Регулятор уровня жидкости в бьефах Советский патент 1982 года по МПК G05D9/02 E02B13/02 

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано в качестве гидрозатвора уровня . верхнего бьефа на оросительных системах.

Известен клапанный затвор-автомат прислонного типа, включающий плоский щит, шарнирно закрепленный К забральной стенке перегораживающего сооружения, по Оокам щита жестко соединены с ним метгшлическ;ие консоли для подвески груза-балансира, принцип действия основан на уравновешивании моментов сил давления воды с одной стороны, веса движущихся частей затвора и веса балансира с другой .стороны

Недостатком данного затвора является сосредоточенное истечение потока из-под Щита и возникающие вследствие этого значительные скорости, снижающие нгщежность работы сооружения, требующие устройства специального крепления нижнего бьефа.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является затвор, состоящий и.з горизонтального полого металлического полуцилиндра с радиальными креплениями, снабжен,иого с напорной стороны обшивкой из

ЛИ.СТОВОГО железа. Полуцилиндр шарнирно закреплен в опорных устоях и снабжен козырьком для создания опрокидывающего момента, относительно точки закрепления в устоях 2. , . Недостатком известного затвора является невозможность одновременного гашения энергии потока и уровня воды в бьефах, а также малый

10 диапазон регулирования.

Цель регулятора - расширение Функционашьных возможностей и диапазона регулирования.

ts

Поставленная цель достигается тем, что в регуляторе уровня жидкости в бьефах, содержащем затвор с горизонтальной осью вращения, содержится лопатка противодавления, а

20 затвор выполнен в виде S-образной поверхности, на линии перегиба которой со стороны нижнего бьефа подвижно закреплена лопатка противодавления, выполненная по форме

25 нижней части затвора.

Кроме того, регулятор содержит установленные со стороны верхнего . ,бьефа пневмодатчики уровня и связаниые с ними трубопроводом упругие

30 струераспределительные элементы, размещенные под лопаткой противодавлсяия. На фиг. 1 показан регулятор, общий вид; на фиг. 2 а, б, в - схема работы при высоких горизонтах воды; на фиг. 3 а, б, в - схема работы сооружения при малых горизонтах воды. Регулятор содержит затвор с S.образной поверхностью 1, установленной на горизонтальной оси 2 вращения, на линии 3 перегиба которой со стороны нижнего бьефа под-гп вижно закреплена лопатка 4 противодавления, выполненная по форме нижней части 5 затвора. Со стороны iверхнего бьефа на S-образной поверх ности 1 размещены пневмодатчики 6 уровня воды, сообщенные трубопроводом 7 с упругим струераспределитель ным элементом (фиг. 1), размещенным под лопаткой 8 противодавлений. Работа регулятора основана на уравновешивании моментов сил, дейст вующих от гидродинамического давления воды, реактивной силы струи и веса затвора. Будучи уровновешенным т. е. при котором соблюдается равен ство где Mg - момент от действия гидродинамического давления вод относительно оси 2 вращени Мр - момент от реактивной силы струй, Mj - момент от веса затвора. Регулятор дбеспечивает поддержа.ние проектного затвора. При превыше нии уровня вода выше водосливной гр ни имеет место перелив потока с пос ледующим отрывом струи от поверхнос ти лопатки 4 противодавления, прилегающей за счет собственного веса к перфорированной части S-образной поверхности 1. Отрыв сопровождается Отбросом струи с частичным его завихрением на расстояние, достаточно для безопасности работы регулятор а (фиг. 2а). Всякое дальнейшее превышение уровня заданной отметки вызывает увеличение скорости потока на водосливной грани, что вызывает уме шение давления по поверхности потока 4 с одной стороны и увеличения гидростатического давления со сторо ны перфорации;, нижней части 5 S-образной поверхности 1. В результате этого имеет место эффект крыла, в силу которого происходит подъем подвижно закрепленной лопатки 4 и открытие перфорации) на нижней части 5. Это вызывает истечение, разде ление потока на две части с прследукнцим изменением их направления, частичного завихрения с соударением что приводит к автоматическому эффе тивному гашению энергии потока (Фиг. 26). В случае пропуска сбросных расходов происходит автоматическое открытие затвора за счет поворота вокруг оси 2 в силу повышения гидоостатического давления на S-образную поверхность 1. Это, в свою очередь, сопровождается размещением потока на три струи с последующим интенсивным соударением и перемешиванием потока в нижнем бьефе, что приводит к эффективному гашению энергии потока (фиг. 2в). При необходимости повысить чув/ствительность регулятора в работу в 5лючается пневмодатчик 6 уровня, 1 что приводит к уменьшению веса затвора и обеспечивает стабильное регулирование при малых уровнях в верхнем бьефе. При достижении проектного уровня происходит вытеснение воздуха из пневмодатчиков 6 в полости упругого струераспределительного элемента В, который поднимает лопатку 4 и открывает перфорацию в нижней части 5 S-образной поверхности, что сопровождается автоматическим сбросом лишних объемов воды в нижний бьеф (фиг. 3 а, б). Последуницее дальнейшее превышение уровня верхнего бьефа против заданного приводит к повороту затвора вокруг горизонтсшьной оси, что сопровождается эффектом одновременного автоматического регулирования гашения энергии потока (фиг. 3 в) аналогично работе регулятора на фиг. 2 в. Предлагаемый регулятор используется в качестве регулятора уровня верхнего бьефа в оросительной сети, так и в комплексе гидротехнических сооружений на водохранилищных узлах. Формула изобретения 1.Регулятор уровня жидкости в бьефах, содержащий затвор с горизонтальной осью вращения, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей регулятора, он содержит лопатку противодавления, а затвор выполнен в виде S-образной поверхности, на линии перегиба которой со стороны нижнего бьефа подвижно закреплена лопатка противодавления, выполненная по форме нижней части затвора. 2,Регулятор по п. 1, о т л ичающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, он содержит установленные со стороны верхнего бьефа пневмодатчики уровня и связанные с ними трубопроводом упругие струе1распределительные эле-S9628686

менты, 1зазмвщенные под лопаткой про- i. Авторское свидетельство СССР тиводавления. , 133815, кл. Е 02 в 13/02, 1956.

Источники информации,плотины, м., Транспечать НКПС,

принятые во внимание при экспертизе Д931, с. 313, рис. 387 (прототип).

2. Анисимов Н.И. Водоподъемные