 1ыми окнами 18 и имеет внутри перегородку 19с отверстием 20, причем штуцер 21 с расчетным диаметром отверстия сообтает патрубок, 13 с атмосферой и снабжен двухлозипионным клапаном 22, который может быть сопряжен при построении АСУ ТП водораспределения с электрореле 2,3, подключенным через слаботочные ПИШ1И 7 связи к блоку дистанционного удравпения. Емкость 9 также имеет воздуховпуск sibie штуцера 24 с расчетными диаметра-ми отверстий, причем их. количество подирается из условия обеспечения требумого приращения расхода воды при смене аданий на стабилизацию нового расхода ерез регулятор. Соосно штуцерам 24 размещены двухпозиционные воздухорегулирующие клапаны 25, которые также огут быть сопряжены с блоком дистанционного управления через электрорепе 23 слаботочные линии 7 связи. Регулятор работает следующим образом. При запуске регулятора в работу закрывают клапанами 22 и 25 соответственно штуцер 21 и воэдуховпускные штуцера 24, что может быть осутцествпено вручную или по сигналам блока дистанционного управления, передаваемым по сла боточным пиниям 7 связи на электрореле 23. В этом случае сифон изолирован от атмосферы со стороны исполнительного механизма б, а также со стороны верхнего и нижнего бьефов. При этом вода, проходящая через сероудерживающую решетку 5, водоприемную камеру 4 и зарядный насадок 2, создает на его входе вакуум, что обеспечивает отсос воздуха из сифона и зарядку регулятора. Требуемый расход воды регулятору обеспечивают открытием-закрытием в необходимом сочетании и количестве воздуховпускнык штуцеров 24, при этом также открывают и клапан 22, Тогда определенный расход воздуха поступает под водосливной гребень и капор сифона по воздуховпускным трубкам 10 и 11 из атмосферы через соответствующие штуцера 24 и 21 и воздуховпускные окна 18, через которые величина расхода воздуха определена зазором, образованным между клапаном 16 и диаметром отверстия 20 в перегородке 19. Ввиду того, что имеет место функциональная связь между расходом воды и расходом поступаемого в сифон 1 воздуха из атмосферы, требуемо сочетание открытых воздуховпускных штуцеров 24 и величины зазора между клапаном 16 и диаметром отверстия 20 в перегородке 19 однозначно определяет требуемые расходы воды через регулятор При изменении уровня воды перед регулятором заданный расход воды обеспечивается корректирующим звеном 12, в котором, например, при повышении уровня увеличивается зазор между диаметром отверстия 20 в перегородке 19 и клапаном 16 из-за сжатия давлением воды воздуха, заключенного в нижнем патрубке Г4, что приводит к увеличению прогиба мембраны 15 и перемещению клапана 16 вверх. При понижении уровня перед регулятором давление в нижнем патрубке 14 снижается, в результате чего клапан 16 перемещается вниз и уменьшает зазор, что, в свою очередь, обеспечивает снижение расхода воздуха из атмосферы. При изменении уровня в водобойном колодце 8 из-за подпорно-пе ременного режима работы нижнего бьефа регулятор изменяет заданный расход воды несущественно, поскольку приращение уровня в водобойном колодце существенно мало по сравнению с гидравлическим перепадом регулятора., Регулятор расхода воды в бьефах гид- ротехнических сооружений обеспечивает более высокую точность поддержания заданных расходов воды при работе нижнего бьефа в подпорно-пе ременном и свободном режимах движения потока, при этом его исполнительный механизм задания требуемых расходов более прост в констру - тивном отношении и обеспечивает эффективное сопряжение с блоком дистанцион ного управления через простейшие клапана с электрорелейным приводом, требующим незначительных усилий дтга открытиязакрытия. Использование предлагаемого регулятора в отличие от известнь1х позволяет исключить при создании АСУ ТП водораспределения дорогостоящих электросилоы X кабе льны х каналов и электросилового борудования и существенно упростить хему дистанционного управления расхоом воды, исключив каналоформирующую ппаратуру - телезадатчик, телепреобраователь, что не только снижает строиельную стоимость АСУ ТП, но и суественно упрощает ее эксплуатацию.

fm

.

б

n n n n

РЕГУЛЯТОР РАСХОДА ВОДЫ В БЬЕФАХ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СОг« / ОРУЖЕНИЙ, содержащий сифон и , ненный с его гребнем зарядный насадок и исполнительный механизм задания раоходов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулятора, исполнительный механизм задания расходов выполнен в виде со штуцерами, сообщенными с атмосферой, .содержащей корректирующее звено, выполненное в виде жестко соединенных и разделенных мембраной патрубков, один из которых сообщен с верхним бъ-ефом, а другой сообщен с одним из штуцеров и снабжен перегородкой с отверстием с ; установленным в нем подпружиненньтм i ктпаном, жестко соединенным с мембраной, причем полость патрубка между (Л перегородкой и мембраной сообщена с емкостью, а на на штуцерах установлены I к лапаны, связанные с блоком, диета - . ;ционнсягчэ управления.

Фж)