Гидроавтомат сифонного типа

Авторы патента:

G05D9/02 - без вспомогательных источников энергии

Владельцы патента RU 2378679:

Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт риса (ГНУ ВНИИ риса) (RU)

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано, в первую очередь, на рисовых системах для автоматизации орошения риса. Сущность: гидроавтомат сифонного типа состоит из приставки 1, выполненной из основания 2 и жестко закрепленных на нем патрубков 3, установленных строго вертикально. В патрубки 3 установлен гребень 4 с жестко закрепленным на нем штоком 5, оснащенным поплавками 6. Для того чтобы поливальщик при повышении слоя затопления в чеке не прибегал к принудительному запуску гидроавтомата, шток выполнен составным. Части его соединены резьбовой муфтой, которая позволяет быстро изменять (в необходимых пределах) длину штока 5. При этом сохраняется жесткость всего соединения и соблюдается соосность штока 5. В верхней части гребня установлен клапан для срыва вакуума 7. Причем гидроавтомат соединен с чековым водовыпуском с помощью муфты 8, а уровень воды в чеке задается ограничительной планкой 9. Технический результат: использование гидроавтомата позволяет повысить надежность работы, оперативность и точность его регулирования, улучшить регулирование слоя затопления чека. 3 ил.

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано, в первую очередь, на рисовых оросительных системах для автоматизации орошения риса.

Известно устройство для регулирования уровня воды в бьефах гидротехнических сооружений, включающее сифон, разрядную трубку с воздуховпускным штуцером, два электромеханических переключателя, поплавковый, следящий механизм и маршрутный рычаг (см., например, а.с. №1674069, БИ №32, 1991 г., с.176).

Недостатком данного устройства является сложность конструкции, низкая надежность работы из-за наличия большого количества движущихся частей и соединений.

Известно устройство для автоматического регулирования уровня воды, содержащее водовыпуск с цилиндрическим затвором, снабженный поплавком-противовесом, поплавковый датчик уровня нижнего бьефа, размещенный в камере, разделенной перегородкой на две полости, верхняя из которых сообщена через отверстие в ее корпусе с верхним бьефом и гидравлически связана с балансирной емкостью со сливом через обратный клапан распределительной камеры, сообщенной через датчик уровня верхнего бьефа, затвор соединен с корпусом балансирной емкости через трособлочную связь, причем поплавковый датчик уровня нижнего бьефа размещен в нижней полости камеры и соединен штоком с клапаном, размещенным в верхней полости камеры с возможностью перекрытия отверстия в корпусе камеры (см., например, а.с. №1672419, БИ №31, 1991 г., с.194).

Недостатками устройства являются: сложность и высокая стоимость изготовления, снижение пропускной способности водовода из-за наличия больших потерь напора в камере с поплавком, низкая надежность работы в оросителях с плавающим мусором (сорная растительность, водоросли).

Известно устройство для регулирования уровня воды в сообщающихся водоемах, выбранное в качестве прототипа, т.к. является наиболее близким устройством по принципу регулирования и конструкции. Устройство для регулирования уровня воды в сообщающихся водоемах включает неподвижный водовод между ними, на выходе которого в нижнем бьефе установлен насадок с поплавком, который выполнен в виде сифона с неподвижными коленами и подвижным гребнем, в котором выполнено отверстие для установки обратного клапана для срыва вакуума, над которым размещена подвижная планка на жестких стойках, а поплавок снабжен втулкой с выдвижным штоком, контактно связанным с дном подвижного гребня сифона, причем обратный клапан установлен с возможностью контакта с планкой, размещенной на заданной отметке (см., например, а.с. №2022318, БИ №20, 1994, с.139).

Недостатками устройства для регулирования уровня воды в сообщающихся водоемах являются:

- сложность конструкции;

- ненадежность работы устройства, т.к. гребень и щиток с поплавком, являясь контактно связанными, не обеспечивают синхронность срабатывания устройства, наблюдается рассогласование работы, что приводит к остановке автомата; размещение поплавка на штоке приводит к раскачке гребня и заеданию его в патрубках при передаче больших объемов воды, а как следствие, к неисправности автомата.

Задачей изобретения является повышение надежности работы гидроавтомата, увеличение эффективности использования оросительной воды за счет улучшения оперативности и точности регулирования.

Для достижения поставленной задачи шток снабжен вторым поплавком, приставка выполнена в виде основания с жестко закрепленными на нем патрубками, установленными строго вертикально, подвижный гребень, шток и поплавки жестко соединены между собой и представляют единый элемент конструкции, причем поплавки размещены с двух сторон штока.

На фиг.1 изображена принципиальная схема гидроавтомата сифонного типа.

Гидроавтомат сифонного типа состоит из приставки 1, выполненной из основания 2 и жестко закрепленных на нем патрубков 3, предварительно установленных строго вертикально. В патрубки 3 установлен гребень 4 с жестко закрепленным на нем штоком 5, оснащенным поплавками 6. Для того чтобы поливальщик при повышении слоя затопления в чеке не прибегал к принудительному запуску гидроавтомата, шток выполнен составным. Части его соединены резьбовой муфтой, которая позволяет быстро изменять (в необходимых пределах) длину штока 5. При этом сохраняется жесткость всего соединения и соблюдается соосность штока 5. В верхней части гребня установлен клапан для срыва вакуума 7. Причем гидроавтомат соединен с чековым водовыпуском с помощью муфты 8, а уровень воды в чеке задается ограничительной планкой 9.

Гидроавтомат работает следующим образом: перед затоплением рисового чека ограничительную планку 9 закрепляют на отметке рабочего горизонта воды в оросителе плюс высота диаметра трубы гребня 4, а подвижный гребень 4 - ниже планки на высоту заданного слоя воды в чеке.

После затопления оросителя до рабочей отметки вода из него через чековый водовыпуск поступает в гребень 4. Когда слой воды закрывает выход приставки 1, в полости гребня 4 образуется вакуум и автомат работает полным сечением. При этом используется весь действующий напор.

Уровень воды в чеке повышается. Вместе с всплытием поплавков 6 поднимаются шток 5 и гребень 4. Когда слой воды в чеке достигает заданной высоты, клапан 7, контактируя с ограничительной планкой 9, открывается и происходит срыв вакуума - переток воды прекращается.

Использование гидроавтомата сифонного типа позволяет повысить надежность работы, оперативность и точность его регулирования, улучшить регулирование слоя затопления чека.

Сравнительный анализ на новизну
Прототип	Предлагаемое устройство
1. Приставка	Приставка выполнена в виде основания с жестко закрепленными на нем патрубками, установленными строго вертикально, подвижный гребень, шток и поплавки жестко соединены между собой и представляют единый элемент конструкции
2. Шток с одним поплавком	Шток снабжен двумя поплавками
3. Нет	Поплавки размещены с двух сторон штока

Анализ существенных признаков, создающих положительный эффект
Признаки заявленного технического решения	Новые свойства, приобретенные в результате использования признаков технического решения	Достигаемый положительный эффект
Шток снабжен вторым поплавком, приставка выполнена в виде основания с жестко закрепленными на нем патрубками, установленными строго вертикально, подвижный гребень, шток и поплавки жестко соединены между собой и представляют единый элемент конструкции, причем поплавки размещены с двух сторон штока	Второй поплавок обеспечивает равновесие гребня во время рабочего процесса, т.к. когда он перемещается в патрубках (при изменении слоя воды), не происходит его перекоса, а как следствие, заедания и поломки гидроавтомата. Исключается рассогласование работы автомата. Исключаются раскачка гребня-сифона и заедание его в патрубках при передаче сифоном больших объемов воды.	Заявленное техническое решение позволяет повысить коэффициент надежности гидроавтомата, т.к. второй поплавок делает конструкцию равновесной, и синхронизация движения гребня относительно изменения уровня воды в чеке происходит одновременно. Это позволяет наиболее точно соблюдать водный режим для растений риса и, как следствие, повысить урожайность, снизить потери оросительной воды и повысить коэффициент использования земли

Гидроавтомат сифонного типа, включающий приставку и подвижный гребень, соединенные между собой, шток с поплавком, контактно связанный с дном сифона, отличающийся тем, что шток снабжен вторым поплавком, приставка выполнена в виде основания, с жестко закрепленными на нем патрубками, установленными строго вертикально, подвижный гребень, шток и поплавки жестко соединены между собой и представляют единый элемент конструкции, причем поплавки размещены с двух сторон штока.

Похожие патенты:

Водоподъемный узел // 2318956

Изобретение относится к ирригационным системам и может быть использовано на открытых водотоках при наличии источника энергии в виде гидравлического перепада уровней на подпорном сооружении.

Автоматический вододействующий затвор // 2278922

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для перекрытия водосбросных отверстий в теле плотин и дамб и регулирования уровня воды в водохранилище.

Устройство для дистанционного изменения уставки гидравлического регулятора уровня // 2230352

Изобретение относится к области гидротехники и может быть использовано для дистанционного управления работой гидравлических регуляторов уровней воды в водораспределительных сооружениях.

Стабилизатор расхода воды в бьефах гидротехнических сооружений // 2211474

Изобретение относится к гидротехнике и мелиорации, может быть использовано для стабилизации расхода воды при водоподаче из каналов и водозаборных узлов. .

Регулятор уровня жидкости и его исполнительный элемент // 2204158

Изобретение относится к автоматическим устройствам для поддержания без вспомогательных источников энергии постоянного уровня жидкости в емкостях с расходуемой жидкостью и может быть использовано в качестве автономного источника водоснабжения.

Стабилизатор расхода воды // 2187833

Изобретение относится к гидротехнике и мелиорации и предназначено для стабилизации расхода воды при водоподаче из водоприемников водозаборных узлов, из неглубоких бассейнов суточного регулирования, из крупных каналов равнинной зоны и т.п.

Регулятор уровня воды в гидротехнических сооружениях // 2138841

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для подачи воды из закрытой оросительной сети в открытые оросительные системы с поддержанием заданного уровня нижнего бьефа.

Способ регулирования уровня и расхода жидкости в емкости и устройство для его осуществления // 2058579

Изобретение относится к гидравлическим устройствам для автоматического поддержания заданного уровня жидкости в емкости и ее расходов. .

Устройство для защиты бака от повышения давления и от переполнения // 2037182

Изобретение относится к энергетике и может быть применено на топливных и атомных электростанциях для защиты деаэраторов с давлением 1, 2, 6, 7 кгс/см2 от повышения давления и от переполнения баков деаэраторов.

Регулятор уровня сжиженных газов // 2037179

Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано в системах управления процессами охлаждения, дозирования подъема давления, транспортирования сжиженных газов.

Устройство для регулирования уровня жидкости // 2454263

Изобретение относится к автоматическим системам регулирования и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности, в установках подготовки и переработки нефти и газа

Регулятор уровня грунтовых вод // 2490394

Изобретение относится к мелиорации, в частности к гидротехническим сооружениям на осушительно-увлажнительных системах, и предназначено для автоматического регулирования уровня воды в открытой и закрытой сети

Регулятор дренажного стока // 2528210

Изобретение относится к гидротехнической мелиорации и может быть использовано для автоматизации дренажных систем, а именно для перекрытия трубопроводов закрытой дренажной сети. Регулятор состоит из корпуса 1, выполненного в виде патрубка прямоугольного сечения, в торцы которого с обеих сторон вставлены дренажные трубы 2. Внутри корпуса 1 на горизонтальной оси вращения 4 установлен клапан 3. Клапан 3 выполнен в виде полотна 7, снабженного большим поплавком 8, с козырьком 9. Корпус 1 снабжен поперечным стержнем с роликом 11, через который перекинута гибкая нить 10, соединяющая клапан 3 с придонной нижней заслонкой 12. Заслонка 12 уравновешена дополнительно поплавком меньшего размера 14, жестко соединенного с нижней частью заслонки со стороны подводящей дрены. Боковые стенки корпуса 1 имеют консольные продольные упоры-ограничители 5 и наклонные упоры-ограничители 6 под углом 30…45°, между которыми расположен клапан 3, большой поплавок 8 и козырек 9. В исходном положении клапан 3 с большим поплавком 8 и козырьком 9 лежат на упорах-ограничителях 5 в горизонтальном положении, а нижняя придонная заслонка 12 закрыта за счет удержания ее в вертикальном положении через гибкую нить 10. Повышаются эксплуатационные качества регулятора путем обеспечения при срабатывании запорных органов выноса наносов со дна трубы из-под движущихся частей. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Регулятор уровня грунтовых вод // 2530527

Изобретение относится к мелиорации и может быть использовано для автоматического регулирования уровня грунтовых вод. Цель изобретения - повышение надежности и точности в работе путем поддержания уровня воды в колодце. Регулятор включает дренажный колодец 1, запорный орган 3, установленный на входном оголовке дренажной трубы, поплавок 11 со штоком 14 и патрубок 28 отводящего коллектора 29. Запорный орган 3 снабжен Г-образным рычагом 4, шарнирно присоединенным к штоку 5, связанному с рычагом поплавкового привода 10, шарнирно одним концом присоединенного к борту колодца. Поплавок 11 и запорный орган 12 патрубка 28 шарнирно соединены штоками 14, 15 со средней частью рычага 10 с возможностью их вертикального перемещения, соответственно, на противоположное при изменении положения запорного органа 3 на входном оголовке дрены. Поплавок 11 расположен в камере 16, которая размещена внутри колодца 1. Повышается надежность и точность в работе путем поддержания уровня в колодце, а также обеспечивается гибкое и дифференцированное регулирование заданных уровней на подкомандной территории. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Устройство для регулирования уровня воды в закрытой дренажной сети // 2546854

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к мелиорации, и может быть применено для автоматического регулирования уровня грунтовых вод на закрытых осушительно-увлажнительных системах, а также при регулировании уровня воды в верхних бьефах перегораживающих сооружений на оросительных и осушительно-увлажнительных каналах. В дренажном колодце 1 размещена камера 11, сообщенная выпускными калиброванными отверстиями 12 и 25, и емкость 13. В камере 11 расположен поплавковый шарнирно-рычажный механизм, шток 18 которого пропущен через отверстие 12 в емкость 13, в которой размещен конусный клапан 14 с грузом 15. Емкость 13 посредством трубопровода 16 соединена с отводящей дреной 4. Дно камеры 11 сообщено с дренажным колодцем 1 впускным отверстием 17 и выполнено в виде клапана 23 и поплавкового датчика 22, соединенных между собой штоком с возможностью осевого перемещения. Впускное отверстие 17 поплавкового датчика 22 выполнено с выступами-ограничителями 24 с окнами. Корпус 10 запорного органа имеет углубление, в котором размещен патрубок 26 с пружиной 27 с винтом 28. Пружина 27 размещена в полости гибкого рукава 29, что служит защитой от засорения мусором и наносами. Чувствительный элемент в виде пружины 27 поддерживает клапан 3 при открытии и закрытии отверстия 9 в седле корпуса 10, что устраняет ударные нагрузки клапана о седло в корпусе 10. Закрытие отверстия запорного органа происходит только после опорожнения поплавковой камеры. В результате этого работа поплавкового привода уравновешивается моментами сил от минимального до максимального уровня воды в колодце 1. Повышается надежность устройства, обеспечивается повышение точности регулирования и расширяется арсенал технических средств, предназначенных для регулирования уровня воды в закрытых дренажных системах. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Система дифференцированного регулирования уровня грунтовых вод // 2554390

Изобретение предназначено для регулирования водного режима на гидромелиоративных системах, позволяющих дифференцированно управлять уровнем грунтовых вод на осушительно-увлажнительных мелиоративных массивах. Система включает подводящие дрены 1, коллектор 2, накопительный колодец 3, в котором смонтирован сифон 7. Система снабжена установленным в колодце 3 саморегулирующим механизмом 4 уровня грунтовых вод, состоящим из поплавковой камеры 6, жестко закрепленной в верхнем положении выше гребня сифона 7 и соединенной посредством жесткого поплавкового привода через клапан 8 с глухим участком трубы 13 на нисходящей ветви сифона 7. Нисходящая ветвь сифона 7 соединена с отводящей трубой 14. Поплавковая камера 6 соединена гидравлическим каналом 12 с колодцем 3. Колодец 3 в нижней части выполнен герметичным, а выше отводящей трубы 14 имеет выпускное отверстие 15 с патрубком 17, перекрываемое регулятором уровня посредством дополнительного поплавкового привода для управления затвором 16. Поплавковый затвор 16 имеет Г-образный рычаг 19 с полкой 20, на которой закреплен поплавок 18 и горизонтальная пластина 23. Патрубок 17 присоединен к накопительному колодцу 3 ниже гребня сифона 7 на величину Δh, обеспечивающую максимальное расчетное заполнение водой колодца 3 с последующим сбросом в отводящую трубу 14. Величину Δh вычисляют по формуле Δh=h1-h2. Саморегулирующий механизм соединен с гидравлическим каналом 12 и колодцем 3 по принципу сообщающихся сосудов. При достижении уровня гребня сифона 7 срабатывает зарядное устройство и происходит сброс воды через сифон 7 в напорном режиме до уровня входного отверстия его восходящей ветви. Регулятор уровня в колодце 3 срабатывает при достижении максимального уровня воды до закрепленного кронштейна-ограничителя 21, и происходит открытие отверстия 15 затвором 16. Использование изобретения позволит автоматизировать процесс регулирования уровня грунтовых вод и поддерживать правильный баланс влажности в почве, происходит промывка колодца напорным потоком воды автоматически. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Устройство для регулирования уровня грунтовых вод // 2556892

Изобретение относится к устройствам автоматического регулирования уровня грунтовых вод, а также регулирования уровня в рисовых чеках, открытых каналах и водозаборных колодцах осушительно-увлажнительных систем при подпочвенном увлажнении. Устройство расположено на осушительно-увлажнительной коллекторно-дренажной сети. Устройство включает дренажный колодец 2 с размещенным в нем оголовком дрены 1, запорный орган, привод и камеру 10, сообщенную посредством дополнительной камеры 28 с полостью коллектора 27. Устройство снабжено установленным саморегулирующим механизмом 3 регулятора в колодце и состоит из регулятора напора, выполненного в виде мембраны 13, снабженной снизу защитным ограничителем 22 сетчатого типа перемещения мембраны 13. Мембрана 13 закреплена сверху к корпусу 4. Надмембранная полость 12 сообщена с атмосферой и связана с клапаном 14 и штоком 16 посредством двухплечего рычага 17 с выпускным клапаном 20, перекрывающим отверстие 21 на дне камеры 10. Шток 18 выпускного клапана 20 снабжен поршнем 19 для подачи воды в полость коллектора 27. Выпускной клапан 20 размещен в дополнительной камере 28, в боковой стенке которой выполнено калиброванное отверстие 29, связанное с колодцем 2. Дно камеры 10 имеет впускное отверстие 23 с клапаном 24, связанным с поплавком 25, размещенным с возможностью примыкания последнего к выступам-ограничителям 26. Повышается эффективность устройства, эксплуатационная надежность и качество регулирования воды в дренажной системе. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Регулятор уровня грунтовых вод // 2580125

Изобретение относится к мелиорации и может быть использовано для автоматического регулирования уровня грунтовых вод. Регулятор включает дренажный колодец 1, откидной затвор 3 с шарниром 5, установленный на выпускном патрубке 2 коллектора, поплавок 13 с грузом 14 переменной массы, размещенные в средней части штока 7, связанного через шарнир 8 с рычагом 4 затвора 3 и через шарнир 9 с двуплечим рычагом 6. Регулятор также содержит запорный орган 19 дрены с подпорным диском 20 в виде перевернутой тарелки, установленные над плоским седлом 21 впускного патрубка 22. Шток 27 запорного органа 19 дрены снабжен П-образным перевернутым стаканом 24 с размещенной внутри него пружиной 12, который расположен между направляющими 25 с перегородкой 26. Пружина 12 верхним концом закреплена к удлиненному штоку 11, а нижним концом соединена с укороченным штоком 27 запорного органа 19 дрены с подпорным диском 20. Удлиненный шток 11 в средней части шарнирно подсоединен к двуплечему рычагу 6 поплавкового привода. Двуплечий рычаг 6 связан с качающейся осью 15, установленной на вертикальной стойке 16, которая жестко закреплена к дну 17 колодца 1. Технический результат заключается в упрощении конструкции и уменьшении материалоемкости. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Устройство для регулирования уровня грунтовых вод // 2581195

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к мелиорации, и может быть использовано для автоматического регулирования грунтовых вод на дренажной сети осушительно-увлажнительных системах. Устройство включает поплавковый привод, который выполнен в виде двуплечего рычага, состоящего из рычагов 13 и 14 с жестко закрепленным запорным органом в виде конуса 11 с малым поплавком 12, причем рычаг 14 жестко соединен со штоком 15 с большим поплавком 16 с возможностью перемещения друг с другом одновременно вверх и вниз. Конец штока 15 соединен с рычагом 18 с жестко закрепленным запорным органом, выполненным в виде прижимного диска 19. Водосливная трубка 10 одним концом подключена к рабочей камере 6, а другой ее конец входит в контакт с конусом 11. Полость рабочей камеры 6 связана с центральной частью с дросселирующей трубкой 9 рассекателя потока 8, который помещен в полость дополнительного впускного патрубка 4. Благодаря задающему механизму, выполненному в виде винтовой пары 23 и 24, корпус 5 с запорным органом может устанавливаться в зоне обеспечения кинематической связи двух поплавковых приводов, связанных между собой через рычаг 14. Конструкция устройства направлена на повышение эффективности за счет обеспечения включения и выключения устройства для регулирования грунтовых вод, а также на упрощение конструкции. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ и устройство трехпозиционного регулирования уровня жидкости в емкости сепаратора // 2589452

Изобретение относится к оборудованию для нефтедобывающей промышленности, а именно к установкам для измерения дебита нефтяных скважин с предварительным разделением газожидкостной смеси на газ и жидкость с помощью сепараторов. Техническим результатом является сокращение габаритных размеров установки, повышение статической и динамической точности регулирования уровня жидкости в емкости сепаратора, а также повышение надежности работы установки. Предложен трехпозиционный регулятор уровня жидкости в емкости сепаратора, содержащий установленные в емкости два датчика верхнего и нижнего допустимого уровня жидкости, установленную в выходном жидкостном трубопроводе заслонку и измеритель расхода, устройство управления для открывания и закрывания заслонки, причем регулятор содержит отдельный датчик уровня, установленный в дно емкости, заслонка выполнена в виде регулируемой с электроприводом, причем датчики и электропривод заслонки соединены с устройством регулирования направления и скорости изменения положения заслонки, содержащим вычислительное устройство для определения расхода жидкости, поступающей в сепаратор, к которому подключен отдельный датчик уровня и измеритель выходного расхода жидкости. В указанной установке применен способ, заключающийся в поддержании в определенном диапазоне уровня жидкости в накопительной емкости сепаратора за счет регулирования расхода жидкости в выходном трубопроводе путем закрывания заслонки при достижении нижнего уровня жидкости и открывания заслонки при достижении верхнего уровня жидкости, причем регулирование расхода жидкости на выходе производится с определенной скоростью, величина которой зависит от расхода жидкости, поступающей в сепаратор, определяемого по скорости изменения уровня в емкости и текущему расходу жидкости на выходе сепаратора. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 ил.