Регулятор расхода Советский патент 1984 года по МПК G05D7/00 

Изобретение относится к гидротехиике и может быть использоваио дпя стабилизации расходов воды на оросительных системах, а также для других нужд, где необходим отбор воды с постоянным расходом. Известен вакуумный регулятор расхода, вьшолненный из сифона, поплавкового датчика, Г-образного патрубка с вакуумной полостью, сообщенной с полостью сифона, свя занной с поплавковым датчиком пос редством закрытой гидравлической системы, состоящей из трубопровод и двух мембран, одна из которых перекрывает воздушный патрубок сифона, а другая связана с поплав ком Lli. , Процесс стабилизации расхода РОДЫ или уровня нижнего бьефа) происходит следующим образом. При понижении уровня регулируе мого бьефа поплавковый датчик воздействует на приемную мембрану прижимает ее, перемепая жидкость по трубопроводу в исполнительную мембрану, которая перекрывает возд ховпускное отверстие в патрубке, что приводит к возрастанию вакуум в сифоне и к увеличению расхода, в результате чего восстанавливает прежний режим стабилизации уровня или расхода. При увеличении уровня процесс стабилизации происходит аналогичны образом. Приемная мембрана прижима ется Поплавком в обратном направле нии,- перемещая, жидкость по трубопр воду от исполнительной мембраны,, которая приоткрывает воздуховпуск ное отверстие в патрубке сифона, что приводит к уменьшению вакуума в сифоне и восстановлению прежнего расхода. Однако использование нижнего бьефа и замкнутой гидравлической системы для управления воздухопуск ным отверстием сифона усложняет .ко струкцию -и увеличивает погрешность при стабилизации заданного расхода причем поплавковый датчик установл в бьефе, где происходит истечение бурного потока из сифона, что треб ет дополнительных мер для успокоения поплавкового датчика. Наиболее близким по сущности и достигаемому результату к предла емому, является у.стройство для стабилизации расхода,- содержащее водослив, выполненный в виде вертика но установленного цилиндрического патрубка, содержащего расположенный над ним колпак, полость КОТОРО ГО соединена через отверстие с атмосферой, и установленного между верхним и нижним бьефами сопла Вен тури, сужение которого соединено с полостью колпака трубкой, торец которой размещен над торцом цилиндрического патрубка и21. При изливе воды из верхнего бьефа в нижний в сужении сопла Вентури создается вакуум, величина которого равнаH4y j 0,7-0,8 ( Z ), где Zперепад ровней между верхним и ниж ним бьефами. При этом из полости колпака по трубке начинается отсос воздуха и под колпаком возникает разрежение в результате того, что отсос воздуха по трубке превышает его приток через воздуховпускное отверстие. Из-за возникновения вакуума внутри колпака уровень воды в нем начинает увеличиваться до тех пор, пока не достигнет отметки торца вакуумной трубки, после чего перекрывает отсос воздуха из-под колпака, В результате поступления воздуха через отверстие к колпаке давление внутри колпака увеличивается, а уровень воды понижается. После того, как тор.ец вакуумной трубки окажется в воздухе, процесс повторяется. Недостатком известного устройства является значительная погрешность стабилизации заданного расхода и необходимость настройки воздуховпускного отверстия в каждом конкретном случае применения в реальных условиях, Р едостаточная точность стабилизации заданного расхода возникает от неполного использования источника вакуума Ссопла ВентуриУ, а только величины превышения вакуума над постоянным поступлением воздуха через воздуховпускное отверстие, что налагает на размеры отверстия ограничения и от этого зависит быстродействие устройства при поддержании постоянного перелива через торец водовыпуска и, в конечном счете-, стабилизации расхода. Кроме того, как только наступает равновесное состояниге перекр«тие торца вакуумной трубки), поступле- ние воздуха через воздуховпускное отверстие тут же выводит его из равновесия, т.е. постоянно искусственно .создается возмущение и нарушение стабилизированного уже в какой-то момент расхода. Цель изобретения - упрощение, повышение точности и надежности регулятора. Поставленная цель достигается тем, что в регуляторе расхода, содержащем установленную между верхним и нижним бьефами перегораживакяцую стенку с местню4 сужением, на которой закреплен сифон, полость которого сообщена с атмосферой воздуховпускным отверстием, на последнем установлен клапан, снабженный грузом с изменяемой массой. На чертеже изображен предлагаемый регулятор расхода, сечение по продольной оси. Регулятор расхода включает верх ний 1 и нижнкй 2 бьефы, перегоражи ющую стенку 3 с местным сужением 4 служащим для зарядки сифона путем обр азования вакуума при перетекании воды из верхнего бьефа в нижни сифон 5, имеющий патрубок 6 с возд ховпускным отверстием 7 для сообще ния с атмосферой, Воздуховпускное отверстие 7 перекрыто клапаном 8, снабженным грузом 9- для увеличения его массы (балласт, вода, грузики и т.п. . Для контроля высоты перелив эемого слоя сифон 5 имеет прозр ное GIKHO 10 со шкалой. Регулятор расхода работает следующим образом. В исходном положении клапан 8 перекрывает Воздуховпускное отверс тие 7 воздушного патрубка 6. При перетекании воды из верхнего бьефа в. нижний в сужении 4 создается вакуум, за счет которого в полости сифона 5 создается разрежение. От возникновения вакуума в сифоне 5 уровень воды во вxoднo{f части сифона увеличивается, достигает греб ня и вода начинает переливаться в нисходящую ветвь сифона, еще более увеличивая вакуум захватом и выносом воздуха из полости сифона. Как только давление понизится до определенной величины, атмосферное давление приподнимет клапан 8 с определенной заданной массой и воздух начнет поступать в полость сифона Спой перелива при этом понизится / давление повысится и под действием массы клапан 8 перекроет отверстие 7. Конкретная масса клап на 8 будет соответствовать поддержанию определенного слоя перелива, и, следовательно, расхода. Предлагаемый регуляторрасхода обладает более простой конструкцией, чем известный. При всех прочих равных условиях Воздуховпускное устройство состоит из двух деталей: патрубка и клапана с изменяемой массой груза, что/ в свою очередь, повышает надежность регулятора в работе. Предлагаемый регулятор обладает большей способностью быстродействия, а Воздуховпускное отверстие не вносит постоянных искусственных возмущений в стабилизацию расхода, а используется только при возмущениях в бьефах, вызвавших увеличение расхода от заданного. Экономическую эффективность, регулятора расхода составляет экономия от упрощения конструкции, экономия воды от повышения точности стабилизации заданного расхода, осуществляемой уменьшением времени переходных процессов из-за полного использования источника вакуума, что позволяет быстрее восстановить слой перелива следовательно и расход до заданного. Причем восстановление переливного слоя (расхода) до заданного при егО отклонении в сторону увеличения достигается впуском воздуха быстрее, чем при отклонении в сторону уменьшения и овсстановливаемого до заданного вакуумом. Это предотвращает пег рерасход воды при заборе ее из канала старшего порядка. Непосредственный визуальный контроль за высртой переливного слоя позволяет более просто и точно изменением массы клапана настроить регулятор на необходимый расход, что упрощает его эксплуатацию.

РЕГУЛЯТОР РАСХОДА, содержащий установленную между верхним и нижним бьефами перегораживающую стенку с местным сужением, на кото-рой закреплен сифон,полость которого сообщена с местным сужением и сообщена с атмосферой воздуховпускным отверстием,, отличающийс я тем, что, р целью упрощения и повьпиения точности регулятора, на воздуховпускном отверстии установлен клапан, снабженный грузом с изменяемой массой. (Л X 00 со /// ///