Устройство для регулирования уровней воды в каналах Советский патент 1984 года по МПК G05D9/02 

Изобретение относится к гидротехнике и касается устройств для регулирования уровней воды в каналах. Известно устройство для забора воздуха, используейое для регулирова ния уровней воды на оросительных кангшах, включающее открытую снизу емкость для накопления воздуха, выполненное с водяным колесом, имеющим захватывающие воздух стаканы, проходящие при вращении.колеса под емкостью для накопления воздуха 13. Недостатком данного устройства являются наличие вращающихся деталей ведущее к снижению надежности работы устройства, а также зависимость скорости забора воздуха от скорости течения воды в канале. Известно устройство для регулирования уровней воды в каналах, включающее полый затвор с горизонтальной осью вращения, мембранные датчики, клапан и источник сжатого воздуха, который состоит из емкости с сифоном. Сифон связан с атмосферой через патрубок, который засасывает воздух из атмосферы и подает его вместе с водой в емкость, где воздух выделяет ся, а вода постоянно вытекает из емкости через трубу С 2. Недостатками известного устройства является то, что сжатый воздух подается под давлением, зависящим от уровня воды нижнего бьефа данного сооружения, а гак как уровень нижнего бьефа колеблется в значительных пределах, то при малых уровнях воды в нижнем бьефе система регулирования не будет работать. Кроме того происходит значительный расход воды через сифон при закрытом затворе, которая непроизводительно тратится, поскольку сифон работает постоянно, независимо от того, нужен ли сжатый воздух в данный момент или нет. Поставленная цель достигается тем что в устройстве для регулирования уровней воды в каналах, содержащем установленный на горизонтальной оси вращения новый затвор с наливным .отверстием и сливным отверстием, на котором установлен первый клапан, ме бранные датчики уровней, сообщенные с первым клапаном посредствомтрубопроводов и отверстия в горизонтальной оси вращения, источник сжатого воздуха выполнен в виде емкости, раз деленной на верхнюю и нижнюю камеры, сообщенные между собой отверстием 1 5 слива, на котором установлен первый поплавковый клапан, жестко соединенный с вторым клапаном, установленным на отверстии для накопления воздуха, причем верхняя камера размещена ниже уровня дна канала верхнего бьефа и сообщена с верхним бьефом, а также с полостью затвора через отверстие в горизонтальной оси вращения и через трубопровод, а нижняя камера сообщена с атмосферой и снабжена сливным отверстием, на котором установлен второй поплавковый клапан. На фиг. 1 изображено данное устройство, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид в плане; на фиг. 3 - источник сжатого воздуха. Устройство для регулирования уровней воды в. каналах включает полый затвор 1 с горизонтальной осью 2 вращения; наливным отверстием 3, расположенным по всей щирине напорной грани затвора со стороны верхнего бьефа канала, и сливным отверстием 4, которое перекрывается первым клапаном 5, связанным через отверстие в оси 2 затвора, и трубопровода 6 с мембранным датчиком 7 стабилизации уровня 8 нижнего бьефа и мембранным датчиком 9 стабилизации уровня 10 верхнего бьефа. Источник сжатого воздуха выполнен в виде емкости 11, разделенный перегородкой 12 на верхнюю 13 и нижнюю 14 камеры. Верхняя камера 13 соединена трубопроводом 15 с фильтром 16 с верхним бьефом и размеш,ена ниже уровня дна канала верхнего бьефа. Трубопроводом 17 верхняя камера 13 сообщена через отверстие в горизонтальной оси 2 вращения затвора и трубопровод 6 с полостью затвора. Верхняя KeiMepa 13 служит для сбора сжатого воздуха, .а нижняя камера 14 для забора воздуха из атмосферы и подачи его в верхнюю камеру 13. Верхняя 13 и нижняя 14 камеры сообщены между собой отверстием 18 для накопления воздуха и отверстием 19 слива, на котором установлен первый поплавковый клапан 20, который содержит направляющ;/ю трубку 21, стержень 22 и клапан 23. Первый поплавковый клапан 20 жестко соединен с вторым клапаном 24, установленным на отверстии 18 для накопления воздуха. Нижняя камера 14 сообщена с атмосферой отверстием 25 с клапаном и снабжена сливным отверстием 26 с вторым поплавковым клапаном 27 с напра ляющей трубкой 28 и стержнем 29 и резиновым поплавком 30. Устройство работает следующим об разом. Через соединительную трубку 15 вода поступает в емкость 11 и накап ливается в верхней камере 13. Если клапан 23 открыт, то вода поступает через отверстие 19 в нижнюю камеру 14, накапливается в ней и вьщавливает воздух через отверстие 18 в верхнюю камеру 13. При достижении определенного уровня воды в нижней камере 14 поплавковый клапан 27, упи раясь в ограничительную шайбу 31, поднимает поплавок 30, который, всплывая, открывает отверстие 26, и вода начинает выходить из нижней камеры 14. Скорость выхода воды определяется разностью диаметров отверстий 19 и 26. За счет разряжения в нижней камере 14, возникающего при выходе из нее воды при открытии отвёрстия 26, поплавок 30 открывается и в нижнюю камеру 14 засасьгеается воздух из атмосферы. При полном выхо де воды из нижней емкости поплавок 30, опускаясь,перекрывает отверс тие 26, вода начинает накапливаться в камере 14, и процесс повторяется. При накоплении определенного объе ма воздуха в верхней камере 13 уровень воды в ней уменьшается, первый поплавковый клапан 20, опускаясь, перекрывает клапанами 23 и 24, отверстия 19 и 18, прекращая допуск во ды в нижнюю камеру 14. При увеличении расхода воздуха в верхней камере 13 увеличивается уровень воды и первый поплавковый клапан 20 всплыва ет, открывая отверстие 19 и 18, пост пая в нижнюю камеру 14, вьщавливает из нее воздух. Сжатый воздух под давлением Р, определяемым разностью уровней воды в верхнем бьефе и в емкости 11, поступает в систему регулирования через трубопровод 15 и ось 2, попадая, в затвор 1. Через отверстие А, перекрываемое первым клапаном 5, сжатый воздух сбрасывается в атмосферу в зависимости от поступающих сигналов с мембранных датчиков 7 и 9. При этом превышение уровня верхнего бьефа против заданной отметки и понижение уровня нижнего бьефа против его заданного положения вызывает прикрытие первым клапаном 5 сливного отверстия 4, и наоборот, понижение уровня верхнего бьефа и повышение уровня нижнего бьефа увеличивает открытие первым клапаном 5 сливного отверстия 4. Таким образом, устройство для регулирования уровней ВОДЬ в каналах позволяет поддерживать уровень воды в нижнем бьефе на заданных отметках или заданный уровень в верхнем бьефе, а также стабилизировать уровень в нижнем бьефе с автоматическим переходом на стабилизацию уровня в верхнем бьефе, если, последний превышает допустимьй горизонт. Наличие клапанов, перекрывающих подачу воды в нижнюю емкость при достижении определенного объема воздуха в верхней емкости для его накопления, выгодно отличает данное устройство от прототипа, позволяя исключить непроизводительный расход воды. Кроме того, наличие клапанов позволяет повысить производительность устройства, обусловленное возможностью регулирования скорости подачи и выпуска воды в узле для нагнетания воздуха, что, в конечном итоге, определяет объем воздуха, поданного в систему регулирования.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЕЙ ВОДЫ В КАНАЛАХ, содержащее установленный на горизбнтальнрй оси вращения полый затвор с наливным отверстием и сливным отверстием, на котором установлен первый клапан, мембранные датчики уровней, сообщенные с первым клапаном посредством трубопроводов и отверстия в горизонтальной оси вращения, источник сжатого воздуха, отличающееся тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей и сокра, щения непроизводительньк расходов .воды, источник сжатого воздуха выполнен в виде емкости, разделенной на верхнюю и нижнюю камеры, сообщенные между собой отверстием для накопления воздуха и отверстием слива, на котором установлен первый поплавковый клапан, жестко соединенный с вторым клапаном, установленным на отверстии для накопления воздуха, причем верхняя камера размещена ниже уровня дна канала верхнего бьефа и сообщена с верхним бьефом, а также с полостью затвора через отверстие в горизонтальной оси вращения затвора и через трубопровод, а нижняя камера сообщена с атмосферой и снабжена сливным отверстием, на котором установлен второй поплавковый клапан. 00 4 сл СП