Устройство для регулирования уровня воды Советский патент 1984 года по МПК G05D9/02 

Изобретение относится к водному хозяйству и может быть использовано для автоматического регулирования уровня воды в оросительных каналах, например для дождевальных машин Кубань.

.Известно устройство, содержащее цилиндрический затвор, установленный в нижнем бьефе вертикально на трубе водовыпуска, поплавковый датчик нижнего бьефа и исполнительный механизм С 1,

Однако такое устройство не позволяет осуществлять регулирование уровня в широком диапазоне перепадов, например, при работе из напорной сети,.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для регулирования уровня воды в бьефе гидросооружения, включающее закрытый цйлиндрический затвор, мембранный привод и поплавковый датчик С2.

Однако цилиндрический затвор такого устройства статически не разгружен, не учитывает напор верхнего бьефа и. не исключает гидравлических ударов при его закрытии.

Цель изобретения - повышение точности устройства с учетом напора верхнего бьефа и снижение-гидравлических ударов.

Поставленная цель достигается те что устройство для регулирования уровня воды, содержащее поплавковый датчик уровня, связанный через шток с распределителем, цилиндрический затвор, установленный над водовыпускной трубой, и мембранный привод содержит установленную над цилиндрическим затвором кольцевую емкость с закрепленным на ней направляющим кольцевым уплотнением, в которой размещен кольцевой эластичный элемент , установленный на торце цилиндрического затвора с возможностью ко такта с упорной кромкой направляющего кольцевого уплотнения и снабженный кольцевым грузом,- торец цилиндрического затвора выполнен с воможностью осевого перемещения внутр емкости, а распределитель выполнен в виде камеры, в которой установлен шток с поршнями, сообщенной с емкостью и с надмембранной и подмембранной полостями мембранного привода, корпус которого закреплен на корпусе емкости, причем мембрана мембранного привода жестко соединена с цилиндрическим затвором.

Кроме того, выходной патрубок водовыпускной трубы снабжен коническим насадком. .

На фиг. 1 схематически представлено предлагаемое устройство в положении закрыто, общий вид; на фиг. 2 - то же, в положении открыто , в момент изменения расходной характеристики устройства.

Устройство содержит цилиндрический затвор 1, прикрепленный тягами 2 и трехплечим рычагом 3 к мембране 4 мембранного привода 5. Над цилиндрическим затвором 1 установлена кольцевая емкость б с направляющим кольцевым уплотнением 7 с упорной кромкой 8 и прорезями (пазами) 9. Емкость 6 жестко закреплена стяжками 10 на водовыпускной трубе 11. Водовыпускная труба 11 водовыпуска снабжена коническим насадком 12. (

В верхней части цилиндрического затвора 1 закреплен кольцевой эластичный элемент 13 с кольцевым грузом 14. Нижняя часть цилиндрического затвора 1 имеет коническую поверхность 15. Корпус мембранного привода 5 жестко закреплен на корпусе емкости 6. Поплавковый датчик 16 уровня трубопроводами 17, 18 и 19 связан соответственно с внутренней полостью емкости б, надмембранной 20 и подмембранной 21 полостями мембранного привода 5.

Boдoвыпyqкнaя труба 11 установлена в оросителе 22. .Датчик 16 уровня связан через шток 23 с распределителем, выполненным в виде камеры 24, в которой размещены поршни 25 штока.

Устройство работает следующим образом.

Когда уровень воды в оросителе 22 достигает заданного верхнего значения (остановлена дождевальная машина Кубань ), поплавковый датчик 16 уровня сообщает надмембранную 20 и подмембранную 21 полости мембранного привода 5 соответственно с атмосферой и внутренней полостью емкости б. Мембрана 4 мембранного привода 5 посредством трехплечего рычага 3 и тяг 2 перемещает цилиндрический затвор 1 в крайнее нижнее положение, уменьшая расходi До подхода нижней части цилиндрического затвора 1 к коническому насадку 12 устройство имеет постоянно уменьшающуюся расходную характеристику. При приближении нижней части цилиндрического затвора 1 к коническому насадку 12 (момент пересечения перпендикуляра, восстановленного в верхней точке образующей конически сходящегося насадка с нижним торцом Цилиндрического затвора,/ расходная характеристика устройства становится постоянной, что, в свою очередь снижает воз- . можность возникновения гидравличёского удара. .В крайнем нижнем .положении цилиндрического затвора 1 расход через устройство прекращается. При этом кольцевой эластичный э;7емент 13 образует контакт с упорной кромкой кольцевого уплотнения 7 за счет массы кольцевого груза 14, что исключает утечки жидкости через зазоры емкости 6. .

Цилиндрический затвор 1 за счет конической поверхности 15 статически разгружен.:

При снижении уровня воды в оросителе 22 (включениедождевальной машины Кубань ) поплавковый датчик 16 уровня сообщает надмембранную 20 и подмембранную 21 полости мембранного привода 5 соответственно с полостью емкости бис атмосферой. Мембрана 4 мембранного привода 5 посредством трехплечего рычага 3- и тяг 2 перемещает цилиндрический затвор 1 вверх, преодолевая усилие давления,, приходящегося на незначительную неразгруженную площадь, образуемую кон- ( тактом кольцевого эластичного элемента 13 с упорной кромкой кольцевого уплотнения 7. При нарушении этого контакта неразгруженная площадь исчезает. При этом через устройство по является расход в ороситель 22. Положение поплавкового датчика 16 уров ня определяет величину расхода. Чем ниже его положение, тем выше расход. При достижении расчетного знат чения уровня в оросителе 22 надмембранная 20 и подмембранная 21 полос ти мембранного привода 5 перекрываются и разобщаются соответственно |с внутренней полостью емкости бис:

атмосферой. При этом при равенствё расходов, потребляемого (дождевальной машиной Кубань Г из оросителя 22 и подаваемого устройством в ороситель 22, цилиндрический затвор 1 устанавливается в неподвижное состояние. При увеличении напора в водовыпускной трубе 11 (на одном из оросителей участка орошения отключалась дождевальная машина Кубань) расход через цилиндрический затвор 1 устройства возрастает, избыток воды накапливается в оросителе 22, повышая уровень. Поплавковый датчик 16 уровня изменяет свое положение,

5 сообщая надмембранную 20 и подмембранную 21 полости мембранного привода 5 соответственно с внутренней полостью емкости бис атмосферой. Цилиндрический затвор 1 прикрывает0 ся, уменьшая расход до восстановления равенства с потребляемым из оросителя 22.

При уменьшений напора в водовыг-пускной трубе 11 водовыпуска (на од5 ном из оросителей участка орошения включилась дождевальная машина Кубань. I цилиндрический затвор 1 открывается, увеличивая расход до восстановления равенства с потребляемым из оросителя 22.

Изобретение позволяет повысить точность устройства с учетом напора верхнего бьефа и снизить гидравлические потери.

/ «/%/%/ /%/ %Л/%Л/%/ /%А/У «/%/ /

Фи-i.l

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯ ВОДЫ, содержащее пошгае ковый датчик урЪйня, связанный через шток с распределителем, цилиндрический затвор, установленный над водовыпускной трубой, и мембранный привод, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства с учетом напора верхнего бьефа и снижения гидравлических ударов в устройстве, оно содержит установленную над цилиндрическим затворбКГ-кбль цевую емкость с закрепленным на ней направляющим кольцевЕлм уплотнением, в которой размещен кольцевой эластичный элемент, установленный на торце i цилиндрического затвора с возможностью контакта с упорной кромкой направляю щего кольцевого уплотнения и снабженный кольцевым грузом, торец цилиндрического затвора выполнен с возможностью осевого перемещения внутри емкости, а распределитель выполнен ввиде камеры, в которой установлен , 1шток с поршнями,сообщенной с емкостью и с надмембранной и подмембранной полостями мембранного привода, корпус которого закреплен на корпусе емкости, причем мембрана мембранного® привода жестко соединена с цилиндри(Л ческим затвором. 2. Устройство по п. 1, отлиС чающееся, тем, что выходной патрубок водовыпускной трубы снабжен коническим насадком.,