Гидрорегулятор б-1

 

Изобретение относится к авторегуляторам уровня воды гидротехнического сооружения и может быть использовано для автоматически регулируемого сброса воды по заданной программе. Целью изобретения является обеспечение автоматического регулирования расхода воды по заданной программе в зависимости от высоты под-ьема воды относительно заданного уровня верхнего бьефа, повышение надежности работы, упрощение и повышение точности регулятора . Авторегулятор содержит сифонный водовыпуск 1, на гребне которого закреплена воздухоразрядная трубка 2 с боковыми 3 и торцовым 4 отверстиями. Выполнение воздухоразрядной трубки 2 длиной, не превышаюш.ей разности заданного и максимального отметок уровней верхнего бьефа, выполнение суммарной площади боковых 3 и торцового 4 отверстий воздухоразрядной трубки 2 не более площади поперечного пропускного сечения позволяет обеспечить поставленную цель. 4 з.п. ф-лы, 7 ил. SS finy СП 00 Ci со О1 о /77 /// /77 /77 7V7 /77 777 /// Фиг. 1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5))4 505 D902

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ i,":, 13

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) ГИДРОРЕГУЛЯТОР Б-1 (57) Изобретение относится к авторегуляторам у ровня воды гидротехнического сооружения и может быть использовано для автоматически регулируемого сброса воды по заданной программе. Целью изобретения яв(21) 4098886/24-24 (22) 10.06.86 (46) 30.12.87. Бюл. № 48 (71) Устиновский сельскохозяйственный институт (72) В. П. Беркутов (53) 621.646(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 661066, кл. Е 02 В 8/04, 1963.

Авторское свидетельство СССР № 1062333, кл. Е 02 В 7/18, 1982.

„„SU„„1363150 А1 ляется обеспечение автоматического регулирования расхода воды по заданной программе в зависимости от высоты подъема воды относительно заданного уровня верхнего бьефа, повышение надежности работы, упрощение и повышение точности регулятора. Авторегулятор содержит сифонный водовыпуск 1, на гребне которого закреплена воздухоразрядная трубка 2 с боковыми 3 и торцовым 4 отверстиями. Выполнение воздухоразрядной трубки 2 длиной, не превышающей разности заданного и максимального отметок уровней верхнего бьефа, выполнение суммарной площади боковых 3 и торцового 4 отверстий воздухоразрядной трубки

2 не более площади поперечного пропускного сечения позволяет обеспечить поставленную цель. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

3150

Формула изобретения

136

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для автоматически регулируемого сброса воды по заданной программе из верхнего бьефа гидроузла в нижнии, преимущественно в низконапорных сооружениях.

Цель изобретения — обеспечение автоматического регулирования расхода воды по заданной программе в зависимости от высоты подъема воды относительно заданного уровня верхнего бьефа, повышение надежности работы и упрощение конструкции и повышение точности регулирования.

На фиг. 1 схематически изображен авторегулятор уровня воды гидротехнического сооружения; на фиг. 2 — 5 — воздухоразрядпые трубки с различными формами боковых отверстий, соответственно с постоянным (фиг. 2) с профилированными щелями, а именно с уменьшающимся кверху (фиг. 3), с увеличивающимся кверху (фиг. 4) сечением отверстий и в виде отдельных рядов отверстий (фиг. 5) по высоте воздухоразрядной трубки; на фиг. 6 — диаграмма относительного расхода воды от относительной суммарной площади входных отверстий (боковых и торцового); на фиг. 7— диаграммы относительного расхода воды в зависимости от относительной координаты (высоты) подъема ее в верхнем бьефе относительно заданного уровня.

Гидрорегулятор Б-1 содержит сифонный водовыпуск 1, размещенный между верхним и нижним бьефами, воздухоразрядную трубку 2, в которой выполнены боковые отверстия 3 и торцовое отверстие 4 и торец 5.

Сифонный водовыпуск имеет восходящую 6 и нисходящую 7 части. Коаксиально воздухоразрядной трубке 2 установлена предохранительная перфорированная крышка 8 с отверстиями 9.

На фиг. 7 изображена диаграмма 10 относительного расхода воды в зависимости от относительной координаты подъема ее в верхнем бьефе .относительно заданного уровня для воздухоразрядной трубки 3 с боковыми отверстиями 2, выполненными в форме щели постоянного сечения, а на диаграмме 11 — то же, но для щели переменного (треугольного) сечения. Воздухоразрядная трубка 2 имеет длину h, не превышающую величину разности заданного НПУ и максимального

МПУ уровней верхней бьефа.

Воздухоразрядная трубка 2 выполнена сменной.

Гидрорегулятор Б-1 работает следующим образом.

При заполнении верхнего бьефа до заданного уровня вода самотеком поступает через сифонный водовыпуск 1 в нижний бьеф. Отверстия 3 и 4 в этом случае не перекрыты водой и воздух проникает в сифонный водовыпуск 1 через них. В сифонном водовыпуске 1 образуется двухфазный поток, преимущественно воздушный и сифон5

35 2 ный, водовыпуск 1 в этом случае обеспечивает минимальный расход воды. При превышении уровня воды выше заданного уровня боковые отверстия 3 частично переккрываются водой и суммарная площадь боковых отверстий 3 и торцового отверстия 4, через которые проходит воздух в воздухоразрядную трубку 2, уменьшается, что приводит к увеличению расхода воды через сифонный водовыпуск. Когда вода выше торцового отверстия 4, доступ воздуха в сифонный,водовыпуск 1 полностью прекращается, расход воды через сифонный водовыпуск

1 наибольшим. При этом относительный расход воды через сифонный водопуск 1 равен единице (см. фиг. 6 и 7) . Представленная на фиг. 6 зависимость относительного расхода Q от суммарной относительной площади боковых 3 и торцового 4 отверстий является нелинейной функцией и имеет асимптоту, параллельную оси абсцисс. Из диаграммы (см. фиг. 6) видно, что расход воды можно, увеличить или уменьшить примерно в пять раз по сравнению с наименьшим расходом.

Выбор вида заданной программы регулирования в зависимости от высоты подъема воды относительно заданного подпертого уровня (см. фиг. 7) осуществлен в авторегуляторе за счет формы и размеров боковых отверстий 3 воздухоразрядной трубки 2 и определяется режимом работы гидротехнического сооружения. Эта программа может быть задана любой по форме в пределах длины воздухоразрядной трубки 2. Например, боковые отверстия постоянного сечения задают программу, определяемую кривой 10, а боковые отверстия 4 переменного сечения (см. фиг. 4) задают S-образную кривую расхода воды в зависимости от высоты 4 подъема воды. Форма отверстия в виде треугольника вершиной книзу (фиг. 4) приводит к кривой по форме близкой к диаграмме 10, но имеющей большую крутизну при у =, 1, где у — высота подъема воды от заданного уровня. Форма отверстий 4 (см. в несколько рядов фиг. 5) наиболее удобная для изготовления, однако она дает кусочно-гладкую кривую, практически совпадающую с диаграммой 10 (на фиг. 7 эта кривая не показана).

1.Гидрорегулятор, содержащий сифонный водовыпуск, размещенный между верхним и нижним бьефами, воздухоразрядную трубку с боковыми и торцовыми отверстиями, отличающийся тем, что, с целью обеспечения автоматического регулирования расхода воды по заданной программе в зависимости от высоты подъема воды относительно заданного уровня верхнего бьефа, повышения надежности работы, упрощения и повышения точности регулятора, воздухо1363150 разрядна трубка закреплена на гребне сифонного водовыпуска и имеет длину, не превышающую величины разности заданного и максимального отметок уровней верхнего бьефа, суммарная площадь боковых и торцового отверстия воздухоразрядной трубки выполнена не больше ее площади поперечного пропускного сечения и равна

0,0001 — 0,1 площади поперечного сечения сифонного водовыпуска.

2. Гидрорегулятор по п. 1, отличающийся тем, что воздухоразрядная трубка выполнена сменной.

3. Гидрорегулятор по п. 1, отличающийся тем, что коаксиально воздухоразрядной трубке установлена перфорированная предохранительная крышка.

4. Гидрорегулятор Ilo п. 1, отлича .: щийся тем, что боковые отверстия вьп|олы ны в виде профилированных щелей.

5. Гидрорегулятор по п. 1, отличающий10 ся тем, что боковые отверстия выполнены по высоте воздухоразрядной трубки в несколько рядов.

/,а

0,8

06

02

06 ОЮ

ФиГб а, ов

Ave 7

Составитель Т. Задворная

Редактор И. Киштулинец Техред И. Верес Корректор Л. Тяско

За каз 5964/38 Тираж 863 Г1одписное

ВНИИГ1И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная. 4