Стабилизатор расхода воды Советский патент 1986 года по МПК G05D7/00 

Изобретение orifociircfl к идротехнике и иредиазиаче;1о для автоматической подачи постоянных зарлнее установленных расходо15 воды в отвод независимо от колебаний уровня воды Б ве)Х11с,1 бьефе сооружений, нанример, для йодами расходов воды, кратных расходу одной из работающих ио ,:111нных или дождевальных машин на отвод- liOM канале оросительной системы.

Цель изобретения -- гювын ение надежности стабилизатора расхода воды.

i la фиг. 1 дана схема стабилизатора расхода воды; на фиг. 2 - фиксаторный механизм со HJTOKOM, разрез.

Стабилизатор расхода воды содержит цилиндрический затвор 1, в верхней части которого жестко закреплен привод 2 в виде ча1иеобразной емкости, а в нижней части - наклонный козырек 3, выполненный в ви.ае конуса. Над козырьком 3 установле}) козырек 4 сооружения, выполненный коническим и размещенный соосно козырьку 3. Цилиндрический затвор 1 расположен над водовыпускной трубой 5. Входной патрубок 6 водовыпускной трубы 5 выполнен в виде конуса. На опорной ра.ме 7 размещены направляющее кольцо 8 и фиксатор 9 со стопорными элементами 10. Через направляющее Ko. ibuo 8 и фиксатор 9 свободно проходит жестко связанный с цилиндрическим затвором 1 шток 11 с радиально расположенными фигурными пазами 12. В 4anje- образной емкости привода 2 имеются впускное отверстие 13 и выпускное отверстие 14, которые перекрываются клапанами 15 и 16 соответственно. Клапан 15 через заполненную жидкостью жесткую трубку 17 связан с триемной мембраной 18, с которой касается якорь 19 электромагнита 20. К приемной мембране 21 закреплен якорь 22 электрома - нита 23.

В фиксаторе 9 имеются радиально расположенные гнезда 24, в которых размещены стопорные э.чементы 10, число которых соответствует числу открытий затвора 1. За стопорными элементами И) расположены пру- жипы 25,упирающиеся в регулировочные винты 26. Над гнездом стопорного элемента 10 расположен электромагнит 27, якорь 28 которого опущен в паз 29 стопорного элемента 10. Электромагнит 27, а также электромагниты 20 и 23 связаны с диспетчерским пунктом линией 30 телемеханичеекой связи. Угол наклона козырька 4 сооружения и козырька 3 затвора 1 устанозлен опытным путем и составляет 49-65°.

Раз.меры элементов конструкции таковы, что при отсутствии воды в емкости привода 2 результируюпхая сил, действующих па затвор 1, конический козырек 4, козырек 3 затвора 1 и нривод 2, совпадает е направлением действия выталкивающей силы воды и обеспечивает перемещепие затвора 1 вверх. Нри запо. 1нении е.мкости привода 2 в()л.ой резу.чьтирующая действующ х си. 1 нанра1- ле

па вниз, что и приводит к меремендению затвора 1 вниз. Стабилизация раехода водь в отвод при ф| ксированно.м открытии затвора I и ко.лебаииях уровня воды в верхнем б1)ефе осуществляется соз;1апие.м .между ко- зыпьком 3 затвора 1 и козырьком 4 сооружения обратиых ко.миактпых струй, которые препятствуют движению основного потока и создают дополнительные гидрав. шческие сопротивления.

Стабилизатор работает следующим образом.

Цилиндрический затвор 1 находится в крайнем пижне.м гголожении («Закрыто). Козырек 3 затвора L опирается своим краем на коническую поверхность входного патрубка 6 и тем сам1)1м препятствует поступлению поды в водовыпускную трубу 5. Напряжение в линии телемеханической связи равно нулю. Впускное отверстие 13 открыто, а вьшускпое отверетие 14 закрыто. Г:.мкость привода 2 заполнена водой через открытое отверстие 13, что и обеснечивает фиксации) цилиндрического затвора 1 в положение «Закрыто. Для перевода стабилизатора расхода воды из положения «Закрыто на требуемый расход или с мень- niero расхода на больщий с диспетчерского пункта (ДП) по линии 30 телемеханической связи подают напряжение (еигнал) на электромагниты 20 и 23. В результате чего якорь 19 электромагнита 20 начинает давить на приемную мембрану 18. Через жидкость трубки 17 усилие передается на внутреннюю поверхность .мембранного кла- напа 15, мембрана выгибается и перекрывает впускное отверетие. Подача напряжения па электромагпит 23 приводит к тому, что якорь 22 втягивает прие.мпую мембрану 21 и мембранный клапап 16 отходит от отвс рстия 14, происходит открытие выпускного отверстия 14, через которое вода из емкости привода 2 вытекает в водовыпускную трубу 5, Привод 2 обле1 чается и начи- пае: подпимать цилиндрический затвор 1. Одновременно по еоответствуюндей паре проводов телемеханической связи 30 с ДП подается напряжение на тот электромагнит 27, под которым находится стопорный элемент 10, обеспечивающий фиксацию цилиндриче- ског о затвора 1 на требуемое отверстие, соответствующее требуемому расходу.

I.. подачей электромагнит

нанряжения па требуемый 27 его якорь 28 поднимается из паза 29 стопорного элемента 10 и обеспечивает возможность захождения стопорного элемепта 10 в свой (соответствую- пшй) фигур1 Ь -й иаз итока 11, когда они выйдут lia уровень.

По .тостижении опреде.аенпого откры- сия затвора 1 с ДП отключается подача напряжения на электромагниты 20 и 23, что приводит к возврап1епик) клапанов 15

и 16 в исходное положение, т.е. впускное отверстие 13 открыто, а выпускное отверстие 14 закрыто и проис.ходит заполнени емкости привода 2. По .мере заполпе1 ия затвор 1 в.местё со HJTOKO.M 1 начинает опускаться. Освобожденный требуемый стопорный элемент 10 но вы.ходе на одни уровень со своим фнгурны.м пазом 12 Н1тока 11 под действием нружипы 25 входит в него и удерживает HITOK И, а следовательно, и затвор от дальнейшего движения, фиксируя требуемое отверстие затвора. Стабилизация требуемого расхода воды в отвод прн колебаниях уровня воды в верхнем бьефе обеспечивается за счет изменения коэффициента расхода, достигаемого взаимодействием струй основного потока и встречными струями, создаваемы.ми козырьком 4 и козырьком 3 затвора 1.

Для перевода стабилизатора с больнгего фиксированного расхода на меньший требуемый расход с ДП подается напряжение на электромагниты 20 и 23 для опорожнения емкости привода 2. С опорожнением емкости привода 2 затвор 1 поднимается, а фиксировавший предыдущее (большее) открытие (расход) стопорный эле .мент 10 за счет формы фигурного паза 12 и поднятия штока 11 отжимается в исходное положение, при этом якорь 28 электромагнита 29 нод собственным Beco.vj опускается в паз 29 стопорного эле.мента 10 и удерживает этот стопорный элемент 10 от захода его в свой фигурный паз 12 при дальнейшем движении штока 11. После поднятия затвора 1 на оп0

5

0

5

0

ределенную высоту нодается напряжение на электро.магнит 27 для освобождения нового требуе.мого стопорного элемента К), который будет удерживать затвор 1 на необходимом открыти, т. е. будет поддерживаться новый требуе.мый расход. Стабилиза1Н1я нового требуе.мого расхода осупдествляется аналогично за счет изменения гидравлического сопротивления путем создания между козырьком 3 затвора 1 и козырько.м 4 обратной струи.

Формула изобретения

1.Стабилизатор расхода воды, содержа- Н1,ий затвор, установленный над водовыпускной трубой и снабженный наклонным козырьком, над которым установлен козырек сооружения, нривод, жестко соединенн1)1Й с затвором, снабженным фиксатором, отличающийся тем, что, с целью повышения его надежности, затвор выпо.чнен цилиндрическим, наклонный козырек затвора, козырек сооружения и входной патрубок водовыпускной трубы выполнены коническими, нри этом коз1)1рек сооружения установлен соосно козырьку затвора, привод затвора вы- но,тнен в виде чан еобразной емкости, ycia- новленной коннентрично цилиндрическому затвору и снабженной управляемыми к, 1апа- нами для сообн;ения чашеобразной емкости с верхним и нижним бьефами.

2.Стабилизатор ио н. 1, от.гичающт н я le.M, что к,1ананы и фиксатор вынолнены 71равляемыми посредством электромагнитов.

//

C()CT;iiii TO. Т. 3;ивориая

Редактор Н. ГунькоТе.чре; II. ПопеоКорректор Н. Рошко

Заказ 2228/47Tiijia/K 83611олг;ис.-;ое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий

113035, .Москва. Ж-35, Раушская наб., д. 4;5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

2ff Фиг. 2.

Изобретение относится к гидротехнике и предназначено для автоматической подачи постоянных заранее установленных расходов воды в отвод независимо от колебах1 ий ио в Ы нипоасба// 1 НИИ уровня воды в верхнем бьефе сооружений. Стабилизатор расхода содержит водовыпускную трубу 5, затвор 1 с коническим козырьком 3, над которым установлен козырек 4 сооружения, привод 2 в виде чашеобразной емкости, наполняемой через маг- нитоуправляемые клапана. Входной патрубок 6 водовыпускной трубы 5 выполнен коническим. Затвор 1 снабжен фиксатором 9. Выполнение затвора 1 цилиндрическим, козырьков 3, 4 и входного патрубка 6 коническими позволяет усилить эффект сжатия струи при том же напоре жидкости, что дает возможность повысить чувствительность стабилизатора на изменение уровня и, в конечном итоге, повышает надежность стабилизатора. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. Д л . (О сл го Гч5 СО ОО го