УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДДЕРЖАНИЯ ПОСТОЯННОЙ РАЗНИЦЫ УРОВНЕЙ ВОДЫ Советский патент 1968 года по МПК G05D9/00 

Известны устройства для поддержания постоянной разницы уровней воды верхнего и нижнего бьефов оросительных каналов, включающие поплавки и систему тросов или рычагов, связывающих поплавки с рабочим органом, регулирующим уровни.

Предложенное устройство выполнено в виде системы треугольных водосливов, расположенных по высоте и образующих трубчатые галереи. Внутренние полости этих галерей соединены трубопроводами с камерами, расположенными одна над другой и сообщающимися с нижним бьефом для свободного поступления в них воды.

Такое выполнение устройства позволяет регулировать уровни при помощи дросселирования живого сечения потока изменением давления воздуха.

На фиг. 1 изображена схема устройства, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, боковой разрез.

Водосливы 1 устройства образуют трубчатые галереи 2. Каждый из водосливов служит капором для нижерасположенной трубчатой галереи. Нижняя кромка его со стороны верхнего бьефа расположена по высоте ниже на величину С от гребня водослива, образующего дно этой галереи.

Если сжатый воздух попадает под капор, то прежде, чем прорваться к нижней кромке капора в верхнем бьефе 3, он понижает уровень трубчатой галереи ниже гребня водослива. Следовательно, движение воды через трубчатую галерею прекращается.

Чтобы работа галереи не была подобна работе сифона, грань 4 каждого водослива со стороны нижнего бьефа 5 заглубляют настолько, что при самом большом перепаде Z между горизонтами воды верхнего и нижнего бьефов поток воды не способен выносить воздух из-под капора каждой трубчатой галереи в нижний бьеф. При малых перепадах Z это легко осуществляют при небольшой глубине колодца в нижнем бьефе. В одной из боковых стенок нижнего бьефа размещают камеры 6. Число камер равно числу трубчатых галерей.

Каждая камера представляет собой железобетонную или армобетонную коробку без нижней грани. Одна из боковых стенок камеры несколько меньше по высоте относительно других стенок. В результате этого при расположении камер одна над другой образуются прямоугольные отверстия 7, через которые вода из нижнего бьефа попадает в камеры. Каждая камера сообщается с капором соответствующей трубчатой галереи посредством трубопровода 8.

В верхнем положении камеры располагают таким образом, чтобы гребень водослива соответствующей трубчатой галереи был выше верхней грани прямоугольного отверстия 7 на величину С, где С равно величине заданного перепада Z, который должен быть постоянным.

Процесс регулирования происходит следующим образом.

При увеличении перепада выше заданного воздух под капорами трубчатых галерей оказывается под более высоким давлением воды, чем воздух в соответствующих камерах. Вследствии этого воздух из-под капоров перемещается по трубопроводам в соответствующие камеры, и глубина воды над каждым гребнем водослива во всех трубчатых галереях увеличивается, увеличивается и расход в нижний бьеф.

При уменьшении перепада против заданного, давление воды в камерах превышает давление воды под капорами соответствующих трубчатых галерей, и воздух перемещается из камер в галереи. Глубина воды над водосливами падает, и расход уменьшается. Если перепад продолжает уменьшаться, то глубина над водосливами упадет до нуля и расход воды в нижний бьеф будет равен нулю.

Число трубчатых галерей определяют в зависимости от необходимого поддержания перепада уровней. Величина перепада Z поддерживается независимо от положения уровня верхнего бьефа.

При низком положении уровня верхнего бьефа часть трубчатых галерей может не работать.

Предложенное устройство значительно надежнее в работе, поскольку отсутствуют движущиеся части (затворы, тросы, блоки и поплавки, боковые уплотнения), кроме того, оно позволяет изменять расход до нуля.

1. Устройство для поддержания постоянной разницы уровней воды верхнего и нижнего бьефов водопроводящих сооружений, преимущественно оросительных каналов, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности регулирования уровней при помощи дросселирования живого сечения потока изменением давления воздуха, оно выполнено по высоте из ряда водосливов, образующих трубчатые галереи, внутренние полости которых соединены трубопроводами с камерами, расположенными одна над другой и сообщающимися с нижним бьефом для свободного поступления в них воды.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что водосливы имеют треугольный профиль.