Устройство для регулирования расхода напорных трубопроводов Советский патент 1982 года по МПК E02B13/02 

Изобретение относится к гидротехнике и касается устройств для регулирования расхода воды при водоподаче из напорных трубчатых водовыпусков в открытую сеть о

Известно устройство для автоматического регулирования уровня воды в лотковых каналах, содержащее установленную в корпусе на водовыпуске подпружиненную мембрану, надмембранная полость которой сообщена с лотковым каналом, в котором установлен поплавок 1.

Указанное устройство не позволяет регулировать расход, поступающий в канал.

Известно также устройство для регулирования расхода напорных трубопроводов, содержащее измеритель расхода с сужающим элементом и дифференциальным манометром, мембрана которого снабжена подпружиненньом штоком, и затвор, соединенный с измерителем расхода 2}.

Однако известное устройство рабО тает с использованием электрической энергии и, кроме того, не может обеспечить постоянство расхода, т.е. является неэффективным при использоваНИИ его в гидротехнических сооружениях.

Цель изобретения - повышение эффективности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для регулирования расхода напорных трубопроводов, содержащее измеритель расхода с сужающим элементом и дифференциальным мано10метром, мембрана которого снабжена подпружиненным штоком, и затвор, соединенный с измерителем расхода, снабжено мембранным клапаном, управляю- % щая полость которого соединена с по15лостью большего давления манометра через выполненный в нем дополнительный клапан, затвор выполнен мембранным, а его управляющая полость соединена со сливом через мембранный кла20пан и через калиброванное отверстие с полостью трубопровода.

На фиг. 1 схематически изображено гидротехническое сооружение с установленным устройством для регулиро25вания расхода; на фиг. 2 - узел 1 на фиг.1} на фиг. 3 - узел II на фиг.1.

Устройство для регулирования расхода напорных трубопроводов содержит

30 измеритель расхода с сужающим элементом 1, установленным в трубопроводе 2, соединяющим верхний бьеф 3 со сли вом, и дифференциальным манометром (фиг. 2). Мембрана 5 дифференциального манометра снабжена подпружинен ным штоком 6. На оголовке 7 трубопро вода 2 установлен затвор 8, выполненный в виде мембраны. В оголовке 7 выполнены отверстия 9 для сообщени трубопровода 2 со сливом. Трубопрово снабжен крышкой 10, образующей упра ляющую полость 11 затвора, сообщенну со сливом через мембранный клапан 1 (фиг. 3),, Управляющая полость 13 ме бранного клапана 12 соединена с полостью большего давления дифференциального манометра 4 через выполненный в нем дополнительный клапан 14, например, шариковый, соединенный со штоком 6. Управляющая полость 11 за вора через калиброванное отверстие 15 сообщена с трубопроводом 2. Дифференциальный манометр 4 трубопроводами 16 и 17 сообщен с трубопроводом 2, а трубопроводом 18 - с управляющей полостью 13 мембранного клапана 12, который трубкой 19 сообщен со сливом. Устройство работает следующим образом. По достижении командного уровня в верхнем бьефе 3 вода поступает в трубопровод 2, нажимает на затвор 8 и тем самым открывает отверстия 9 оголовка 7. Вода начинает поступать в отвод. Одновременно вода поступает через калиброванное отверстие управля1пщую полость 11 затвора 8,соз давая тем самым противодавление. По мере наполнения полости 11 вода поступает в мембранный клапан 12, открывает его и вытекает в атмосферу. Одновременно по трубопроводам 16 и 17 давление воды трубопровода 2 передается в полости дифференциального манометра 4, В силу того, что в суженном мерном сечении трубопрово да 2 давление меньше, чем в сечении расположенном перед суженным сечение давление, под мембраной 5 будет больше, чем давление над мембраной. Этом перепаду давлений ДР противодействует упругость пружины (нелинейность изменения упругости перемещения мембраны, в силу его малого значения, можно пренебречь), вес пружины со штоком, мембрана с пластиной и вес клапана 14 со штоком 6о При увеличении расхода воды увеличивается перепад давлений ДР. При достижении заданного прух;иной перепада йР наступает равновесие сил, действукяцих на мембрану 5. При малейшем .увеличении перепада &Р мембрана прогибается и поднимает клапан 14. Вода поступает по трубопроводу 18 в управляющую полость 13 и затем по трубке 19 сливается. Вследствие того, что диаметр трубки 19 меньше диаметра трубопровода 18, управлякяцая полость 13 наполняется водой, при этом мембрана клапана 12 прогибается и закрывает слив. Истечение из полости 11 прекращается и она наполняется водой, при этом затвор 8 опускается и прикрывает отверстия 9, уменьшая расход воды в отвод. С уменьшением расхода воды уменьшается скорость ее движения, а следовательно, и перепад ДР. Процесс начинается в обратном направлении. Водоучет осуществляется по измерению величины перепада давлений ДР любым устройством, например, манометром. Изобретение позволяет повысить эффективность за счет совмещения в одном устройстве функций водомера и авторегулятора расхода. Формула изобретения Устройство для регулирования расхода напорных трубопроводов, содержащее измеритель расхода с сужающим элементом и дифференциальным манометром, мембрана которого снабжена подпружиненным штоком, и затвор, соединенный с измерителем расхода, отличающее с я тем, что, с целью повышения эффективности, оно снабжено мембранным клапаном, управляющая полость которого соединена с полостью большего давления манометра через выполненный в нем дополнительный клапан, затвор выполнен мембранным, а его управляющая полость соединена со сливом через мембранный клапан и через калиброванное отверстие - с полостью трубопровода. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 334329, кл. Е 02 В 13/00, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР № 188700, кл. G 05 D 7/01, 1965 (прототип)о