Устройство для регулирования поступления воздуха в вакуумную полость трубчатого сооружения Советский патент 1985 года по МПК E02B8/02 

00

со со

4;:

Изобретение относится к гидротехнике и предназначено для трубчатых сооружений мелиоративных, в первую очередь осушительных систем, каналы которых характеризуются широким диапазоном уровней и расходов воды и трубы сооружений работают в различных гидравлических режимах.

Известно устройство для регулирования поступления воздуха в вакуумную полость трубчатого сооружения, содержащее трубку, сообщающую вакуумную полость трубы сооружения с атмосферой, причем свободный конец трубки установлен в нижнем бьефе на отметке, соответствующей уровню воды при напорном гидравлическом режиме.

Благодаря такому выводу свободного конца трубки в водопроводящей трубе сооружения возможно образование напорного режима при подъеме уровня воды в нижнем бьефе до некоторой отметки 1.

Однако при применении такого устройства не полностью устраняются неустойчивые режимы в трубе и возможно запаздывание в зарядке трубы н переполнение верхнего бьефа из-за несоответствия уровня воды нижнего бьефа, который является критериальным для прекращения поступления воздуха в сжатое сечение, глубине воды подводящего канала, при которой возможен переход к устойчивому напорному режиму. В частности, такое несоответствие неизбежно при сопряжении младщих каналов осущительной или сбросной сети с каналами более высокого порядка из-за того, что уровень воды в нижнем бьефе мало зависит от пропускаемого сооружением расхода воды и уровня воды в верхнем бьефе.

Такие явления уменьшают срок службы каналов и сооружений и препятствуют применению больщинства водорегулирующих устройств.

Вывод свободного конца трубки непосредственно в верхний бьеф не приводит к устранению указанных недостатков, так как при погружении трубки происходит резкое увеличение пропускной способности сооружения, в верхнем бьефе образуется кривая спада, свободный конец трубки обнажается, что приводит к срыву вакуума в трубе и периодической смене гидравлических режимов.

Известно также устройство для регулирования поступления воздуха в вакуумную полость трубчатого сооружения, содержащее трубку, сообщающую вакуумную полость водопроводящей трубы сооружения с атмосферой, свободный конец которой снабжен клапаном с поплавком, находящимся в верхнем бьефе на отметке уровня воды, при котором необходим напорный режим работы трубы 2.

Однако клапан в устройстве выполнен с толкателем, который соединен с клапаном подвижно. В процессе снижения уровня воды в верхнем бьефе клапан может заклиниваться в толкателе, в результате чего срыва вакуума в трубе не произойдет.

Цель изобретения - повышение надежности работы.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для регулирования поступления воздуха в вакуумную полость трубчатого сооружения, содержащее трубку, сообщающую вакуумную полость водопроводящей трубы сооружения с атмосферой, свободный

конец которой снабжен клапаном с поплавком, находящимся в верхнем бьефе на отметке уровня воды, при котором необходим напорный режим работы трубы, снабжено камерой с водосливом и патрубком в ее

дне, размещенной в верхнем бьефе, и дополнительным клапаном с поплавком,причем основной поплавок размещен в камере, а дополнительный клапан - на патрубке камеры.

На чертеже изображена схема уст0 ройства.

Устройство состоит из воздуховодной трубки 1, которая одним концом сообщена с вакуумным сечением водопроводящей трубы 2, а другим свободным концом с отверстием 3 подведена к камере 4. Камера 4,

установленная в верхнем бьефе, имеет водосливную кромку 5, отметка которой соответствует максимальному уровню б воды в верхнем бьефе. Кроме этого камера 4 посредством вмонтированного в ее дно патQ рубка 7 сообщена с верхним бьефом. Первый поплавок 8 с установленным на нем первым клапаном 9 размещен в камере 4 и выполнен с возможностью вертикального перемещения, причем отверстие 3 и клапан 9 установлены соосно. Аналогичным образом

5 по отношению к патрубку 7 установлен размещенный в верхнем бьефе поплавок 10 н связанный с ним другой клапан П. Отметка нижней кромки патрубка 7 принята из условий перекрытия его отверстия клапаном 11 при уровне 12, соответствующем

0 нижнему пределу глубины воды в верхнем бьефе, при котором исключается возможность прорыва воздуха в сжатое сечение трубы.

Такая глубина по результатам исследований, в зависимости от типа оголовка, составляет (1,2-l,5)d, где d - диаметр водопроводящей трубы.

Устройство работает следующим образом. При уровне воды в верхнем бьефе ниже уровня 12, что соответствует безнапорному, полунапорному или неустойчивому напорному режиму в трубе при отсутствии устройства для регулирования поступления воздуха в вакуумную полость, отверстие 3 трубки 1 и патрубок 7 открыты и воздух

свободно попадает в сжатое сечение трубы 2. При этом образование неустойчивого напорного режима исключено. При подъеме уровня в верхнем бьефе до уровня 12 поплавок 10 всплывает и клапан 11 перекрывает отверстие патрубка 7. Дальнейшее повышение уровня в верхнем бьефе не вызывает перекрытие отверстия 3 из-за того, что в камеру 4 вода не поступает, и в трубе имеет место полунапорный режим. При подъеме воды в верхнем бьефе до максимального уровня б происходит перелив воды в камеру 4 через водосливную грань 5, камера наполняется, поплавок 8 всплывает, клапан 9 перекрывает отверстие 3, доступ воздуха в вакуумную полость трубы 2 прекрашается и труба переходит в напорный режим. Образование кривой спада в верхнем бьефе, которая формируется вследствие резкого увеличения пропускной способности сооружения, влечет прекраш,еиие поступления воды в камеру 4. Однако наполнение камеры 4 не изменяется и воздух в трубку 1 не попадает. Срыв вакуума в сжатом сечении трубы происходит только при снижении уровня в верхнем бьефе до уровня 12, когда необходимо устранить возможность образования неустойчивого напорного режима. При этом клапан 11 открывает отверстие патрубка 7, вода вытекает из камеры 4 в верхний бьеф и клапан 9 открывает отверстие 3 воздуховодной трубки 1. Применение предлагаемого устройства устраняет неустойчивые режимы в трубе и уменьшает время работы сооружения в тяжелом для стыков труб напорном гидравлическом режиме, что увеличивает срок службы сооружений с сохранением максимально возможной их пропускной способности, а также дает возможность устанавливать в верхних бьефах сооружений автоматические водорегулируюш,ие устройства.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОСТУПЛЕНИЯ ВОЗДУХА В ВАКУУМНУЮ ПОЛОСТЬ ТРУБЧАТОГО I ОРУЖЕНИЯ, содержащее трубку, сообщающую вакуумную полость водопроводящей трубы сооружения с атмосферой, свободный конец которой снабжен клапаном с поплавком, находящимся в верхнем бьефе на отметке уровня воды, при котором необходим напорный режнм работы трубы, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности работы, оно снабжено камерой с водосливом и патрубком в ее дне, размещенной в верхнем бьефе, и дополнительным клапаном с поплавком, причем основной поплавок размещен в камере, а дополнительный клапан - на патрубке камеры.