Устройство для автоматического регулирования уровня воды в нижнем бьефе Советский патент 1982 года по МПК G05D9/02 E02B13/02 

Изобретение относится к гидротех- нике и может быть использовано для поддержания постоянно заданного уровня воды в нижнем бьефе трубчатых водовыпусков на бассейнах суточного регулирования, каналах и рисовых системах. .

Известно устройство для автоматического регулирования уровня воды в лотковых каналах, которое содержит расположенный на стоянке подводящего трубопровода корпус с крышкой и размещенный в нем подпружиненный мембранный запирсШ ций элемент, сообщенный через отверстие с верхним бьефом, а телескопической изогнутой трубкой с поплавковым клапаном на конце - с нижним 1.

Однако это устройство обладает низкой надежностью работы при малых перепадах, так как часть напора непроизводительно расходуется на преодоление усилия пружины мембранного запиргш)щ-его элемента, а также часть перепада теряется на высотное положение стояка, трубопровода, тем самым ограничивается применение устройства. Другой недостаток этого устройства - образованная замкнутая полость мембраной и крышкой способствует скапливанию осевших наносов. Для возобновления работы устройство необходимо демонтировать и очищать от наносов.

Наиболее близким к изобретению является ycтpoйcтвo выполненное в виде полого, водойзмещгиощего затвора с горизонтальной осью враицения, в полости KOTOpoixt установлена гидрав10лическая система с клапаном, связанная с датчиком уровня верхнего и нижнего бьефов и сдвоенный сифон. На напорной грани затвора выполнено калиброванное отверстие 2.

15

Однако в известном устройстве поток транспортирует взвешенные наносы, которые заиливают замкнутую полость (до 12%), что требует дополнительных эксплуатационных затрат средств и

20 рабочего времени на очистку полости затвора.

Кроме того, ограниченное применение затвора на трубчатых водовыпусках при больших колебаниях уров25ней воды верхнего бьефа обусловлено высотными размерами затвора.

Цель изобретения - повышение надежности , упрощение эксплуатации устройства и расширение области приме30нения.

Поста&ЛЬнвая цепь достигается тем что в устройстве для автоматического регулирования уровня воды в бьефе, содержащем размещенный.между верхним и нижним бьефами водовыпуск, полый эатао, установленный над водо выпуском на горизонтальной оси вращения, в плоскости которого установлен клапан, связанный с датчиком уроня нижнего бьефа, затвор выполнен в виде колена из гибкой оболочки, одно из оснований которого установлено на плече рычага, размещенного на го(Ризонтальной оси вращения, на другом плече которого установлен противовес причем входной патрубок колена затвора снабжен гибкой диафрагмой, к которой приклеплен жесткий центр, а другое основание колена выполнено в виде кольцевой диафрагмы, соединенной с крынкой, установленной на горизонтальной бси вращения.

На чертеже представлена схема устройства для автоматического регулирования уровня воды в нижнем бьефе с трубчатым ВОДОВЕЛ1УСКОМ.

Устройство для автоматического регулирования уровня воды в нижнем бьефе состоит из полого затвора 1 в виде колена, к нижней части которого жестко присоединен входной патрубок 2, к верхней части колена по периметру присоединена гибкая, кольцевая диафрагма 3, другим краем диафрагма присоединена к крЕликё 4, которая установлена на горизонтальной ос 5 вращения. Входной патрубок затвора снабжен гибкой диафрагмой 6, к которой прикреплен жесткий центр 7, с нанесенными на него ребрами 8, в нижней части диафрагмы имеется впускное отверстие 9. К одному плечу ралчага 10 жестко прикреплено колено затвора 1, к другому плечу подвешен грузпротивовес 11, при этом затвор 1 может поворачиваться вокруг горизонтальной оси 12.

Входной патрубок 2 затвора прилегает к выходному оголовку 13 трубопрвода 14, по которому поступает вода из верхнего бьефа 15. В нижнем бьефе 16 .установлен датчик 17 уровня, соединенный с помощью трубопровода 18с выпускным отверстием 19. На к хлике 4 имеется вантуз 20 для впуска воздуха из затвора 1.

Устройство для автоматического регулирования уровня воды в нижнем бьефе работает следующим образом.

По мере повышения уровня воды в нижнем бьефе 16 датчик 17 закрывает выпускное отверстие 19, вследствие чего прекргццается выпуск воды из полости затвора 1. Через впускное отверстие 9 вода поступает в затвор 1, заполняет его и создает повышенное давление.

Так как площадь живого сечения трубопровода 14 равна площади гибкой диафрагмы 6 с жестким центром 7, то рабочая площадь диафрагмы 3 создает дополнительное прижимное усилие затвору, и она закрывается. Когда поступление воды в нижний бьеф 16 уменьшается, поплавок датчика 17 опускается и .открывает выпускное отверстие 19.

По мере вытекания воды из корпуса затвора давление понижается, гидростатическое давление со стороны верхнего бьефа действует на напорную грань 6, и затвор 1 поворачивается вокруг оси 12, вода поступает из трубопровода 14 между выходным оголовком 13 и входным патрубком 2 по всему периметру.

Причем затвор 1 уравновешен грузом-противовесом 11 с таким расчетом чтобы он открлвсшся при минимальном напоре верхнего бьефа 15.

При повороте затвора происходит смещение диафрагмы, с одной стороны она требует удлинения, с другой стороны становится излишне длинной, но так как давление на площадь диафрагмы 3 распространяется равномерно, то происходит смещение диафрагмы за счет поворота крышки 4 вокруг оси 5, происходит самокоррекция. t Так как вода имеет взвешенные наносы, то они поступают в полость затвора 1 через впускное отверстие 9 для того, чтобы наносы не осаждались и не было заиления затвора 1, предусматривается колеблющаяся гибкая диафрагма б с жестким центром 7 с нанесенными на него ребрами 8, которая приводится в колебательное движение водой, выходящей из трубопровода 14.

Преимущества предлагаемого устройства заключсиотся в том, что оно надежно работает как при минимальных, так и при максимальных напорах верхнего бьефа, независимо от уровня вод нижнего бьефа. Устройство просто в эксплуатации и исключает заиление, что не требует дополнительных эксплуатационных затрат и рабочего времени

Формула изобретения

Устройство для автоматического регулирования уровня воды в нижнем бьефе, содержащее размещенный между верхним и нижним бьефами водовыпуск, полый затвор, установленный над водовыпуском на горизонтальной оси вращения, в полости которого установлен клапан, связанный с датчиком уровня нижнего бьефа, отличающеес я тем, что, с целью повьииения надежности и расширения области применения, затвор выполнен в виде колена из гибкой оболочки, одно из оснований которого установлено на плече рычага, размещенного на го жэонтгшьной оси вращения, на другом плече которого установлен противовес, причем входной патрубок колена затвора снабжен гибкой диафрагмой, к которой прикреплен жесткий центр, а другое основание колена вьтолнено в виде кольцевой диафрагмы, соединенной с крышкой, установленной на гори ЗОИ тальноя оси вращения.

ИБТвчмюси информации, принял 90 виямаим при экспертизе

1.(жав свкАвтельство СССР I 334329, кл. Б 32 В 13/00, 1970.

2.Аатофокое свидетельство СССР 615170, кл. Б 02 В 13/02, 1976 (прототкп).

/W y sV/AV/ //«4 VKV X 77/CV7A4 7 .J vv ч y V/Wi /4 7 8 /3 гfe№