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

Изобретение относится к строительству ирригационных систем, а именно к конструкции для поддержания постоянных горизонтов воды в нижнем бьефе трубчатых водовыпусков, и может быть использовано в отрасли водного хозяйства для автоматизации процесса водораспределения.

Известны устройства для автоматического регулирования горизонтов воды в бьефах, у которых затвор выполнен в виде гибкой оболочки - эластичной камеры 1 .

Однако эти устройства обладают невысокой надежностью и точностью.

Известно также устройство, в котором на верхней части эластичной запорной камеры, установленной внутри водослива с гидравлическим порогом, размещены уплотнительные полукбльца и отверстия, одно из которых соединяет эластичную камеру через патрубок с атмосферой, а два других, располо.жемных в нижней части камеры, соединяют ее соответственно с верхним бьефом и через трубопровод с клапаном датчика в нижнем бьефе 23. В этом устройстве осуществляется переток воды из верхнего бьефа в запорную эластичную камеру, а из нее в нижний бьеф, что приводит к постепенному заилению камеры и выходу конструкции из строя,кроме того, из-за потери напора на входе эластичная заtoпорная камера не плотно прилегает по периметру трубы, что приводит к потере расхода через трубу.

Цель изобретения - повышение надежности и точности устройства. 5 Поставленная цель достигается тем, что устройство для регулирования уровня воды в гидротехнических сооружениях, содержащее водовыпуск, размещенный в нем затвор из эластичного мате20риала, датчик уровня нижнего бьефа, содержит расположенный между верхним и нижним бьефами сифон и поплавковую камеру, заполненную жидкостью, уровень которой выше уровня верхнего бьефа, и сообщенную первым трубопроводом с полостью затвора, с атмосферой - вторым трубопроводом, снабженным клапаном, кинематически связанным с датчиком уровня нижнего бьефа, причем сисЬон соединен третьим трубопроводом с вторым трубопроводом. На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - то же, вид в плане. Устройство содержит водовыпуск 1, размещенный между верхним бьефом, в котором уровень колеблется от отметки 2 до отметки 3 и нижним бьефом А Внутри водовыпуска 1 разме1чен затвор 5 из гибкого эластичного материала, закрепленный по периметру водовыпуска бандажом 6. Полость затвора 5 соединена первым трубопроводом 7 с no плавковой камерой 8. Плавучесть камеры обеспечивается наличием в ней герметичной камеры 9. Поплавковая камера 8 заполняется морозостойкой жидкостью, причем уровень 10 в поплавковой камере 8 находится выше уровня и в верхнем бьефе, что создает избыточное давление в затворе 5, за счет чего она плотно облегчает по периметру водовыпуск 1. В разделительную стенку встраивается сифон 11,впричем горловина его располагается ниже отг метки 3. Поплавковая камера 8 соединена с атмосферой вторым трубопроводом 12. На выходном патрубке второго трубопровода 12 установлен клапан 13, связанный с датчиком 14 уровня нижнего бьефа. Вакуумная .полость сифона 11 соединена третьим трубопроводом 15 со вторым трубопроводом 12. Для того, чтобы гибкий участок первого трубопро вода 7 не попал во входную часть водовыпуска 1 предусмотрена решетка 16. Поплавковая.камера перемещается в трубчатом колодце 17, открытом снизу. Устройство для регулирования уровня воды в гидротехнических сооружениях работает следующим образом. . Перед заполнением бьефов поплавко вая камера заполняется морозостойкой жидкостью до отметки 10, что создает избыточное давление. Через первый трубопровод заполняется полость затво ра 5 который распрямляясь перекрывает за счет избыточного давления водовыпуск 1. Поплавковая камера имеет воздушную емкость по объему, превышающему объем жидкости, находящейся в 9 64 полости затвора 5. По мере поднятия уровня в бьефе до отметки 3 начинается процесс зарядки сифона и вынос воздуха из трубопроводов 12 и 15 и воздушной полости поплавковой камеры 8. За счет разряжения уровень 10 поднимается и происходит переток жидкости по трубе 7, из затвора в поплавковую камеру отверстие водовыпуска 1 открывается, уровень в бьефе начинает расти и, как только он достигает нижнего бьефа 4, на которую установлен датчик Н уровня нижнего бьефа i, клапан 13 открывает входное отверстие трубопровода 12 и происходит срыв в сифоне 11, что вызывает повышение давления в воздушной полости поплавковой камеры. Уровень 10 понижается, жидкость перетекает в полость затвора 5, перекрывает отверстие водовыруска 1, уменьшая тем самым расход, Сбрасываемый а отвод. Если датчик I опускается, то клапан 13 перекрывает отверстие трубопровода 12 и начинается процесс зарядки сифона, что приводит к установлению заданного уровня в нижнем, бьефе водовыпуска. Для изменения отметки регулируемого уровня k датчик уровня перемещается на заданную отметку. Наличие замкнутого цикла по перетоку жидкости из затвора в поплавковую камеру и обратно позволяет сократить эксплуатационные расходы на очистку насосов из запорной эластичной камеры,, повысить надежность работы и уменьшить расходы труда и времени на проведение профилактических работ. Кроме того, применение в качестве заполнителя незамерзающей жидкости позволяет продлить эксплуатационный период и не проводить консервацию устройства на зимний период. Формула изобретения Устройство для регулирования уровня воды в гидротехнических сооружениях, содержащее водовыпуск, размещенный в нем затвор из эластичного материала, датчик уровня нижнего бьефа,отл.и чающееся тем, что, с целью повышения надежности и точности устройства, оно содержит расположенный между верхним и нижний бьефами сифон и поплавковую камеру, заполненную жидкостью, уровень которой выше уровня верхнего бьефа, и

сообщенную первым трубопроводом с полостью затвора, с атмосферой вторым трубопроводом, снабженным клапаном, кинематически связанным с датчиком уровня нижнего бьефа, причем сифон соединен третьим трубопроводом с вторым трубопроводом.

//

(Г

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 5571 2, кл.л Е 02 В 13/02, 1972.

2,Авторское свидетельство СССР № , кл. G 05 D 9/02, 1973 (прототип).

. /