Регулятор уровня верхнего бьефа Советский патент 1982 года по МПК G05D9/02 

Изобретение относится к ирригации в частности, к -технике автоматизации водозаборных узлов.

Известны авторегуляторы, состоящие из двух сегментных затворов, укрепленных на одной оси, приводов управления и противовесов и обеспечивающие регулирование уровня нижнего бьефа на горных бесплотинных водозаборных узлах 1.

Однако данные регуляторы недостаточно надежны.

.Известен также гидравлический авторегулятор уровня верхнего бьефа для горных водозаборных узлов, состоящий из двух сегментных затворов, укрепленных на одной оси, поплавкового привода, противовеса и задатчика уровня и обеспечиваютий сброс излишков воды и пропуск плавника и наносов f2 3

Известный авторегулятор не обеспечивает полного открытия перекрываеммого щитового отверстия в паводковый режим работы сооружения, так как щиты затворов при максимальном их открытии находятся в воде в сложенном состоянии, а суммарное открытие щитового отверстия составляет., полови ну расчетного напора, т.е. что приводит к завышению napai feTpbB сооружения. Помимо того, наличие уплотнений между полотнищами затворов увеличивает силу трения, что ведет к снижению надежности работы устройства и к увеличению параметров поплавкового привода.

Цель изобретения - повышение надежности гидравлического авторегу10лятора и расширение диапазона его работы.

Указанная цель достигается тем, что в регуляторе уровня верхнего бьефа, содержащем секторные затворы,

15 установленные на горизонтальной оси вращения, один жестко, а другой с возможностью вращения, первый поплавок, уравновешенный противовесом и установленный в Kewepe, сообщен20ной с верхним бьефом через емкость с установленным в ней задатчиком уровня и с нижним бьефом - через сливное отверстие, затвор, жестко установленный на горизонтальной оси

25 вргицения, выполнен в виде пустотелой емкости, сообщенной с верхним бьефом патрубком с установленным на нем клапаном, связанным с поплавком, а установленный с возможностью враще30ния затвор выполнен польм и связан с другим затвором посредством гибкой водонепрсчицаемой ткани. На фиг. 1 пок;азан регулятор, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху. Регулятор уровня верхнего бьефа содержит затвор 1, выполненный в виде пустотелой емкости и жестко укрепленный на горизонтальной оси 2, вращения, на которой также жестко укреплен противовес 3 и первый поплавок 4, размещенный в камере 5, сообщенной с верхним бьефом посредством емкости б и установленного в ней задатчика 7 уровня, а с нижним бьефом - сливным патрубком 8. Затвор 9, установленный на горизонтальной оси вращения подвижно 2 выполнен полым. Для подачи воды в емкость затвора 1 служит патрубок 10, расположенный в низовой части затвора и перекрывае.мый клапаном 11 при достижении расчетного уровня в верхнем бьефе. Опорожнение пустотелой емкости затвора 1 осуществляется, через слив ное отверстие 12. Клапан 11 свободно вращается на оси 13, на которой жестко укреплен второй поплавок 14, располагающийся в камере 15, сообщающейся с верхним бьефом посредством гибкого трубопровода 16 и задатчика 7 уровня, а с нижним бьефом сливным отверстием 17. Емкость затвора 1 и полый корпус затвора 9 соединены между собой посредством гибкой, водонепроницаемой ткани 18, позволяющей исключить сил трения между затворами. Устройство работает следующим образом. При отсутствии воды в верхнем бьефе затворы 1 и 9 под действием собственного веса и веса поплавка 4 находятся в нижнем положении в еложенном состоянии. При повышении уровня в верхнем бьефе вода через патрубок 10 начина ет поступать в емкость затвора 1, о новременно выливаясь из нее через сливное отверстие 12, но так как приток в емкость больше оттока, то емкость затвора 1 начинает наполнят ся. Под действием гидростатического давления воды, действующей на затво 9, выполненный в виде поплавка и св бодно вращающийся на горизонтальной оси 2 вращения, начинает подниматьс а затвор 1 остаемся в своем крайнем нижнем положении, так как к его соб ственному весу добавился вес воды, поступившей в емкость затвора 1. При герметичном соединении затво ров посредством .гибкой водонепроницаемой ткани 18 и полностью заполне ной емкости затвора 1 затвор 9 занимает свое крайнее верхнее положен а затвор 1 - крайнее нижнее положен перекрывая полностью отверстие сооружения (положение затворов закрыто). При дальнейшем повышении уровня в верхнем бьефе вода через отверстие задатчика начинает поступать в камеру 5 через питающий емкость 6, наполняя ее ввиду того, что расход притока больше расхода оттока через сливной патрубок 8. Одновременно через другое отверстие задатчика вода поступает по гибкому трубопроводу 16 в камеру 15. При наполнении камеры 15 поплавок 14,жестко укрепленный на оси 13, приводит в движение клапан 11, который перекрывает вход в патрубок 10, прекращая приток воды в полость затвора 1, обеспечивая ее опорожнение, а в связи с этим опускание затвора 9 и сброс излишков воды и плавника через верх его полотнища. С опорожнением емкости затвора 1 затвор 9 опускается в свое нижнее положение, общий вес затвора уменьшается, ас увеличением силы гидростатического давления воды ria поплавок 4 .затворы в сложенном состоянии начинают подниматься вверх, обеспечивая сброс излишков воды, плавника и наносов через верх и под полотнища затвора (частичное открытие затвора). При паводковых расходах затворы в сложенном состоянии занимают свое крайнее верхнее положение, обеспечивая полное открытие отверстия сооружения (положение затвора открыто). Равновесие наступает тогда, когда поступление воды через отверстие задатчика 7 у«овня и емкость 6 равно оттоку из камеры 5 через сливной патрубок 8. ПРИ понижении уровня в верхнем бьефе вода перестает поступать в камеру 15,а отток из них продолжается, в результате чего поплавок 4 начинает опускаться, а клапан 11 открывает отверстие патрубка 10 и вода из верхнего бьефа начинает заполнять емкость затвора 1, что обеспечивает движение затворов на закрытие перекрываемого отверстия. Использование предлагаемого устройства для регулирования уровня на водозаборных сооружениях по сравнению с известным позволит уменьшить параметры щитового отверстия на 30-40%, так как затвор полностью открывает щитовое отверстие при работе сооружения в паводковом режиме. Кроме того, уменьшение трущихся элементов в затворе и замена их легкими, высокоточными и водонепроницаемыми тканями повысит надежность работы авторегулятора и снизит параметры поплавкового привода.

Формула изобретения

Регулятор уровня верхнего бьефа, Содержащий секторные затворы, установленные на горизонтальной оси вращения, один жестко, другой - с возможностью вращения, первый поплавок, уравновешенный противовесом и установленный в камере, сообщенной с верхним бьефом через емкость с установленным в ней задатчиком уровня и с нижним бьефом - через сливное отверстие, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и расширения диапазона регулирования регулятора затвор, жестко установленный на горизонтальной оси вращения, выполнен в виде пустотелой емкости, сообщенной с верхним бьефом патрубком с установленным

на нем клапаном, связанным с вторым поплавком, а установленный с возможностью вращения затвор выполнен полым и связ.ан с другим затвором посредством гибкой водонепроницаемой ткани.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Бочкарев Я.В., Рахман А.И.

Гидравлический авторегулятор уровня нижнего бьефа для горных бесплотинных водозаборных узлов смешанного действия. Труды Киргизского сельскохозяйственного института им. J.. ,

К.И. Скрябина. Сер. инженерная, вып. 17, т. 14, Фрунзе, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР 376521, кл. Е 02 В 7/42, 1971

(прототип).

f

autji