Многоступенчатый затвор Советский патент 1990 года по МПК G05D9/00 

Изобретение относится к гидротехническому строительству и предназначено для автоматического поддержания уровней воды в открытой сети и в почве.

Целью изобретения является повышение надежности за счет уменьшения размывающего действия потока при пропуске различных расходов, а также расширение диапазона регулирования.

На фиг. 1 показан многоступенчатый затвор, общая схема; на фиг.2 - то же, разрез} на фиг 3-6 - поппав- ковый привод поворотного клапана и эжектор, установка конусного входа при регулировании нижнего бьефа; конструкция соединения колодца с верхним, нижним бьефами и колодцем поглотителем грунтовых вод.

Многоступенчатый затвор (фиг. 1) содержит последовательно соединенные детали: основу 1, на которой шарнир- но крепится дроссельный затвор 2, имеющий смещенную вертикальную ось 3, на правой части дроссельного затвора 2 в его отверстии устанавливается щитовой поворотный затвор k со смещенной вертикальной осью 5 вращения 5- на правой части щитового поворотного эатаорз k и в его отверстии устанавливается следующий щитовой поворотный затвор 6 со смещенной вертикальной осью 7 вращения и, наконец, на правой части затвора бив его отверстии монтируется последний щитовой затвор 8 г вертикальной осью 9 вращения. К щитовому затвору 6 (фиг. 2Г 3) в нижней части крепится жестко опора 10„ к которой шарнирно крепится рычаг 11, на одном конце которого жестко закреплен поплавковый привод в виде полой,герметичной камеры 12, а второй конец свободно перемещается по направляющей 13 последнего щитового затвора

8, при этом направляющая 13 жестко крепится к левой части щитового затвора 8. Полая камера 12 соединяется при помощи гибкого патрубка 1 с трубопроводом 15, служащего для пода-1

чи воздуха в камеру 12. К нижней части полой камеры 12 крепится гибкий патрубок 16, который соединяет полую камеру 12 с эжектором 17 (фиг. k). В свою очередь на входе эжектора 17

устанавливается поворотный клапан 18., на котором закоеплена водонапол- няемая емкость 19j вход которой сообщен трубопроводом 20 с конусным входом воронки 21 , которая при помощи

тяги 22 крепится к колодцу 23 управления. Выход водонаполняемой емкости 19 сообщен с гибким патрубком 2.k, соединяющим его с эжектором 17. Колодец 23 управления (фиг. 5. 6) в верхней части имеет стопорные болты 25 для закрепления тяг 26, дроссельных заслонок 27-29, которые смонтированы на патрубках 30-32, которые соответственно соединяют колодец 23 с уровнем воды в нижнем бьефе, верхнем и колодцем поглотителем грунтовых вод 33. Клапан 18 соединяется с эжектором 17 при помощи оси . Тяга 22 крепится к колодцу 23 при помощи

стопора 35. Сливной торец воронки 21 установлен на отметке заданного урорня воды в колодце 23. Вертикальная ось 9 последнего щитового затвора 8 может быть смещена относительно оси вращения противоположно смещению вертикальной оси вращения остальных поворотных щитовых затворов 4 и 6.

Многоступенчатый затвор работает следующим образом.

В начальный период устанавливаем необходимый уровень регулирования, т.е. в зависимости от сезона выбирается, каким уровнем будем управлять. Обычно в весенний период управление осуществляется по верхнему бьефу, в весенне-летний - по уровням грунто- вых вод и в осенне-зимний - по нижнему бьефу. При помощи стопорного болта 25, который установлен в колодце 23 управления, закрепляем одну из трех тяг 26, соединяющей шарнирно их с дроссельными заслонками 27-29 в положении, соответствующем открытию дроссельной заслонки 27, а остальные 28 и 29 - закрытию. Так как выбран верхний бьеф управления, то настраивается конусный вход воронки 21 на требуемый горизонт управления и при помощи тяги 22 фиксируем в требуемом положении. В случае, когда уровень воды в верхне- бьефе повысится,, то вода через патрубок 31 и дроссельную заслонку 27 поступает в колодец 23 управления, переливается

через сливной торец воронки 21 и поступает по гибкому трубопроводу 20 в водонаполняемую емкость 19- Под действием силы тяжести, состоящей из веса клапана 18 и воды, находящейся в водонаполняемой емкости 19, клапан 18 поворачивается вокруг оси 3k и открывает вход в эжектор 17. Поток, проходя по эжектору 17- содействует отсасыванию воды как из водонаполняемой емкости 19, так и из полой камеры 12, которая по мере опорожнения под действием выталкивающей силы всплывает, а так как полая камера 12 жестко соединена с рычагом 11, то рычаг 11 поворачивается вокру шарнирной оси, толкает направляющую 13 и, так как она жестко прикреплена к затвору 8, то последний поворачивается вокруг оси 9, открывает вход в водовод. Если уровень воды повысился незначительно, то при открытии одного затвора происходит сброс определенного количества воды, которое позволяет снизить уровень воды за определенное время, т.е. величина кривой спада находится в прямой зависимости от пропускаемого расхода. Если приток воды значителен, то при открытии затвора 8 уменьшается давление на правую часть затвора 6 и вследствие этого он поворачивается вокруг оси 7, если кривая спада не понизилась, то открывается на определенную величину затвор k под действием изменившихся гидростатических ,

и гидродинамических сил, если в этом случае кривая спада не снизилась, то затвор 2 поворачивается вокруг оси 3 в связи с уменьшением усилия, действующего на правую его часть. Как только уровень воды снизился и перестал переливаться через воронку 21, то под действием эжекции вода из водонаполняемой емкости 19 отсас

5

0

5

0

5

0

0

18 поворачивается вокруг оси 3, закрывает вход в эжектор 17. После закрытия ахода в эжектор 17 прекращается отсос из полой камеры 12 и она заполняется водой, которая поступает с нижнего бьефа через эжектор 17 и патрубок 16. Полая камера 12 опускается, содействует с помощью рычага 11 закрытию затвора 8. Как только затвор 8 закрылся, происходит ступенчатое закрытие каждого следующего затвора. При такой последовательности оаботы исключается возможность гидравлического удара в водоводе. В том случае, когда необходимо управлять уровнем воды в никнем бьефе, закрываются дроссельные заслонки 27 и 29 и открывается 28. воронка 21 устанавливается, как показано на фиг. 4. сливным торцом вниз и закрепляется при помощи тяги 22 в необходимом положении стопором 35. Уровень воды п этом случае закрывает вход с нижнего бьефа не может войти в водонаполняемую емк XT ь 15 до те;, пор. пока уровень не снизится. Как только он понизится, вода заполняет водонаполняемую емкость 19 и как в предыдущем случае происходит открытие эжектора 17, а затем отсасывается вода из полой камеры 12, и осуществляется открытие затворов 2, 4, б, 8. При повышении уровня волы в нижнем с бьефе вода из водонаполняемой емкое- 19 отсасывается, при этом подиити

;

5

мается уровень воды в воронке 21, но так как объем ее значительно больше, чем водонаполняемой емкости 19 j то и отсос воды водонаполняемой емкости 19 происходит быстрее, она всплывает, вход в эжектор 17 закрывается клапаном 18. Дальнейший процесс закрытия происходит по описанной схеме.

В том случае, когда необходимо управлять уровнями грунтовых вод, то закрывают дроссельные заслонки 27 и 28. а открывают 29. Работа затвора

происходит как при регулировании по верхнему бьефу.

Формула изобретения

1. Многоступенчатый затвор, вклю- ч|ающий дроссельный затвор со смещен- н|ой вертикальной .осью вращения, установленный в отверстии дроссельного затвора щитовой поворотный затвор, прплавковый привод, отличающийся тем, что, с целью повы- щения надежности за счет уменьшения размывающего действия потока при Пропуске различных расходов, расшиое- н|ия диапазона регулиррвания, щитовой п|оворотный затвор выполнен из ряда Поворотных щитовых затворов, каждый Из которых разделен вертикальной осью на две несимметричные части, 4 отверстии одной из частей.каждого

5

0

из предыдущих поворотных щитовых затворов размещен последующий поворотный щитовой затвор, причем последний из поворотных щитовых затворов соединен с поплавковым приводом, выполненным в виде полой герметичной камеры, сообщенной с эжектором, на входе которого установлен поворотный клапан, на котором закреплена водонаполняемая емкость, вход которой сообщен с воронкой, сливной торец которой установлен на отметке заданного уровня воды в колодце, а выход сообщен с эжектором.

2. Затвор по п. отличающий с я тем, что вертикальная ось вращения последнего поворотного щитового затвора смещена относительно оси симметрии противоположно смещению вертикальной оси вращения остальных поворотных щитовых затворов.

Изобретение относится к гидротехническому строительству и предназначено для автоматического поддержания уровней воды в открытой сети и в почве. Целью изобретения является повышение надежности за счет уменьшения размывающего действия потока при пропуске различных расходов и расширение диапазона регулирования. Поставленная цель достигается тем, что в многоступенчатом затворе, содержащем дроссельный затвор 2 со смещенной вертикальной осью 3 вращения и с щитовым поворотным затвором 4 и поплавковый привод, щитовой затвор 4 выполнен из ряда щитовых поворотных затворов, каждый из которых разделен вертикальной осью вращения на две несимметричные части, в отверстии одной из частей каждого из предыдущих поворотных щитовых затворов размещен последующий поворотный щитовой затвор, причем последний щитовой затвор соединен с поплавковым приводом в виде поплавковой камеры 12, управляемой эжектором. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Фиг.г

18Фие.З

22

Фие.4

27

Фиг. 5

гз

Фиг. б