Водорегулирующее устройство для закрытой сети Советский патент 1981 года по МПК A01G25/16 E02B13/02 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к устройствам для орошения, и может использоваться для водораспределения на закрытых оросительных системах.

Известно устройство для водораспределения на закрытых оросительных системах, включающее задвижки с гидро- или электроприводом, управляемые дистанционно с помощью линии связи 1.

Недостатками этого устройства являются сложность и низкая надежность. Кроме того, устройство подвержено заилению и засорению, а наличие кабельных силовых линий связи делает конструкцию дорогостоящей.

Известно также водораспределительное устройство, включающее колодец с перегородкой, снабженный транзитным сифоном, сливным патрубком, отверстиями, расположенными на заданной высоте с присоединенными к ним поливными трубопроводами, причем транзитный сифон на капоре имеет воздуховпускной патрубок с запорным приспособлением 2.

Недостаток известного устройства заключается в возможности работы только в двух режимах «Вк тючено . и «Отключено, при

которых вода поступает либо на транзит, либо в поливные трубопроводы, что ухудщает качество полива. При наличии в устройстве двух и более поливных трубопроводов вода в них поступает одиовременно так как конструктивно устройство не обеспечивает их поочередное включеиие в работу. Цель изобретения - улучшение качества водораспределеиия путем регулирования и измерения расхода, упрощение зарядки сифонных водовыпусков.

Цель достигается тем, что зарядное устройство сифонов водовыпусков снабжено патрубками с дистанционно регулируемым воздуховпускным клапаном и датчиком уровня с водомерной стенкой, причем входные

t5 стенки труб сифонов являются перегородками и стенками колодца, начальные участки боковых стенок колодца служат гребнями сифонных водовыпусков и выполнеиы выше подпорной перегородки колодца, а транзитный сифон снабжен регулирующей и зарядной трубками, соединяющими его внутреннюю полость соответственно с колодцем и с внутренней полостью сифонных водовыпусков.

Причем эмулирующая трубка транзитного сифона установлена на отметке требуемого уровня волы перед сифонными водовынусками. а площадь попе)ечиого сечения зарядной трубки в 8 12 раз меньше площади патрубков сифонных водовыпусков.

На фиг. I изображено устройство, в плане; на фиг. 2 - разрез А-Л на фиг. 1.

Устройство содержит напорную камеру 1, транзитный сифон 2, транзитную камеру 3, сифонные водовыпуски 4, отводящие камеры 5, подводящий патрубок 6 транспортирующего трубопровода, и отводящий патрубок 7, патрубки 8 и 9 распределительных трубопроводов, причем вся совокупность звеньев может выполняться в виде единой монолитной или сборной бетонной или железобетонной конструкции, а также из других недефицитных материалов.

Напорная камера I представляет собой колодец общего питания сифонов оросительной водой, который ограничен по периметру стенками 10 и перегородкой 11. Последняя одновременно является водосливным гребнем сифона 2, а начальные участки боковых стенок 12 напорной камеры 1 - водосливными гребнями сифонных водовыпусков 4, которые устроены на одной высоте и несколько выше верха перегородки П.

Транзитная камера 3 и отводящие камеры 5 в конструктивном исполнении аналогичны и являются продолжением напорной камеры 1, с которой они соединены посредством сифона 2 и сифонных водовыпусков 4, причем каждая из камер разделена на две секции водомерной стенкой 13. Транзитный сифон 2 снабжен ча перегородке 14 регулирую иим патрубком 15, являющимся регулятором уровня верхнего бьефа. Через зарядные патрубки 16 происходит отсос воздуха из сифонных водовыпусков 4, которые индивидуально снабжены воздуховпускными натрубками 17, регулирующим Клапаном 18 для изменения величины из воздуховпускной площади, причем положение клапана 18 может изменяться либо вручную, либо по каналам 19 телемеханики. Для контроля за расходами воды в устройстве транзитные 3 и отводящие 5 камеры снабжены рейками 20, установленными перед водомериыми стенками 13, а в автоматизированных оросительных системах могут, быть установлены датчики 21 положения уровня.

Патрубки 6-9 служат для удобства сопряжения устройства с подводящими и отводящими трубопроводами.

Устройство работает следующим образом.

При закрытых воздуховпускных патрубках 17 цоступление воды к устройству через патрубок 6, уровень в напорной камере 1, растет до тех пор, пока вода не станет переливаться через перегородку 11 в транзитную камеру 3. Далее вода поступает в отводящий патрубок 7. пройдя сверху водомерной стенки 13. Через определенное время транзитный сифон 2 включается в работу на полную производительность, так как проходящий через него поток воды выносит в транзитную камеру 3 находящийся до этого в нем воздух. В результате под капором сифона 2 создается вакуум, под действием которого через зарядные патрубки 16 происходит отсос воздуха из сифонных водовыпусков 4, что обеспечивает включение их в работу на полную производительность. В случае, если расход воды на транзит остается меньше расчетной пропускной способности сифона 2, последний переходит на стабилизацию уровня в напорной камере I на высоте, соответствующей положению регулирующего патрубка 15, через тореи которого в сифон 2 поступает воздух из атмосферы, и за счет снижения вакуума под капором уменьшает расход через сифон 2 Таким образом, сифонные водовыпуски работают на полную производительность фи положении уровня воды в напорной камере 1 на отметке близкой к оси патрубка 15, а на транзит обеспечивается поступление оставшегося расчетного расхода воды. При получении расхода воды через патрубок 6 воздуховпускная площадь регулирующего патрубка 5 уменьшается за счет увеличения перекрытия ее уровнем воды в камере 1, и расход воздуха в сифон 2 снижается, в результате чего и на транзит подается расход воды, увеличенной относительно первоначального на величину прироста со стороны патрубка 6.

При регулировании расходов воды в устройстве изменяют воздуховпускную площадь патрубка 17 с помощью клапана 18, в результате чего под капор сифонного водовыпуска 4 из атмосферы поступает соответствующий расход воздуха, что снижает расход воды в водовыпуск, который может быть направлен либо на транзит, либо в смеж иый сифонный водовыпуск 4 при соответствующем управлении на нем положением клапана 18.

Таким образом, при управлении положением клапанов 18 вручную или по каналам 19 телемеханики можно с помощью устройства регулировать расходы воды на транзит ив распределительные трубопроводы, обеспечивая контроль за величиной расходов по рейкам 20 и с помощью датчиков 21 положения уровня воды, имея при этом зависимости расходов от уровней воды перед водомерными стенками 13.

При необходимости отключеиия сифонного водовыпуска 4 клапан 18 устанавливается в положение, при котором воздуховпускной патрубок 17 полностью открыт, однако это практически не оказывает влияние на работу транзитного сифона 2, поскольку зарядный патрубок 16 имеет существенно меньшую площадь, чем патрубок 17 (например, площадь поперечного сечения патрубка 16 может быть выбрана из расчета 10% от площади патрубка 17). Для последующего включения этого же сифонного водовыпуска 4 клапаном 18 полностью перекрывается воздуховпускной патрубок 17, и по истечении времени зарядки, обычно равному 2-3 мин, клапан устанавливается в положении, которое соответствует пропуску требуемого расхода воды. Необходимо отметить однозначность зависимости расхода сифонного водовыпуска 4 от положения клапана 18, которая обеспечивается стабилизацией уровня воды в напорной камере 1 на регулируемой отметке. Применение предлагаемого устройства на закрытой оросительной сети позволит упростить процессы водораспределеиия и измерения расходов воды, что в свою очередь повысит производительность и условия труда. При этом обеспечивается применение устройства в автоматизированных оросительных системах. Формула изобретения 1. Водорегулирующее устройство для закрытой сети, включающее колодец с подпорной и боковыми перегородками и транзитный сифон с водомерной стенкой и регулируемым воздуховпускным патрубком, установленные на транспортирующем трубопроводе последовательно в местах водовыпусков, выполненных в виде сифонов с зарядным устройством, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества водораспределення путем регулирования н измерения расхода, зарядное устройство снфонов водовыпусков снабжено патрубками с дистанционно регулируемым воздуховпускным клапаном и датчиком уровня с водомерной стенкой, причем входные стенки труб сифонов являются перегородками и стенками колодца, начальные участки боковых стенок колодца служат гребнями сифонных водовыпусков и выполнены выще подпорной перегородки колодца, а транзитный сифон снабжен регулирующей и зарядной трубками соединяющими его внутреннюю полость соответственно с колодцем и с внутренней полостью сифонных водовыпусков. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью упрощения зарядки сифонных водовыпусков, регулирующая трубка транзитного сифона установлена на отметке требуемого уровня воды перед сифонными водовыпусками, а площадь поперечного сечения зарядной трубки в 8-12 раз меньще площади патрубков сифонных водовыпусков. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Зюликов Г. М. Закрытые оросительные системы. М., «Колос, 1966, с. 10-12. 2.Авторское свидетельство СССР № 648168, кл. А 01 G 25/00, 1979.

дГ

Т

Фиг. I