Устройство для регулирования уровня воды в верхнем бьефе гидротехнического сооружения Советский патент 1991 года по МПК G05D9/02 

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для регулирования уровня воды в верхнем бьефе гидротехнических сооружений.

Цель изобретения - повышение надежности работы и пропускной способности устройства.

На показан план сооружения, содержащего устройство; на фиг.2 - разрез А-А на фвг.1; на фиг.З - устройство, общий вид; на фиг.4 - продольный разрез устройства и вид Б, на фиг.5 - разрез В-В на фиг.4..

Устройство содержит затвор 1 в виде водонаполняемой емкости, уста-- ; новленный на горизонтальной оси 2 вращения, на напорной грани емкости

затвора 1 выполнено выпускное отвер- стие 3 (фиг.4),.перекрываемое по кон-туру в сторону верхнего бьефа криволинейным щитом 4 с образованием боковых зазоров 5 с плоскостью напорной грани затвора 1, а в криволинейном щите 4 выполнено выпускное от- , ; верстие 6, над которым установлен t .струеотражатель в виде призматичес- гкого протяженного выступа 7. В верх-- ней части водонапслняемого затвора 1 имеется воэдухоподводящее отверстие 8.

Устройство установлено в перегораживающем сооружении 9 имеющем отводящий канал 10. Криволинейный щит 4 закреплен верхней и нижней кромками

О5

1 ел

ко

00

к одноименным кромкам впускного отверстия 6.

Устройство работает следующим образом.

При расходе канала (реки) Q№. меньшем или равном расходу отвода QerB(T.e. QKЈQOTB) (фиг.1), регулятор будет находиться в крайнем нижнем положении, перекрывая пол- ностью сбросной полет сооружения (фиг.2а). При этом емкость затвора 1 будет сообщаться с верхним бьефом сооружения через отверстия 5 и 6 (фиг.2 и 3),

При расходе канала QKf. большем расхода отвода QOTft (т.е. Qk QOTB) возникший избыточный расход Qc« - Оц- QOTB будет аккумулироваться в верхнем бьефе сооружения. Вследст- вне этого уровень воды в верхнем бьефе сооружения 1 будет увеличиваться, и при некотором превышении расчетного наполнения (в пределах допустимой ошибки регулирования) регулятор начнет открываться под Действием возникшей силы избыточного давления воды. Вследствие этого выпускное отверстие 6 повиснет над порогом сооружения (над ниж- ним б&ефом)., сбрасывая воду из емкости затвора 1 при одновременном поступлении расходов воды -в емкость затвора через боковые зазоры 5. т.е. в емкости водонаполняемого затвора 1 возникнет циркуляция расходов воды. В результате емкость затвора 1 начнет опорожняться, и затвор 1, облегчаясь, будет и далее наращивать свое открытие в соответствии с увеличением расхода канала Q к (фиг.1), стремясь при этом к поддержанию заданного (расчетного) наполнения Н « в верхнем бьефе и наполнения сооружения, а между наполнением в .верхнем бьефе и напол- нением в емкости затвора 1 будет соответственно расти перепад &h. При этом величины поступающих в емкость затвора расходов воды Q0 (фиг.5) через боковые зазоры 5 будут зависеть. от величины открытия затвора 1-, поскольку эти отверстия расположены вблизи от.боковых граней затвора t на расстоянии t,, соответствующем условию t Ј 2k (фиг.4а,б), где k - величина выступа криволинейного щита 4 относительно напорной грани (фиг.4). Вследствие этого с открытием затвора 1 боковые затворы 5 попадут в зону влияния боковых сборных отверстий (пазух) затвора 1 (фиг.5) и расход поступления.Qo будет уменьшаться по мере увеличения открытия затвора, а следовательно, и увеличения скорости истечения воды через боковые сбросные отверстия (боковые пазухи затвора).

Как видно9 из вышеизложенного, расход воды, поступающий через боковые зазоры 5- зависит от открытия затвора 1, т.е. чем больше открытие затвора 1, тем меньше расход поступления в емкость затвора 1i а значит и меньше наполнение в емкости затвор 1 и больше величина перепада &h (фиг,26),

При максимальном открытии поступление воды в емкость затвора 1 полностью прекращается (фиг.6), при необходимости же обеспечения поступления некоторого малого расхода при максимальном открытии затвора 1- необходимо установить боковые зазоры 5 на большом расстоянии t от боковых кромок затвора 1.

Причем, при каждом увеличении величины сбросного расхода QCE,p co- ответственно увеличивается и результирующая сила.гидродинамического давления воды на затвор 1 регулятора, затвор 1 получает некоторое приращение в открытии, которое в свою-очередь оказывает дополнительное воздействие на расходы Q0 боковых зазоров 5, уменьшая их на соответствующую величину и способствуя этим большему опо рожнению емкости затвора 1, который, облегчаясь и далее наращивает свое открытие, стремясь к поддержанию расчетного наполнения Н« в верхнем бьефе сооружения.

При уменьшении расхода канала, работа устройства повторяется в обратном порядке.

Необходимо отметить, что под криволинейным щитом 4 будет два вида истечения (фиг.26 и 46),: на участках ab и cd кривая свободной поверхности воды будет иметь очертание ТС (фиг.26)t а на участке шп очер- . тание II Как видно из фиг.26, кривая свободной поверхности на участке шп лежит ниже кривой I на участках ab и cd на некоторую величину % обеспечивает свободное истечение из отверстия bmnc или, что тоже самое, из выпускного отверстия 6.

/

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для регулирования уровня воды в верхнем бьефе гидротехнических сооружений. Целью изобретения является повышение надежности и пропускной способности устройства. Поставленная цель дости- гается тем, что в устройстве для регулирования уровня«, содержащем водонаполяемый затор на оси вращения с впускным и выпускным отверстиями на его напорной грани и струеотра жателем над выпускным отверстием, над впускным отверстием размещен криволинейный щит, образующий с напорной гранью затвора боковые зазоры, а струеотражатель выполнен в виде протяженного призматического выступа. 5 ил.

§иг.1

W.2 s/

Фиг.З

а)

б)

§иг.4

|-Ј-

/v/

---// 7/

4

§иг.:5

Редактор В.Бугренкова

Составитель Э.Бекбоев Техред Л.Олийнык Корректор Т.Палий

Вид J

II .. ИД ИД

«С

,4

i

В

У

V4

Устои сооружения