Регулятор уровня верхнего бьефа в гидротехнических сооружениях Советский патент 1987 года по МПК G05D9/02 

Изобретение относится к гидротехнике и может бь1ть использовано для стабилизации уровня на водозаборных и перегораживающих сооружениях.

Цель изобретения - увеличение про- пускной способности сооружения.

На фиг,1а показан регулятор, вид в плане; на фиг.16 - то же вид с нижнего бьефа (разрез А-А на фиг.1а), |Q на фиг.2а,б, За,б и 4а,б - положение затворов при работе регулятора в разрезах Б-Б и В-В на фиг,5 - разрез Г-Г по выходному патрубку регулятора.

вспомогательного затвора 6 через патрубок 10, а также сквозной ток воды в камере дополнительного затвора 13, вследствие чего давление в камере вспомбгательного затвора 6 и в камере дополнительного затвора 3 начнет снижаться. В результате возникает разность в давлениях воды на гибкие оболочки 16 и 8, действующих на нижние и наружные криволинейные полости оболочек вспомогательного затвора и дополнительного затвора 13, что будет соответствовать возникновению некото

рои результирующей силы, под воздей- Регулятор уровня верхнего бьефа в ,5 ствием которой гибкие оболочки 16 и 8 гидротехнических сооружениях содержит

будут перемещаться вниз, увлекая за со бой плоские щиты 7 и 14 до некоторого равновесного состояния (см, фиг.З), которое зависит от положения основного, затвора 1.

основной затвор 1, забральную стенку 2, на которой установлен основной затвор 1, выполненный в виде плоского щита, соединенного с установленной 2о на горизонтальной оси 3 вращения консолью 4, на которой закреплен груз- противовес 5, Устройство содержит также вспомогательный затвор 6, выполненный в виде камеры, образованный 25 дополнительным плоским щитом 7 и соединенной с ним гибкой оболочкой 8, Дополнительный плоский щит 7 установлен на горизонтальной оси 9 вращения. Камера вспомогательного затвора 6 со- зо

При некотором угле поворота основ ного затвора 1 вспомогательный затвор 6 (или дополнительньш затвор 13 опустится в свое крайнее нижнее положение . При дальнейшем увеличении открытия основного затвора 1 в крайнее нижнее положение опустится допол нительный затвор 13. Очередность начала (конца) работы затворов 6 и 13 зависит от расстояния, (см. фиг,5),

общена с верхним бьефом трубопроводом

ч- i-j « измеряемого от плоскости щита основ10, плоскость отверстия выходного патрубка которого расположена параллельно плоскости основного затвора 1 по направлен) потока и на расстояного затвора 1 до плоскости отверсти выходного патрубка 10, т.е. чем мень ше это расстояние, тем раньше будет 35 вступать в работу вспомогательный зат

нии, не превышающем диаметр трубопровода 10, Кроме того, камера вспомогательного затвора 6 снабжена промывным затвором 11 и ограничителями хода 12 дополнительного плоского щита 7. 0

Регулятор содержит дополнительный затворо13, выполненный в виде камеры, образованной плоским щитом 14, уста35

Предположим, что 1 равно нулю С1 0). В данном положении в закрытом состоянии регулятора плоскость щита основного затвора 1 вплотную прилегает к плоскости отверстия выходного патрубка 10, В данном случае при незначительном открытии основного затновленным на горизонтальной оси 15 вращения, и гибкой оболочкой 16, сое-45 вора 1 начнется отток воды из камеры диненной с плоским щитом 14 с заб- вспомогательного затвора 6 через пат- ральной стенкой 2, Камера дополни- рубок 10 в нижний бьеф сооружения, тельного затвора 13 сообщена с верх- вследствие чего вспомогательный зат- ним бьефом по потоку.вор 6 начнет опускаться, сбрасывая

Регулятор уровня работает следую- о излишки воды над собой, в то время щим образом;

При поступлении в сооружение из- быточпого расхода основной затвор 1

начнет открываться, поддерживая поскак полость камеры дополнительного затвора 13 будет находиться вне зоны влияния открытия основного затвора 1, и только с достижением основным зат- тоянство уровня Нр в верхнем бьефе . .вором 1 некоторого угла поворота нач- сооружения, вследствие чего в направ- нется перемещением масс воды в сто- лении образующегося расходного отвер- рону образующегося отверстия, и до- стия начнется перемещение масс воды, . полнительный затвор 13 вступит в ра- что вызовет отток воды из камеры боту.

вспомогательного затвора 6 через патрубок 10, а также сквозной ток воды в камере дополнительного затвора 13, вследствие чего давление в камере вспомбгательного затвора 6 и в камере дополнительного затвора 3 начнет снижаться. В результате возникает разность в давлениях воды на гибкие оболочки 16 и 8, действующих на нижние и наружные криволинейные полости оболочек вспомогательного затвора и дополнительного затвора 13, что будет соответствовать возникновению некоторои результирующей силы, под воздей- ствием которой гибкие оболочки 16 и 8

будут перемещаться вниз, увлекая за собой плоские щиты 7 и 14 до некоторого равновесного состояния (см, фиг.З), которое зависит от положения основного, затвора 1.

При некотором угле поворота основного затвора 1 вспомогательный затвор 6 (или дополнительньш затвор 13) опустится в свое крайнее нижнее положение . При дальнейшем увеличении открытия основного затвора 1 в крайнее нижнее положение опустится дополнительный затвор 13. Очередность начала (конца) работы затворов 6 и 13 зависит от расстояния, (см. фиг,5),

0

ного затвора 1 до плоскости отверстия выходного патрубка 10, т.е. чем меньше это расстояние, тем раньше будет 35 вступать в работу вспомогательный затвор 6,

Предположим, что 1 равно нулю С1 0). В данном положении в закрытом состоянии регулятора плоскость щита основного затвора 1 вплотную прилегает к плоскости отверстия выходного патрубка 10, В данном случае при незначительном открытии основного затвора 1 начнется отток воды из камеры вспомогательного затвора 6 через пат- рубок 10 в нижний бьеф сооружения, вследствие чего вспомогательный зат- вор 6 начнет опускаться, сбрасывая

31304002

Следовательно, в процессе дальнейшей работы устройства положение вспомогательного затвора 6 будет всегда ниже положения дополнительного затчувствительности объясняется тем, чт дополнительный затвор 13, опускаясь в процессе работы, образует с дном сооружения трубу прямоугольного севора 13 и своего крайнего нижнего по- чения (см. фиг.4), этим обеспечивая

ложения он достигнет раньше, чем дополнительный затвор 13 i

Из приведенного ясно, что, увеличивая (уменьшая) расстояние 1, можно добиться синхронности работы обоих fO затворов или отставания в работе вспомогательного затвора 6 по отношению к дополнительному затвору 13.

Таким образом, изменяя расстояние 1, на стадии проектно-конструкторских 5 разработок можно заранее устанавливать необходимое сочетание работ обоих затворов по отношению друг к другу. При этом начало (окончание) работы вспомогательного затвора 6 во всех20 случаях будет соответствовать одним и тем же углам поворота основного затвора V. Факторы, влияющие на работу этого затвора, рассмотрены ниже.

Расстояние 1, определяющее зону влияния основного затвора 1 на вспомогательный затвор 6, изменяется в широких пределах. К примеру, для трубы круглого сечения, как показали предварительные исследования, оно находится в пределах 1 О - (L + d), где L - полная габаритная длина конструкции дополнительного затвора 13, d - диаметр патрубка (см. фиг.1а, 4а, поз.9). Но фактически, верхний предел выражен не четко и зону влияния, приведенную Bbmie, можно рассматривать как условную, необходимую для предварительного конструирований регуля- тора. Такое широкое значение зоны

чувствительности объясняется тем, что дополнительный затвор 13, опускаясь в процессе работы, образует с дном сооружения трубу прямоугольного севысокие скорости потока воды по длине участка L.

Кроме того, на- работу регулятора влияет также значение величины t (см. фиг.2а), т.е. расстояние от дна бетона сооружения до низа бетонной балки, к которой крепится гибкая оболочка. Уменьшая или увеличивая это расстояние, всегда можно добиться требуемой чувствительности дополнительного затвора 13 от работы основного затвора 1, К примеру, на исследуемой модели в лотке при i О и при t k (см. фиг.2), где k - высота отверстия, перекрываемого основным затвором 1, дополнительный затвор 13 начинает свою работу при углах поворота основного затвора .

25 Формула изобретения

ионный в плоским

Регулятор уровня верхнего бьефа в гидротехнических сооружениях по авт. св. № 1179281, отличающийся тем, что, с целью увеличения пропускной способности регулято- .ра, он содержит дополнительный затвор, установленный над основным затвором на забральной стенке и выпол- виде камеры, образованной щитом, установленным на горизонтальной оси вращения, и гибкой оболочкой, соединенной с плоским щитом и с забральной стенкой, причем камера дополнительно сообщена снизу с верхним бьефом по потоку.

8sю

/ //

С./,

« 13

//

С./,

,0

ъ

Ъ|

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для стабилизации уровня на водозаборных и перегораживающих сооружениях. Регулятор является усовершенствованием регулятора по авт. ев. № 1179281. Включение в регулятор дополнительного затвора, установленного над основным затвором и выполненного в виде камеры, образованной плоским щитом, установленным на горизонтальной оси вращения, и гибкой оболочкой, соединенной с плоским щитом и с забральной стенкой, и сообщение камеры дополнительного затвора с верхним бьефом по потоку снизу позволяет увеличить пропускную способность регулятора. 5 йл. со о 4 О о ю 14)

f

fJV

-у/////////////////.

щ

///////.

В и

Фи«. /

щ ///////// /.

5 4 2 W

g-g

. 1

N

1Ш

f -

; j4 S ; N 4:vS N

N

Ю«

§ 5 5 5 55;jw5 5 5

5

гг fi It

6-е

t S NSSSJ J SSS WWS NSS ч

B(/i,J

ff

,,

s

fui. if

f

Редактор M.Бандура

Составитель Т.Задворная

Техред И.ПоповичКорректор С.Шекмар

Заказ 1310/48 Тираж 864Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, ,4

Фи.5