Водовыпуск постоянного расхода Советский патент 1992 года по МПК E02B13/00 

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано на каналах ирригационных систем в качестве водовыпу- ска постоянного расхода воды в закрытых трубопроводах оросительных систем.

Целью изобретения является повышение эффективности работы и замер расхода воды.

На фиг.1 изображен водовыпуск постоянного расхода, разрез по оси отвода; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1: на Ьиг.4 - разрез S-B на фиг. 2; на фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг. 4.

водовыпуск постоянного расхода устз- навливается-во входном оголовке 1 и содержит отвод 2, соединенный с обечайкой 3, вертикальный кожух 4, выполненный в виде сильфона, имеющего в верхней части порог 5, например, Г-образного сечений, привод, выполненный в виде пологого поплавка б прямоугольного сечения, который установлен соосно с сильфоном 4 и связан с ним посредством тяг 7. Связь поплавка 6 с порогом 5 Г-образного сечений позвойяет осуще- ствить подачу постоянного расхода воды в отвод 2 через круговой зазор 8, образованный между порогом 5 и поплавком б.

Для подачи постоянного расхода воды в отвод 2, отличающийся от первоначального, водовыпуск оснащен соосно расположенным с ним подвижным регулировочным цилиндром 9. причем последний установлен на уровне входного порога 5 Г-образного сечения, и посредством стяжки 10 жестко связан с подъемником.

Подъемник состоит из двух кожухов 11 и 12, цилиндрического зубчатого колеса 13. втулки 14 и прикрепленных к ней зубчатой 15 и гидрометоической 16 реек. В кожухе 12 имеется прорезь 17, благодаря которой можно установить необходимое положение регулировочного цилиндра 9 относительно порога 5 Г-образного сечения, следовательно, и величину открытия кругового зазора 8, т,е, необходимое расстояние по вертикали между дном поплавка 6 и входным порогом цилиндра 9. Причем подъемник также имеет соосное расположение с сильфоном 4 и регулировочным цилиндром 9 и может перемещаться вдоль вертикального направляющего стержня 18 при колебании уровня воды в подводящем канале. Зазор 19 между порогом 5 Г-образного сечения и цилиндром 9 герметизируется рукавом 20 из гибкого материала. Поплавок 6 с винтовым подъемником связан посредством стяжек 21. Для прекращения подачи воды в отвод 2 в поплавке 6 имеется круговой паз 22, в котором фиксируется подвижной регулировочный цилиндр 9.

Водовыпуск постоянного расхода работает следующим образом. ,

При отсутствии воды водовыпуск под весом сильфона 4, поплавка 6, регулировоч5 кого цилиндра 9, подъемника и других элементов находится над обечайкой 3. При этом круговой зазор 8 ме,жду порогом 5 Г- образного сечения и дном поплавка 6 в зависимости от положения регулировочного

0 цилиндра 9 может быть otKpbiT или закрыт. При подаче воды в канал и открытии кругового зазора 8 уровень воды поднимается и достигает поплавка 6, который всплывает и открывает круговой зазор 8. Когда

5 круговой зазор 8 открыт, регулировочный цилиндр 9 находится в нижнем положении, т.е. расположен на уровне входного порога 5 Г-образного сечения, и вода, проходя круговой зазор между поплавком 6 и порогом 5

0 Г-образного сечения, поступает в сильфон 4 и далее в цилиндрическую обечайку 3 и отвод 2.

При колебании уровня воды поплавок 6, который находится на плаву и жестко связан

5 посредством тяг 7 и стяжек 21 с подъемником и входным порогом 5 Г-образного сечения, обеспечивает перемещение порога 5 с сильфоном 4 и подвижного регулировочного цилиндра 9, который посредством стяжки 10

0 жестко связан с втулкой 14 подъемника вдоль направляющего стержня 18, который установлен на дне обечайки 3, и тем самым обеспечивает подачу постоянного расхода воды в отвод 2 через круговой зазор 8.

5 Для подачи другого расхода воды в отвод 2, отличающегося от первоначального, необходимо с по мощью подъемника поднять регулировочный цилиндр 9 (посредством зубчатого колеса 13 поднять втулку 14,

0 которая с помощью стяжки 10 жестко связана с подвижным цилиндром 9), т.е. путем изменения высотного положения цилиндра 9 относительно входного порога 5 Г-образного сечения изменить величину открытия

5 кругового зазора 8 в водовыггуске. При этом изменяется и открытие в одовыпуска, следовательно, и величина подачи расхода воды в отвод 2.

Промежуточные колебания уровня воды

0 во времени в подводящем канале в пределах от минимального до максимального уровня не влияют на пропускную способность водоеыпуска, так как благодаря наличию поплавка 6, выполняющего роль

5 подъемного механизма, водовыпуск постоянно находится на Плаву, т.е. при колебании уровня воды е каналах поднимается и опускается вдоль стержня 8 и тем самым обеспечивает постоянный забор воды в отвод 2

isp времени. Кроме того, в процессе эксплуатации водовыпуска какая-то часть поплавка 6 всегда погружена под горизонтом воды на величину Дпп (где Дпп - высот поплавка б, погруженная в воду) за счет постоянства веса подвижных в работе элементов силь- фона 4 регулировочного цилиндра 9, подъемника 11 и других элементов). Это позволяет сохранить постоянство во времени напора над круговым зазором 8 и высоту его открытия (расстояние поеертикали меж- ду подвижным цилиндром 9 и дном поплавка 6). во всех случаях работы водовыпуска зазор 19 между регулировочным цилиндром 9 и входным порогом 5 Г-образного сечения герметизируется рукавом 20 из гибкого ма- териала, верхняя часть которого закреплен а к порогу 5 Г-образного сечения, а нижняя - к выходу регулировочного цилиндра 9.

В предлагаемом водоеыпуске степень открытия зазора 8 определяется посредст- вом гидрометрической рейки 16, которая прикреплена к втулке 14 подъемника диаметрально-противоположно к зубчатой рейке 15.

Исходя из указанного, пропускную спо- собность водовыпуска во времени при постоянстве величины Оц, Н и аз можно определить по формуле

Qe jMvv3

7rDua3

где QB - пропускная способность водовыпуска.

ft - коэффициент расхода кругового зазора 8, зависящий от потерь напора в основ- ных элементах водовыпуска: на входе в круговой зазор 8, в подвижном цилиндре 9 на сильфоне 4 и др.:

war Л0чаз - площадь кругового зазора 8, м2:.

Оч - Диаметр регулировочного цилиндра 9, м;

аз - величина открытия кругового зазо- рэ 8, т.е. расстояние по вертикали между входным порогом 5 Г-образного сечения и дном поплавка 6 при полном открытии или между входной кромкой цилиндра 9 и дном поплавка 6, м;

g - ускорение силы тяжести, равное 9,8 м/с2;

Н - напор на круговом зазоре 8, м.

Использование изобретения на мелиоративных системах при автоматизации про5О 5

0

5

0

5

0

5

0

цессов управления и водораспределения в качестве водовыпуска постоянного расхода в отвод 2 позволяет осуществить подачу постоянного расхода воды в отвод 2 независимо от колебаний уровня воды на оросительных каналах г пределах от минимального до максимального уровня, при необходимости легко и с наименьшими затратами увеличить или уменьшить пропускную способность водовыпусков, снизить металлоемкость, шире использовать облегченные материалы, снизить эксплуатационные затраты и осуществить водоучет на водобыпусках из открытых каналов в закрытую сеть Он прост в эксплуатации, так как наличие привода/который находится на плаву, позволяет постоянно следить за уровнем воды и свободно передвигать вдбль вертикального стержня, который является направляющим для водовыпуска в период работы, осуществить постоянный забор воды в отвод 2 а также за счет стабильной подачи воды в отвод 2 экономно и рационально использовать оросительную воду.

Формула изобретения

Водовыпус постоянного расхода, содержащий полый корпус, соединенный своей верхней частью с водосливом, а нижней частью - с отводом, вертикальный направляющий стержень, соосно расположенный -внутри корпуса, и поплавок, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы и замера расхода воды, он снабжен подъемником, на втулке которого закреплены зубчатая и гидрометрическая рейки, регулировочным цилиндром тягами, гибким рукавом и стяжками, причем полый корпус выполнен в виде сильфона с обечайкой в нижней части, регулировочный цилиндр расположен внутри сильфона соосно с направляющим стержнем, а подъемник выполнен с возможностью перемещения вдоль вертикального направляющего стержня и соединен стяжками с регулировочным цилиндром и поплавком, при этом поплавок имеет кольцевую форму, а водослив выполнен в виде кольцевого порога и соединен тягами с поплавком, а гибким рукавом - с регулировочным цилиндром.

14

Б-Б

Использование- подача постоянного расхода воды е закрытый водовод мелиоративных систем. Сущность изобретения при колебании уровня воды в канале е пределах от минимального до максимального уровня xL гг поплавок 6, соединенный тягами 7 с порогом 5, закрепленным на верхней части силь- фона 4 позволяет осуществить подачу постоянного расхода воды в отвод 2 через круговой зазор 8 образованный между порогом 5 и поплавком 6 Для подачи постоянного расхода воды в отвод 2, отличающегося от первоначального расхода, ёнутри силь- фонй 4 размещен регулировочный цилиндр 9 соединенный стяжками 10 С подъемником Регулируя положение цилиндра 9, сое- диненндго гибким рукавом 20 с порогом 5, осуществляют изменение величины кругового зазора 6 и следовательно, величины забираемого расхода Для замера величины зазора 8 и, следовательно забираемого расхода водь( используется гидрометрическая рейка 5 ил 1i ft 2J 8 // А %JLсл с VJ N О Сл) о чэ ж Фиг