Регулятор уровня воды в бьефах гидротехнических сооружений

 

Союз Советсних

Социапистичесних

Республин

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >930284 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 10.09,80 (21) 2981378/18-24 с присоединением заявки 1те— (23) Приоритет

Опубликовано 23. 05. 82. Бюллетень М 19

Дата опубликования описания 23.05.82 (51)М. Кл.

С 05 Р 9/02 б тоЧЧРРстехааы11 кенктет

СССР ао делен азебретеннй к отхаытай (53} УДК; 621.646 (088.8) (72) Авторы изобретения

С. В. Кибальников и А. Ю. Гринберг

Всесоюзное научно-производственное объединение

"Союзводавтоматика" (71) Заявитель (54) РЕГУЛЯТОР УРОВНЯ ВОДЫ В БЬЕФАХ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ

СООРУЖЕНИЙ

Изобретение относится к гидротехнике и предназначено для автоматического регулирования уровней воды в бьефах (преимущественно в каналах долинных зон).

Известно устройство для регулирования горизонтов воды в бьефах,гидротехнических сооружений, содержащее затвор, емкость которого служит рабочей камерой, совмещаихцей функции и исполнительного элемента. Затвор уравновешивается противовесом. Ра6о чая камера сообщается с обоими бьефами посредством впускного и выпускного отверстий, причем площадь сечения выпускного отверстия больше площади сечения впускного отверстия $1).

Недостатком данного устройства является малая надежность за счет того, что устройство не обеспечивает защиту верхнего бьефа от переполнения, и за счет частичных поломок зам« кнутой гидравлической системы датчиков уровня и клапана, перекрывающего выпускное отверстие. К недостаткам также можно отнести конструктивную сложность исполнения.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для регулирования уровней воды в бьефах, содержащее секторный затвор с герметической камерой и противойес для уравновешивания моментов, действующих на затвор и гидравлическую си10 стему датчиков, связанных трубопроводами с впускным и выпускным клапанами, выполненными в секторном затворе (21, 1S

Недостатком данного устройства является сложность конструкции и низкая надежность гидравлической системы датчиков.

Цель изобретения — повышение надежности и упрощение регулятора.

Поставленная цель достигается тем,,что в регуляторе уровня, содержащем установленный на горизонтальной оси вращения секторный затвор с впускным и вы9302 .пускным патрубками,впускной и выпускной патрубки выполнены в виде сопла Вентури и его зоны сужения соединены соответственно с первым и вторым трубопроводами, причем концы первого и второго трубопроводов размещены на отметках заданного уровня соответственно нижнего и верхнего бьефов.

На чертеже изображен предлагаемый регулятор. 10

Регулятор включает секторный затвор 1, установленный на горизонтальной оси 2 вращения, в котором уста-. новлены впускной 3 и выпускной 4 пат" рубки, выполненные в виде сопла Вен- 35 тури. К сужению сопла Вентури выпуск,ного патрубка 4 присоединен трубопровод 5, выходной конец которого установлен на отметке регулируемого уров-, ня воды верхнего бьефа б, а к сужению 2О сопла Вентури впускного патрубка 3 присоединен трубопровод .7, выходной конец которого установлен на отметке регулируемого уровня нижнего бьефа 8.

Регулятор работает следующим об- 25 разом.

Всли уррвень воды нижнего бьефа ниже заданной отметки, на которой установлен выходной конец трубопровода

7, то к сужению сопла Вентури выпуск- Зо ного патрубка 4 подсасывается воздух по трубопроводу 5, уменьшая тем самым его расход, который определяется по формуле расход жидкости через сопло Вентури; коэффициент гидравличес- о кого сопротивления; площадь сечения патрубка„ ускорение свободного падения; перепад уровней; 45 величина вакуума в сужении сопла Вентури.

При поступлении атмосферного воздуха по трубопроводу в сужение сопла

Вентури величина ЙВ в формуле (1) становится равной нулю и расход через сопло Вентури уменьшается. В том случае, когда конец трубопровода, соеди- ненный с соплом Вентури, оказывается в воде и доступ атмосферного воздуха прекращается, 11 „ в формуле (1) достигает максимального значения, тем самым увеличивая расход воды через

4 сопло. В случае поступления атмосферного воздуха в сужение сопла Вентури выпускного патрубка 4 управление осуществляется по нижнему бьефу. При увеличении уровня воды в нижнем бьефе выходной конец трубопровода 7 закрывается слоем воды, поступление атмосферного воздуха в сужение сопла Вентури прекращается, что вызывает увеличение расхода через впускной патрубок 3. Рабочая камера секторного затвора 1 заполняется водой, под весом которой секторный затвор 1,опускается, уменьшая поступление воды в нижний бьеф 8. При уменьшении уровня воды в нижнем бьефе 8 через выходной конец трубопровода 7 атмосферный воздух поступает в сужение сопла Вентури впускного патрубка 3, уменьшая расход воды через сопло. Так как площадь сечения выпускного патрубка 4 больше площади сечения впускного патрубка 3, рабочая, камера секторного затвора 1 опорожняется и секторный затвор 1 поднимается, тем самым увеличивая поступление воды в нижний бьеф, что вызывает увеличение его уровня. При аварийном переполнении верхнего бьефа 6 выходной конец трубопровода 5 закрывается водой и поступление атмосферного воздуха в сужение сопла прекращается, увеличивая тем самым расход воды через выпускной патрубок 4. Так как площадь сечения выпускного патрубка 4 больше площади сечения впускного патрубка 3, рабочая камера секторного затвора 1 опорожняется независимо от уровня воды нижнего бьефа. Секторный затвор 1 поднимается и пропускает излишки во ды в нижний бьеф.

Предлагаемый регулятор отличается простотой конструкции, технологичностью изготовления, малым количеством движущихся деталей, отсутствием гидравлической системы датчиков, что значительно повышает надежность регулятора. Стоимость изготовления предлагаемого регулятора на 30% меньше стоимости известного.

Формула изобретения

Регулятор уровня воды в бьефах гидротехнических сооружений, содержащий установленный на горизонтальной оси вращения секторный затвор с

930284

Составитель Т. Задворная

Редактор А. Шандор Техред А.Бабинец Корректор, И. NycKa

Тираж 908, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 347! /64 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 впускным и выпускным патрубками, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения регулятора, впускной и выпускной патрубки выполнены s виде сопла Вентури и его зоны сужения соединены соответственно, с первым и вторым трубопроводами, причем концы первого и второго трубопроводов размещены на отметках заданного уровня соответственно нижнего и верхнего бьефов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Бочкарев Я. В. Гидроавтоматика в орошении И., Колос 1978, с, 67, 2. Бочкарев Я. В. Гидроавтоматика в орошении. М., "Колос", 1978, с. 68 (прототип),