Устройство для регулирования уровня воды в бьефах гидротехнических сооружений Советский патент 1982 года по МПК G05D9/02 E02B13/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯ ВОДЫ В БЬЕФАХ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ I I Изобретение огносится к гидротехнике и может быть использовано цля регулирования уровней воды в бьефах гицротехнических сооружений. Известно устройство для регулировани уровня воды в каналах, включающее водо- иамещающий с горизонтальной осью вращения затвор, в корпусе которого установлен сдвоенный сифон, и датчик уровня нижнего бьефа til. Известное устройство используется дл регулирования уровней и по верхнему и по нижнему бьефам. Основным недостатком такого устройства является отсутствие защиты гидротехнического сооружения от переполнения верхнего бьефа в случае использования их в режире регулирования уровней по нижнему бьефу. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для регулирования уровней, содержащее водоизмещающий затвор, в полости которого установлен сдвоенный сифон, дополнительный сифон с клапаном для обеспечения надежности включения рабочего сифона при понижении уровня воды верхнего бьефа вспенсгвие недостаточного разрежения, создаваемого эарядным сифоном, и аналогичный сдвоенный сифон для защиты гидротехнического сооружения от переполнения верхнего бьефа, соециненный с датчиком уровня воды верхнего бьефа 2. Использование второго сдвоенного сифона, связанного с датчиком уровня, усложняет конструкцию устройства, причем один из СИФОНОВ: и оаин из датчиков уровня в известном устройстве используются только в аварийных ситуациях, и служат для защиты гидротехнического сооружения от переполнения верхнего бьефа. Наличие дополнительного сифона и датчика уровня, используемого в экстремальных случаях, также усложняет конструкцию устройства. Цель изобретения - упрощение конст-рукции устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для регулирования уровней воды в бьефек; гидротехнических сооружений полый секторный аатвор с.гори аонгальной осью вращения и впускным отверстием со стороны вер снего бьефа, с установленным в нем самоааряжающимся сифоном и датчик уровня нижнего бьефа, установленный на соединенном с сифоном трубопроводе, дополнительно введен установленный на трубопроводе запорный орган, связанный с механизмом сигнализации предельного значения уровн верхнего ббефа. При этом запорныйорган выполнен в виде поворотной втулки, установленной в цилиндрическом корпусе,соединенном с патрубками трубопровода, и с выполненными в ней радиальными каналами. Кроме того, механизм сигнализации выполнен в виде подвешенных на гибкой нити, перекинутой через поворотную втул ку, поплавка, установленного на отметке предельного уровня верхнего.бьефа, и противовеса. На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - то же, план; на фиг. 3 - то же, при положении уровня верх него бьефа ниже аварийной отметки (нормальный режим); фиг, 4 - то же, при дости жении уровнем бьефа аварийной отметки (экстремальный режим). Устройство сЪдержит полый секторный затвор 1 с горизонтальной осью 2 вращения, в полости которого размещен сифон, состоящий из зарядного патрубка 3 всасывающей ветви-.4 и сливной ветви 5 трубопровод 6, запорный орган 7 и датчик 8 уровня нижнего бьефа, На передней грани затвора 1 имеется впускное отверстие 9, Запорный орган 7 содержит корпус Ю, в котором, как на опоре, установлена поворотная агулка 11 имеющая два отверстия и радиальный ка нал, одна из сторон которого упирается в фиксатор 12, На выступающей из корпуса 1О части поворотной втулки 11 -подвешены на гибкой нити поплавок 13 и противовес 14, выполняющие функцию механизма сигнализации предельного вна чения уровня верхнего бьефа. Датчик 8 уровня имеет поплавок 15, жестко связанный с клапаном 16 и установленный на отметке 17 регулируемого уровня нижнего бьефа. Трубопровод 6 проходит через корпус 10 запорного органа 7, Поплавок 13 установлен на высоте, соответствующей аварийной отметке 1В уровня верхнего бьефа. Масса противовеса 14 несколько няже массы поплавка 13. Работа устройства происходит следующим образом. В нормальных условиях, когда уровень воды верхнего бьефа находится ниже аварий1 ой отметки 18,. поворотная втулка 11 поворачивается в корпусе 10 под воздействием моментов, создаваемых усилием, равным разности масс поплавка 13 и противовеса 14 по часовой стрелке До упора одной из сторон радиального канала в фиксатор 12 (фиг, 3). При этом отверстия поворотной втулки 11 совпацают с патрубками 3 в корпусе 10 трубопровода. Вода.из верхнего бьефа через отверстие 9 постоянно поступает в полость затвора 1. Когда уровень воды в нижнем бьефе находится ниже заданной отметки 17, клапан 16 датчика 8 под воздействием массы поплавка 15 закрывает трубопровод 6, и сифон имеет связь с атмосферой через зарядный патрубок 3. Под воздействием маесы воды, поступающей в полость затвора через отверстие 9, аатвор закрывается, уровень воды в верхнем бьефе поднимается и затопляет зарядный патрубок 3, изолируя сифон от атмосферы. В результате сифон заряжается, вода из полости затвора 1 поднимается по бса- сывающей ветви 4 сифона и через сливную ветвь 5 выливается в нижний бьеф, коли- чество воды в полости затвора уменьшается, и он открывается, пропуская воду в нижний бьеф, пока уровень не поднимается . до отметки 17, В этот момент выталкивающая сила воды приподнимает поплавок 15, клапан 16 открывает трубопровод 6, атмосферный воздух, через участки трубопровода 6, корпус 10, поворотную втулку 11 и ось 2 поступает в полость всасывающей ветви 4 сифона, последний разряжается, и устройство переходит на режим cтaбилизa . ции уровня, когда под воздействием колебаний уровня клапан 16 попеременно открывает или закрывает трубопровод 6, способствуя разрядке или зарядке сифона, и закрытию или открытию ;затвора в пределах допустимых автоколебаний. При аварийной ситуации, когда уровень воды в верхнем бьефе поднимается до отметки 18, под воздействием выталкивающей силы воды, стремящейся поднять поплавок 13, момент, приложенный к по59воротной втулке 11, меняет направление, и она поворачивается против часовой стрелки в положение, показанное на фиг. 4 - по упора в фиксатор 12 другой стороной радиального канала. В этом положении поворотная втулка 11 изолирует сифон от атмосферы, последний заряжается и откачивает воду из полости затвора, затвор открывается и пропускает излишки воды в нижний бьеф, пока уровень воды не падает ниже аварий ной отметки 18, после чего поворотная втулка 11 возвращается в исходное положение и.не препятствует прохождению воздуха в сифон при открытии трубопрово- да 6 клапаном 16. Таким образом, исключение из конструкции дополнительного сифона и второго датчика уровня позволяет упростить конструкцию устройства, снизить металлоемкость и сократить трудоемкость монтажных работ, связанных с прокладкой воздухопроводов. Формула изобретения I 1. Устройство для регулирования уровня воды в бьефах гидротехнических сооружений, содержащее полый секторный затвор с горизонтальной осью вращения и / л x Pus. 70 впускным отверстием со стороны верхнего бьефа, с установленным в нем сифоном, и датчик уровня нижнего бьефа, установленный на соединенном с сифоном трубопроводе, отличающееся тем, что, с целью упрощения устррйства, оно содержит установленный на трубопроводе запорный орган, связанный с механизмом сигнализации предельного значения уровня верхнего бьефа. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что эаг орный орган выполнен в виде поворотной втулки, установленной в корпусе, соединенном с патрубками трубопровода. . 3. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что механизм сигнаяигащга выполнен в виде подвещенных на гибкой нити, перекинутой через поворотную втулку, поплавка, установленного ва отметке предельного уровня верхнего бьефа и противовеса. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 432263, кл. Е 02 В 13/О2, 1974. 2.Авторское свидетельство СССР № 615170, кл. Е 02 В 13/02, 1976 (прототип).