Устройство для регулирования уровня воды в нижнем бьефе Советский патент 1976 года по МПК E02B13/02 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к устройствам, имеющим применение на оросительных каналах рисовых систем для автоматического регулирования уровня воды в рисовых чеках.

Известны устройства для регулирования уровня воды в рисовых чеках, одно из которых, например, содержит расположенный на подводящем трубопроводе корпус и подвижный клапан в виде перевернутого стакана, перемещающийся внутри корпуса, который снабжен перепускным каналом с поплавкочым клапаном на выходе 1.

Это устройство недостаточно надежно в работе за счет большого количества кинематических соединений поплавкового привода и возможности заклинивания подвижного клапана - стакана плавающими предметами.

Другое известное устройство для регулирования уровня воды содержит расположенный на подводящем трубопроводе корпус с крышкой и размещенный в нем подпружиненный мембранный запирающий элемент, сообщенный через отверстие с верхним бьефом, а телескопической трубой с поплавковым клапаном на конце - с нижним 2.

В этом устройстве для регулирования уровня воды не обеспечивается надежная работа при малых перепадах, так как часть перепада непроизводительно расходуется на

преодоление усилия пружины мембранного запирающего элемента и тем самым ограничивается применение устройства. Целью изобретения является увеличение

диапазона перепада уровней воды в бьефах.

Это достигается тем, что в предлагаемом

устройстве корпус разделен горизонтальной

перегородкой с двумя отверстиями разного

диаметра на две камеры, а крышка его вынолнена в виде мембраны с клапаном, пер крывающим отверстие перегородки большего диаметра.

Целесообразно при этом, чтобы отверстие, сообщающее корпус с верхним бьефом, было

снабжено обратным клапаном.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид.

Устройство содержит вертикальный водовыпуск 1 с затвором, расположенным вкорпусе 2 и выполненным в виде мембраны 3 с отверстием 4, связывающим надмембранную полость с водовыпуском 1. Отверстие 4 имеет обратный клапан 5. Корпус 2 разделен горизонтальной перегородкой 6 с двумя отверстиями разного диаметра: одним отверстием 7 большего диаметра и одним отверстием 8 меньшего диаметра так, что образует две камеры нижнюю камеру 9 и верхнюю камеру 10.

Верхняя камера 10 сообщена с нижним

бьефом и атмосферой при помощи телескопической трубки 11, высота установки которой соответствует задаииому уровию нижиего бьефа 12.

Крышка корпуса 2 выполиена в виде мембраны 13, на которой с внутренней стороны имеется клапан 14, служащий для перекрывания отверстия 7 перегородки 6.

Вода из водовыпуска 1 подается в нижний бьеф 12 через отверсгие 15.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии воды в нижнем бьефе 12 мембрана 3 под действием на нее напора воды в водовыпуске 1 отжимается от оголовка водовыпуска 1, и вода через отверстие 15 подается в нижний бьеф. Одновременно вода из водовыпуска 1 через отверстие 4 поступает в нижнюю камеру 9 и заполняет ее. При этом вода вытесняет имеющийся в камере 9 воздух, который через отверстие 8 меньщего диаметра перемещается в верхнюю камеру 10, а из нее через телескопическую трубку 11 удаляется в атмосферу.

В это время отверстие 7 больщего диаметра в перегородке 6 закрыто клапаном. 14 под действием собственного веса мембраны 13.

При заполнении нижней камеры 9 водой давление в ней возрастает, так как приток воды из водовыпуска 1 значительно превыщает возможность ее оттока через отверстие 8, и мембрана 3 прикроет отверстие водовыпуска 1.

Вода из водовыпуска 1 в этом положении будет продолжать поступать через отверстия 4 и 8 в верхнюю камеру 10, после заполнения которой давление в ней возрастет и мембрана 13 поднимется, поднимет клапан 14 и освободит отверстие 7. Давление в нижней камере 9 снизится из-за того, что отверстие 7 перегородки 6 имеет значительно больщий диаметр по сравнению с отверстием 4 мембраны 3. Мембрана 3 при этом откроет отверстие водовыпуска 1, и вода через отверстие 15 будет подаваться в нижний бьеф 12.

При приближении уровня воды в нижнем бьефе к заданному значению внешнее давление на мембрану 13 под действием стати:ческого столба воды нижнего бьефа 12 начнет превыщать давление в верхней камере 10, мембрана 13 опустится и перекроет клапаном 14 отверстие 7.

При этом начнет повыщаться давление в нижней камере 9, и мембрана 3 начнет прикрывать отверстие водовыпуска 1. Приток воды в нижний бьеф будет сокращаться и прекратится полностью в тот момент, когда уровень воды нижнего бьефа 12 достигнет заданной величины. Это произойдет, когда уменьщится давление в верхней камере 10, создаваемое столбом жидкости в телескопической трубке П. При этом мембрана 13 под действием своего веса и веса столба жидкости над мембраной 13 опустится и перекроет отверстие 7. Поскольку объемный вес элемеитов мембраны 13 больше объемного веса воды, то высота установки телескопической трубки 11 будет всегда больще, чем установленный заданный уровень воды, так что заg лив воды из нижнего бьефа 12 в отверстие 11 исключается.

При понижении уровня воды в нижнем бьефе 12 и соответственно высоты столба ее над мембраной 13, давление воды снаружи

Q на мембрану 13 станет меньще давления изнутри камеры 10 на мембрану 13, и последняя будет перемещаться вверх, приоткрывая отверстие 7. При1 этом давление в нижней камере 9 будет падать и мембрана 3 поддей5 ствием на нее напора воды в водовыпуске 1 будет отжиматься от оголовка водовыпуска I, и вода через отверстие 15 будет подаваться в нижний бьеф.

Работа устройства в дальнейшем будет

Q аналогична описанной.

При отсутствии воды в водовыпуске 1 мембрана 3 будет прижата к оголовку водовыпуска 1 весом находящейся в камере 9 воды, так как на отверстии 4 имеется обратный

5 клапан 5, который препятствует обратному изливанию воды из камеры 9.

Эффективность изобретения заключается в том, что оно исключает потерю напора воды, которая наблюдается в известных устройствах в случае, если предотвращение обратного излива воды в водовыпуске обеспечено подпружиненной мембраной.

Это позволяет применять устройство на рисовых оросительных системах, расположен5 пых в низменных пойменных местах с перепадами уровней 1-5 см и выше.

Устройство обеспечивает про-порциональное регулирование уровня.

Формула изобретения

1. Устройство для регулирования уровня воды в нижнем бьефе, включающее расположенный на подводящем трубопроводе корпус с крышкой и размещенным в нем мембранным запирающим элементом, сообщенным через отверстие с верхним бьефом, а телескопической трубой - с нижним, отличающееся тем, что, с целью увеличения диапазона перепада уровней воды в бьефах, кориус разделен горизонтальной перегородкой с двумя отверстиями разного диаметра на дне камеры, а крышка его выполнена в виде мембраны с клапаном, перекрывающим отверстие перегородки больщего диаметра.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что отверстие, сообщающее корпус с верхним бьефом, снабжено обратным клапаном.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свндетельство № 244831, М. Кл.2Е 02В 13/02, 1966.

2.Авторское свидетельство № 334329, М. Кл.2 Е 02В 13/00, 1970.