Устройство для регулирования уровней воды в бьефах гидротехнических сооружений Советский патент 1993 года по МПК G05D9/02 

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к устройствам для регулирования уровней воды в. бьефах гидротехнических сооружений, и может быть применено на трубчатых водовыпусках водохранилищ с резкими колебаниями уровней воды верхнего бьефа, в частности, бассейнов суточного регулирования,каналах.

Целью изобретения является повышение точности и быстродействия за счет уменьшений времени наполнения емкости.

На фиг. 1 изображено устройство для регулирования уровней воды в бьефах гидротехнических сооружений, продольный разрез; на фиг. 2 -то же, вид сверху; на фиг, 3 - мембранный привод с серьгой.

Устройство для регулирования уровней воды в бьефах гидротехнических сооружений содержит трубку срыва вакуума 1, один конец ее установлен на отметке максимального уровня, а другим концом она прикреплена к наивысшей точке восходящего 2 трубопровода и нисходящего трубопровода сообщения с верхним бьефом. С выходным патрубком трубопровода 3 сообщены управляющая мембранная камера 4 (фиг. 2 и 3) и боковой патрубок 5. Управляющая мембранная камера 4 имеет мембрану 6 с жестким центром 7, к которому прикреплен шток 8. В корпусе 9 закреплена пружина 10, подпружинивающая мембрану 6. Конец штока 8 размещен в отверстии серьги 11. Устройство содержит коромысло 12, на одном плече которого шарнирно закреплен затвор 13, а на другом-поплавок 14. Затвор 1.3 установлен на водовыпуске 15. Над поплавком 14 установлена пригрузочная емкость 16 на ячейках 17, высота которых определяется так, чтобы пригрузочная емкость 16 была выше уровня воды в камере 18 и на нее воздействовала выталкивающая сила. Пригрузочная емкость 16 имеет в стенке сливное отверстие 19 и сифон 20, который включается в работу только при ее опорожнении,канал 23. Камера 18 оборудована стабилизатором расхода воды 24. Трубка срыва вакуума 1 и трубопровод 2 установлены в верхнем бьефе 25.

Устройство для регулирования уровней воды в бьефах гидротехнических сооружений работает следующим образом. .

Уровень воды в верхнем бьефе 25 находится ниже трубки срыва вакуума 1. Вода из водовыпуска 15, проходя через затвор 13, поступает в камеру 18 и, воздействуя на

поплавок 14, обеспечивает необходимое открытие затвора 13, чтобы приток из-под него был равен оттоку из-под стабилизатора- 24. Как только уровень воды в верхнем бьефе 25 поднимается выше максимального уровня,

вода будет поступать по восходящему трубопроводу 2 в нисходящий трубопровод 3, затем в полость управляющей мембранной камеры 4 и боковой патрубок 5; наполняя пригрузочную емкость 16. В управляющей

мембранной камере 4 на мембрану 6 и жесткий центр 7 будет действовать гидродинамический напор, создавая силу, равную Произведению напора на эффективную площадь мембраны с жестким центром, которая, преодолев усилие пружины 10, сжимает ее и передвигает шток 8 в отверстие серьги 11. Это ограничит поворот коромысла 12 и открытие затвора 13.

Пригрузочная емкость 16, наполняясь

водой из патрубка 5, постепенно увеличивает силу тяжести, пока не наполнится полностью. Следовательно, поплавок 14 будет под воздействием силы тяжести опускаться, поворачивая коромысло 12, до тех пор, пока

серьга 11 не .упрется в шток 8. В этот момент все силы, действующие на коромысло, будут восприниматься штоком 8. Это зафиксирует поворот коромысла 12-и открытие затвора 13.

Приток воды из патрубка 5 быть равным оттоку через сливное отвеостие 19 и сифон 20. который включается в работу, когда емкость 18 будет полной. Это уменьшит время наполнения пригрузочной емкости 16.

Открытие затвора 13 задается максимальным расходом воды, который может пропустить канал 23. чтобы не было переполнения его. Поэтому расход из-под затвора 13 будет равен расходу в канале. Но так как перепад уровней воды верхнего бьефа и камере 18 будет максимальным, то для пропуска расхода канала 23 необходимо ограничить открытие затвора 1-3, а это выполняют управляющая мембранная камера 4 со што- ком 8 и серьга 11.

Вода, поступающая в камеру 18 из во- довыпуска 15, проходит через стабилизатор 24 и переливную стенку 22 и по водосбросному лотку поступает в канал 23. Сброс воды через водовыпуск 18 будет осуществляться до тех пор, пока уровень в верхнем бьефе 25 не опустится ниже трубки срыва вакуума 1, воздух из атмосферы попадает через нее в трубопроводы 2 и 3, в ре- зультате чего будет прекращено поступление воды в пригрузочную емкость 16 и управляющую мембранную камеру 4. Шток 8 под воздействием пружины 1 выйдет из отверстия серьги 11 после того, как си- фон 20 откачает всю воду из пригр,узочной емкости 16, доставаясь, вода выльется через дренажное отверстие 19, сила тяжести емкости уменьшится, поплавок 14 всплывет и будет поддерживать постоянный уровень в верхнем бьефе 25. Затем цикл работы повторится.

Применение предлагаемого устройства на водохранилищах с резкими колебаниями

уровней, в частности на бассейнах суточного регулирования, позволит защитить их от переполнения и. как следствие, от аварий, что чревато выходом из строя бассейнов., большими капитальными затратами на восстановительные работы.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Устройство для регулирования уровней воды в бьефах гидротехнических сооружений, содержащее установленный на водо- выпуске затвор, шарнирно соединенный с одним плечом коромысла, на другом плече которого установлен поплавок с пригрузоч- ной емкостью, имеющей сливное отверстие, трубопровод сообщения с верхним бьефом, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия за счет уменьшения времени наполнения емкости, оно содержит управляющую мембранную камеру с подпружиненной мембраной, жесткий центр которой соединен со штоком, конец которого размещен в отверстии серьги, закрепленной на коромысле, прич ем полость управляющей мембранной камеры сообщена с выходным патрубком трубопровода сообщения с верхним бьефом, снабженным боковым патрубком, пригрузочная емкость закреплена на поплавке стойками и снабжена сифоном, вход трубопровода сообщения с верхним бьефом снабжен трубкой срыва вакуума, установленной на заданной отметке урбвня верхнего бьефа.

Изобретение относится к гидротехнике и может быть применено на трубчатых водсвыпусках водохранилищ с резкими колебаниями уровней воды верхнего бьефа, в частности бассейнов суточного оегулирования. Целью изобретения является повышение точности и быстродействия за счет уменьшения времени наполнения емкости. Сущность изобретения заключается в том, что в устройство для регулирования уровней воды в бьефах гидротехнических сооружений, включающем установленный на водовыпуске 15 затвор 13, шарнирно соединенный с одним плечом коромысла 12, на другом плече которого установлен поплавок 14 с пригрузочной емкостью 16, имеющей сливное отверстие 19, трубопровод сообщения с верхним бьефом 3, л

а 8 ИД I Ь

фи г 2