Стабилизатор расхода Советский патент 1984 года по МПК G05D7/01 

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано в качестве стабилизатора постоян юго расхода воды на открытых каналах оро сительных систем. Известен затвор-автомат с вращающимся щитком, закрепленным на оси вращения, обладакщим способностью вертикально перемещаться с помощью подъемника с целью изменения установок. Принцип действия устройства основан на уравновешивании моментов сил давления воды и веса щитка,обес ; печивакяцем обратно пропорциональную связь между степенью раскрытия подщитового отверстия и произведением величин квадратного корня из перепада уровней воды и коэффициента расхо да 1 . Недостатком данной конструкции является общая вибрация сооружения, вызываемая пульсационньа-ш динамическими нагрузками воды вследствие неравномерности движения потока, особенно в процессе смены режима работы затвора, что происходит из-за малой инертности щитка. Кроме того, истечение потока из-под щитка приводит к сосредоточенному разьялву грунта в нижнем бьефе и поэтому требует устройства специального крепления в этом месте, затруднен пропуск плавни ка, затвор работает неустойчиво при малых перепадах уровней воды в верхнем и нижнем бьефах. Наиболее близким к изобретению техническим решением является мягкий регулятор комбинированного типа, сос тоящий из мягкой оболочки и жесткого водосливного вдта, шарнирно соединен ного с бетонным блоком, образуинщпс замкнутую емкость, с помощью трубопроводов с задвижками на них сообщаю щуюся с верхним и нижним бьефами потока. Работа конструкции основана на обеспечении фиксированного расход путем поддержания постоянного слоя воды, переливающегося через гребень водосливного щита, поднимающегося ил опускающегося в такт изменению уровня в ода в верхнем бьефе за счет разности действующих на npiT сил: суммарного гидростатического давления изнутри емкости и веса щита вместе со столбо переливающегося потока 2}. Недостатками известного регулято ра являются невозможность пропуска донных насосов, неработоспособность конструкции при больпшх горизонтах воды в верхнем бьефе, а также размывочные явления в нижнем бьефе, требующие в этом месте дополнительных креплений грунта. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей стабилизатора з условиях повышенного содержания плавника и донных насосов при одновременном увеличении диапазона регулирования. Поставленная цель достигается тем, что в стабилизаторе расхода, содержащем затвор, включа(оа(ий в себя жесткий водосливной щит, установленный на горизонтальной оси вращения, и гибкую оболочку, дополнительно содержится напорный щит, установленный на горизонтальной оси вращения, делящей его на части, одна из которых своей кромкой соединена с одной из кромок гибкой оболочкой, соединенной другой кромкой с незакрепленным концом водосливного щита, на котором установлена колоколообразная емкость. На чертеже показан стабилизатор расхода в условиях уровня воды верхнего бьефа, превышающего ось установки регулятора, поперечный разрез. Стабилизатор расхода имеет жесткий водосливной ир1т 1, на котором установлена колоколообразная емкость 2. Щит 1 установлен на горизонтальной оси 3 вращения. На той же оси 3 устаноЬлен напорный щит, разделенный осью 3 на две части, одна из которых 4 совместно с водосливным щитом 1 образует водобойный колодец переменной гл бины, а другая - 5 выполняет функцию про1Ф1вки от донньос насосов. Гибкая оболочка 6 крепится одной кромкой к части 5 напорного щита, а другой кромкой - к колоколообразной емкости 2. Для ограничения движения водосливного щита введен упор 7. Стабилизатор расхода работает следуктшм образом. При достижении уровня воды колоколообразной емкости 2 последняя заряжается воздухом и приподнимает водосливной щнт 1, который в дальнейшем поднимается или опускается за счет разности между суммарным давлением снизу и весом водосливного щита вместе с переливающейся через него водой сверху. Таким образом, водосливной щит реагирует на измене3ние уровня воды в верхнем бьефе, перемещаясь так, что толщина переливающегося слоя остается постоянной чем обеспечивается стабильность расхода воды. Одновременно с перемещением водосливного щита 1 изменяет свое положение напорный 1цит, равновесное положение которого обеспечивается равенством моментов действующих сил по и против часовой стрелки вокруг общей горизонтальной оси 3 вращения. Причем, чем больше уровень воды в верхнем бьефе, а следовател но, чем больше размьтаающая способность водосливного потока, тем больше гидростатическое давление, действукнцее на часть 5 напорного щита, заставлякнцее его вращаться против часовой стрелки до нового равновесного состояния, делая водобойный колодец, образованный щитом 1 и частью 4 напорного щита, глубже; тем самым повышая эффективность гашения избыточной кинетической энергии потока 914 в стабилизаторе. При этом водопропускная щель между дном водотока и частью 5 напорного щита уменьшается, увеличиваются смьгаающие скорости, сооружение промывается от донных насосов . Изменение расчетного расхода можно производить, например, с помощью подъемника, вертикально перемещая ось затвора. Применение предлагаемого стабилизатора расхода особенно эффективно в условиях повьшенного содержания, плавника и насосов в водотоке и позволяет отказаться от дополнительных креплений грунта в нижнем бьефе непосредственно за сооружением. Наличие напорного щита, кроме того, создает возможность производить дозированный отвод воды в боковые ответвления от магистрального канала, что расширяет функциональные возможности данного типа стабилизаторов.

СТАБИЛИЗАТОР РАСХОДА, содержащий затвор, вклкмающий в себя жесткий водосливной щит, установленный на горизонтальной оси вращения, и гибкую оболочку, отличающийс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей стабилизатора в условиях повьнвенного содержания плавника и донных насосов при одновременном увеличении диапазона регулирования, он содеряаит напорный щит, установленный на горизонтальной оси вращения, делящей его на части, одна из которых своей кромкой соединена с одной из кромок гибкой оболочки, соединенной другой кромкой с незакрепленным концом водосливного щита, на котором установлена колоколообразная емкость.