Устройство для регулирования уровня в бьефах гидротехнических сооружений Советский патент 1992 года по МПК G05D9/02 

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, в частности к вододей- ствующим затворам, и является усовершенствованием известного устройства по авт. св. № 1062657.

V Известное устройство для регулирования уровня в бьефах гидротехнических сооружений включает цилиндрический затвор, разделенный жесткой диафрагмой с центральным отверстием, выполняющей роль демпфера, на наддиафрагменную и подди- афрагменную полости., шарнирно соединенный посредством коромысла, смонтированного на подшипниковых опорах устоев с грузом-противовесом. Надди- эфрагменная полость цилиндрического затвора снабжена сливной трубой, перекрываемой диафрагменным клапаном. Под- диафрагменная полость затвора посредством импульсной трубки соединена с рабочей камерой мембранного клапана и поплавковым клапаном, выполненным в виде вертикально установленного в колодце на кронштейне трубопровода со сливными отверстиями в верхней его части и поплавка, жестко закрепленного на подвижной втулке, дросселирующей сливные отверстия.

Недостатком устройства является то, что оно позволяет поддерживать уровень воды только в нижнем бьефе гидротехнического сооружения, что может привести к пе-. реполнению верхнего бьефа в аварийных ситуациях и разрушению элементов канала .и сооружения.

Целью изобретения является повышение надежности работы, за счет пропуска аварийного расхода.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для регулирования уровня в бьефах гидротехнических сооружений, содержащее установленный над водовыпуском цилиндрический затвор, соединенный через коромысло с грузом-противовесом, и поплавковый клапан, выполненный в виде установленного в колодце на кронштейне трубопровода со сливными отверстиями в верхней его части, и поплавка, жестко закрепленного на подвижной втулке, перекрывающей сливные отверстия, дополнительно содержит мембранную камеру, дополнительный клапан, жестко связанный

с мембраной мембранной камеры и перекрывающий торцовое отверстие трубопровода, на котором размещен поплавковый клапан, водоприемную камеру, водосливная кромка которой расположена на максимальной отметке уровня верхнего бьефа, и которая сообщена с полостью мембранной камеры, в которой выполнено калиброванное отверстие для сообщения с атмосферой, при этом дополнительный клапан связан с

мембраной штоком,, проходящим через калиброванное отверстие мембранной камеры.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - узел I на

фиг, 1.

Устройство для регулирования уровня в бьефах гидротехнических сооружений содержит цилиндрический затвор 1, разделенный жесткой диафрагмой 2 с центральным

отверстием 3 на наддиафрагменную 4 и под- диафрагменную 5 полости. Цилиндрический затвор 1 установлен вертикально над выходным отверстием 6 водовыпуска и шарнирно соединен посредством коромысла 7, смонтированного на подшипниковых опорах устоев 8 с грузом-противовесом 9. Наддиафрагменная полость 4 затвора 1 снабжена сливной трубой 10, перекрываемой диафрагменным клапаном 11, площадь

которого значительно превышает площадь поперечного сечения трубы 10. Поддиафраг- менная полость 5 затвора 1 посредством импульсной трубки 12 соединена с рабочей камерой клапана 11 и поплавковым клапаном 13, выполненным в виде вертикально

установленного в колодце 14 трубопровода

15 со сливными отверстиями 16 в верхней его

части и поплавка 17, жестко закрепленного на

подвижной втулке 18, дросселирующей

сливные отверстия 16. В верхней части трубопровода 15 имеется дополнительная мембранная камера 19, между фланцами которой защемлена мембрана 20, образующая с дополнительной мембранной коробкой 19 подмембрэнную полость 21, которая сообщена с атмосферой посредством калиброванного отверстия 22. Мембрана 20 жестко связана штоком 23 с дополнительным клапаном 24, перекрывающим отверстие 25, выполненное в верхнем торце трубопровода 15. Подмембранная полость 2.1 трубопроводов 26 сообщена с водоприемной камерой 27, размещенной в верхнем бьефе гидротехнического сооружения. Водосливная кромка 28 водоприемной камеры 27 установлена на отметке 29 максимально допустимого уровня воды в верхнем бьефе.

Устройство работает следующим образом.

Если уровень воды в верхнем бьефе не превышает отметку 29, приток воды в под- мембранную полость 21 отсутствует, и значение избыточного Давления в этой полости близко к нулю. Клапан 24 под действием собственного веса перекрывает, отверстие 25 в торце трубопровода 15 поплавкового клапана 13. В этом случае напор воды в трубопроводе 15 и рабочей камере 11 определяется степенью открытия отверстий 16 поплавковым чувствительным элементом 17 уровня нижнего бьефа. При уровне воды в нижнем бьефе, находящемся на заданной отметке, втулка 18 полностью перекрывает сливные отверстия 16. При этом напор воды в рабочей камере диафрагменного клапана 11 больше или равен напору воды в трубе 10, и за счет превышения площади клапана 11 сечения трубы 10 клапан 11 полностью перекрывает выходное отверстие трубы 10. Затвор 1 пригружается водой через отверстие 3 и закрывается.

При понижении уровня воды в нижнем бьефе поплавок 17 открывает отверстия 16, напор в рабочей камере клапана 11 понижи-, ется вследствие течения воды по импульсной трубке 12. Клапан 11 открывает выходное сечение трубы 10, полость 4 опорожняется, и под действием сил гидродинамического давления, действующих на диафрагму 2 со стороны полости 5, затвор 1 открывается, увеличивая величину пропускаемого расхрда воды в нижний бьеф. При достижении заданного уровня воды в нижнем бьефе затвор закрывается.

При подъеме уровня воды в верхнем

5 бьефе выше отметки 29 происходит заполнение водой водоприемной камеры 27, трубопровода 26 и подмембранной полости 21, увеличение давления на мембрану 20, в результате чего мембрана 20 поднимает шток

0 23 с клапаном 24. Подъем клапана 24 приводит к падению давления в полости трубопровода 15 и рабочей камере клапана 11, открытию клапана 11 и подъему затвора 1 независимо от положения уровня воды в нижнем бьефе.

5 При снижении уровня в верхнем бьефе до отметки водосливной кромки 28 поступление воды в камеру 27 прекращается, камера, трубопровод 26 и подмембранная камера 21 опорожняются через калиброванное отвер0 стие 22, происходит снижение давления на мембрану 20, закрытие отверстия 25 клапаном 24. После этого устройство переходит в режим стабилизации уровня нижнего бьефа.

5

Формула изобретения

1.Устройство для регулирования уровня в бьефах гидротехнических сооружений по авт. св. № 1062657, отличающееся тем,

0 что, с целью повышения надежности в работе за счет пропуска аварийного расхода, оно дополнительно содержит мембранную камеру, дополнительный клапан, жестко связанный с мембраной мембранной камеры и

5 перекрывающий торцовое отверстие трубопровода, на котором размещен поплавковый клапан, водоприемную камеру, водосливная кромка которой расположена на максимальной отметке уровня верхнего

0 бьефа и которая сообщена с полостью мембранной камеры, в которой выполнено калиброванное отверстие для сообщения с атмосферой. f

2.Устройство поп. 1,отличающее- 5 с я тем, что дополнительный клапан связан

с мембраной штоком, проходящим через калиброванное отверстие мембранной камеры.

&.

2726 9

V

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, в частности к вододей- ствующим затворам, и является усовершенствованием известного устройства по авт. св. Me 1062657. Целью изобретения является повышение надежности работы за счет пропуска аварийного расхода. Поставленная цель достигается тем, что

Фи.г. 1