Устройство для поддержания уровня и промывки наносов Советский патент 1984 года по МПК G05D9/02 

Изобретение относится к автоматическому регулированию уровня и промывке наносов и может быть использовано на отстойниках и каналак оросительной системы.

Известно промывное устройство, включающее шлюз-регулятор, сборную галлерею,- промывную галлерею и затвор Cl3.

Недостатками известного устройства являются ниличие постоянного расхода для пpo tывки отложива ихся наносов и ручная регулирована степени окрытия затвора промывной ггшлереи.

Наиболее близким по техн-ической сущности к предлагаемому является автоматическое устройство для промаки наносов из отстойников, вклйчающее установленный на горизонтальной оси врашеьшя секторньШ затвор, тру бопровод,- сообщающий полость затвора с верхним бьефом,, датчик наносов и первый датчик уровня 2 К

Недостатком такого устройства Я)Э ляется сложность конструкции из-за наличия тросов и блоков (а тросовая система резко снижает надежность и работоспособность устройств,, не дает возможности поддерживать задан ный уровень в верхнем бьефе). ограниченность диапазона регулирования и невозможность диспетчерского упра ления при автоматизации узла-сооружения .

Цель изобретения - повьшение точности устройства расширение диапазна регулирования.

Поставленная цель достигается тем что в устройстве для поддержания уровня и промывки наносов, содержащем секторный затвор со сливгзьъм отверстиеМ; устанозленннй на горизон альной оси вращения, трубопровод, с;ообщающий, емкость затвора с верхним бьефом, датчик наносов и первгжй датчик уровня, емкость затвора снабжена вторым датчиком уровня, а труСюпровод выполнен П-образкой формы, Е-:а его входном патрубка установлен первый клапан, сзязггнный первым штоком с первым датчиком уровня, а на выходном патрубЕсе установлен второй клапан, связаш-зый зтооыг-л йтоком с вторым датчиком уровня, причем датчик наносов выполнен в виде отверстий, размещенны: : Нс. входном патрубке трубопровода.

Кроме того, первыйи второй датчики уровня устаьовлень с возможностью перемещения вдоль .

Па фиг. 1 показано устройство в составе отстойника, план; на фиг.2 разрез А-А на фиг„ I; на фиг. 3 трубопровод,- разрез; па фиг, 4 разрез Б-Б па фиг.3;.т1а фиг. 5 разрез B-F3 на Фиг. i.,

Устройство для поддоржания уровня и промывки наь;осов содержит промывное отверстие 1, перекрываемое секторньом затвором 2, установленным на горизонтальной оси 3 вращения. Емкость 4 затвора служит рабочей камерой и снабжена сливным отверсти3 ем 5 для опорожнения емкости 4 с

противовесом б, П-образный трубопровод 7 сообщает емкость 4 с верхним бьефом в котором установлен первый датчик 8 уровня, связанный первым

штоком 9 с первым клапаном 10, выполненным в виде эластичного стакана, закрепленного к упорному кольцу 11, и установленным на входном патрубке П образного трубопровода. В емкос5 ти 4 затвора установлен второй датчи с 12 ypoBHHf, связанный вторым штоком 13 с вторым клапаном 14. Входной и выходной патрубки П-образного трубопровода выполнены конусно.

0 Датчик наносов зыполнеу в виде отверстий 15,, расположенных на боковой поверхности входного патрубка П-образного трубопровода, и отверстий 16, расположенных по дну входного

5 патрубка о Причем входной патрубок .П-образного трубопровода снабжен кольдеввзМ ВЫСТ57ПОМ 17 „ Выходной патрубок П-обра:эного трубопровода снабжен сливньми отверстиями 18.

„ Устройство для поддержания уровня и промывки наносов работает следу ющим обра 3ом,

При отсутствии воды в канале секторный затвор 2 под весом емкости 4 и противовеса б закрывает промывное

отверстие 1. При этом первый 10 под весом первого датчика 8 iуровня и второй клапан 14 под весом второго датчика 12 уровня упираются ка входную и выходную кромки П-об0 разного трубопровода 7, причем отверстия 15 и 18 в выходной частях П-образного трубопровода открыты. По мере поступления: воды в канал, если она чистая, и когда ее урованъ в ка5 нгчле превысит П-образный трубопровод If вода, проход я через отверстия 1-р и 16 во входной и отверстия 18 в выходной частях, поступает в емкость 4 затвора. Из емкости 4 вода сливаг ется через сливное отверстие 5 в сбросной канал 19, При этом расход притока в емкости 4 через П-образный трубопровод 7 больше,- чем расход оттока, благодаря чему уровень в емкости 4 поднимается и общий вес затвора 2 увеличивается, продолжая оставаться в закрытом положении. При дальнейшем повышении уровня в емкости 4 относительно заданного второй поплавок 12 совместно с вторым клапаном 14 поднимается вверх и прикрывает выходное отверстие трубопровода 7, принимая положение равновесия,, причем расход притока равен расходу оттока из ем; :ости 4. Л при Дс1льнейшем повышении уровгя в канале относительно заданного первый датчик 8 уровня верхнего бьефа всплы вает и тянет за собой шток 13, Упорное кольцо 11 упирается в кольцевой выступ 17 и прикрывает входную часть П-образного трубопровода 7, что приводит к прекращению доступа воды .в емкость 4. Емкость 4, имеющая сливное отверстие 5, постепенно опорожняется, следовательно, момент от силы гидростатического давления воды, действующий на напорную грань затвора 2 со стороны верхнего бьефа, превысит момент от суммарного действия силы тяжести весов противовеса б, емкости 4 и убывающего в ней объема воды. Секторный затвор начинает поворачиваться вокруг оси 3 вращения, приоткрывая отверстие 1 и сбрасывая излишнюю воду в сбросной канал 19, Когда уровень воды в верхнем бьефе стабилизируется, силы, действующие на первый датчик 8 уровня, уравновешиваются, вследствие чего первый клапан 10 занимает такое положение, при котором расход воды, поступающий в емкость 4 через П-образный трубопровод 7, равен рас ходу, вытекающему из емкости через сливное отверстие 5, Следовательно, устанавливется равновесие сил, действующих на затвор 2 с верхнего бьефа с одной стороны и веса затво,ра 2, противовеса 6 и объема воды в емкости 4 с другой. Таким образом по мере изменения уровня воды в вер нем бьефе этот цикл повторяется, т.е, поддерживается постоянный уровень воды в канале перед отводом и устройство работает как регулятор уровня верхнего бьефа, Когда вода насьЕдена наносами, пр исходит осаждение их в канале. При заданном уровне заиления отстойника наносы заиляют входной патрубок П-о разного трубопровода 7, выполняющего роль датчика наносов, из-за че го уменьшается поступление воды в емкость 4, Вследствие опорожнения емкости 4 через сливное отверстие 5 момент от силы гидростатического давления воды со стороны верхнего бьефа, действующий на напорную гран затвора 2, становится больше моментов от cyivCviapHoro действия сили тяжести весов емкости 4, противовс- , са б, убывающего из нее воды, затвор 2 начинает поворачиваться вокруг оси 3 вращения, приоткрывая промывное отверстие 1, и начинается промывка наносов из отстойника. Вследствие промывки наносов из отстойника входной патрубок П-образного трубопровода освобождается от отложившихся наносов и цикл наполнения емкости 4 повторяется. Таким образом, при накоплении определенного объема наносов в отстойнике устройство работает как промывное устройство. При поступлении воды в канал больше, чем расчетный, насыщенной наносами, вызывающими подъем уровня и заиления отстойника, устройство работает универсально, т.е. поддерживает заданный уровень в верхнем, бьефе и осуществляет промывку наносов из отстойника. При необходимости изменения уровня воды в верхнем бьефе и в емкости положение датчиков уровня можно изменить вручную или при помощи электродвигателей путем перемещения вдоль- штоков. Использование устройства обеспечивает стабилизацию уровня воды в верхнем бьефе и промывку наносов на отстойниках при различных режимах работы подводящих каналов, а также пропускает излишние расходы в нижний бьеф-русло реки и позволяет при централизованном управлении подключить узел и осуществить, диспетчерское управление за режимом работы узла-сооружения. Кроме того, устроство просто в эксплуатации, так.как работает на использовании энергии потока воды, позволяет избавиться от дополнительных устройств-приспособлений для подъема и опускания секторного затвора при промывке наносов и сброса излишних расходов, тем самым поддерживая необходимый уровень в отводящем канале, рационально использовать оросительную воду, а также сократить как капитальные, так и эксплуатационные затраты за счет упрощения конструкции.

Л-А

Фиг4

fS

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДДЕРЖАНИЯ УРОВНЯ И ПРО11ЫВКИ НАНОСОВ, содержащее секторный затвор со сливным отверстием, установленный на горизонтальной оси вращения, трубопровод, сообщающий емкость затвора с верхним бьефом, датчик наносов и первый датчик уровня, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования и точности устройства, емкость затвора снабжена вторым датчиком уровня, а трубопровод выполнен П -образной формы, на его входном патрубке установлен первый клапан, связанный первым штоком с первым датчиком уровня, а на выходном патрубке установлен второй клапан,связанный вторым штоком с вторым датчиком уровня, причем датчик наносов выполнен в виде отверстий, размещенных на входном патрубке трубопровода.{ 2. Устройство по п. 1, о т л и (Л чающеес я тем, что первый и .второй датчики уровня установлены с возможностью перемещения вдоль штоков. эо X) ел ел NU