SU1091131A1 - Устройство дл автоматического регулировани уровн воды - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯ ВОДЫ, содержащее установленный на водовыпуске затвор, воздухопроводы и поплавковый клапан, отличающеес  тем, что, с : целью повышени  надежности и расширени  области применени  устройства, затвор выполнен в виде сильфона, один торец которого закреплен на водовыпуске, а другой снабжен упорным кольцом, укрепленным на трубе, установленной с возможностью перемещени  вдоль водовыпуска, на боковой стенке сильфона размещена кольцева  полость, один из торцов которой укреплен на водовыпуске, а другой торец выполнен в виде кольцевой мембраны, укрепленной на упорном кольце, причем кольцева  полость сообщена одним из воздухопроводов с источником вакуума, на другом воздухопроводе установлен поплавковый клапан, а со стороны трубы установлен закрепленный на водовыпуске струеотражатель. (Л со со 7f ( 7.f

Description

Изобретение относитс  к гидротехнике, точнее к устройствам дл  автоматического регулировани  уровн  нижнего или верхнего бьефов на трубчатых водовыпусках, и может быть применено на трубчатых водовыпусках водохранилищ с резким колебанием уровней, бассейнах суточного регулировани  (БСР), каналах и рисовых системах . Известно устройство дл  автоматического регулировани  уровн  воды в лотковых каналах, которое содержит расположенный на сто ке провЪд щего трубопровода корпус с надмембранной крышкой и размещенный в нем подпружиненный запирающий элемент, состо щий из эластичной мембраны и жесткого центра с отверстием, сообщенного с верхним бьефом, а телескопической трубкой с поплавковым клапаном на конце с нижним 1. Недостатком устройства  вл етс  низка  надежность работы при малых перепадах , так как часть напора непроизводительно расходуетс  на преодоление усили  пружины мембранного запирающего элемента, чем ограничиваетс  его область применени . Кроме того, мембранный запирающий элемент воспринимает давление со стороны верхнего бьефа по всей рабочей площади и чтобы запирающий элемент закрывалс , необходимо ббльща  площадь со стороны надмембранной крыщки, чем со стороны сто ка, а следовательно, это приводит к увеличению размеров устройства. У устройства имеетс  замкнута  полость, образованна  мембраной и надмембранной крыщкой, в которой скапливаютс  насосы; поэтому дл  возобновлени  работы устройства , необходимо демонтировать и очищать его от насосов. Также к недостаткам этого устройства следует отнести низкое быстродействие. Известно устройство дл  регулировани  уровн  воды у гидротехнинеского сооружени , содержащее затвор, в который помещены сифон и плавающа  камера, частично заполненна  жидкостью, нижн   часть которой соединена трубопроводом с мембранным клапаном, а верхн   часть соединена с пневмотрубопроводом, с сифоном и датчиком уровн  2. Недостатком такого устройства  вл етс  то, что оно может работать только при малых колебани х уровней верхнего бьефа, т. е. в пределах высотного габарита затвора так как плавающа  камера заключена в затвор и поэтому устройство не может работать при больщих колебани х верхнего бьефа (например, до 10 м), что приводит к увеличению размеров затвора, которые должны быть соизмеримы с колебани ми уровней. Цель изобретени  - повыщение надежности , быстродействи  устройства и расширение области применени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  автоматического регулировани  уровн  воды, содержащем установленный на водовыпуске затвор, воздухопровод и поплавковый клапан, затвор выполнен в виде сильфона, один торец которого закреплен на водовыпуске, а другой снабжен упорным кольцом, укрепленным на трубе, установленной с возможностью перемещени  вдоль водовыпуска, на боковой стенке сильфона размещена кольцева  полость, один из торцов которой укреплен на водовыпуске , а другой торец выполнен в виде кольцевой мембраны, укрепленной на упругом кольце, причем кольцева  полость сообщена одним из воздухопроводов с источником вакуума, на другом воздухопроводе установлен поплавковый клапан, а со стороны трубы установлен закрепленный на водовыпуске струеотражатель. На чертеже изображена схема устройства дл  автоматического регулировани  уровн  воды. Устройство дл  автоматического регулировани  уровн  воды содержит водовыпуск 1, на котором установлен конический корпус затвора 2, выполненного в виде сильфона 3, один торец которого закреплен на водовыпуске, а другой снабжен удорным кольцом 4, укрепленным на трубе 5. На боковой стенке сильфона 3 размещена кольцева  полость 6, один из торцов которой закреплен на водовыпуске, а другой выполнен в виде кольцевой мембраны 7, укрепленной на упорном кольце 4. Направл ющие щтанги 8 соедин ют струеотражатель 9 и водовыпуск 1. Кольцева  полость 6 имеет отверстие 10, соединенное с воздухопроводами 11 и 12. Воздухопровод 11 соединен с источником 13 вакуума, а воздухопровод 12 - с поплавковым клапаном 14, который перекрывает отверстие 15 воздухопровода 12. Клапан 14 устанавливаетс  в нижнем бьефе 16. Устройство работает следующим образомъ Вода перетекает через источник 13 из верхнего бьефа в нижний, создает вакуум в нем, равный Нвак. (0.7-0,8) Z, где Z - перепад уровней верхнего и нижнего бьефов . По мере понижени  уровн  воды в нижнем бьефе 16 клапан 14 перекрывает отверстие 15 и в воздухопровод 12 прекращаетс  поступление воздуха из атмосферы, а источник 13 откачивает воздух из кольцевой полости 6 затвора 2, в которой создаетс  зона пониженного давлени , действующего на кольцевую мембрану 7, тем самым приводитс  в движение упорное кольцо 4 с короткой трубой 5. Следовательно, между краем трубы 5 и струеотражателем 9 образуетс  кольцевое отверстие, через которое протекает вода по всему периметру.

Открытие происходит потому, что усилие , равное произведению рабочей площади кольцевой мембраны 7 на вакуумометрическое давление, будет больше усили , равного произведению площади упорного кольца 4 на гидростатическое давление.

Так как уровень воды в бьефе 16 поднимаетс  выще заданного, клапан 14 откроет отверстие 15 и воздух из атмосферы по воздухопроводу 12 попадает в кольцевую полость 6 затвора 2, в которой произойдет срыв вакуума. На упорное кольцо 4 со стороны трубопровода водовыпуска 1 действует гидростатическое давление, которое передвигает упорное кольцо 4 с трубой 5 в сторону струеотражател  9, и тем самым площадь живого сечени  кольцевого отверсти  уменьщаетс , а соответственно и расход воды и уровень в нижнем бьефе 16. Цикл работы устройства повтор етс .

Преимущество предлагаемого устройства в том, что оно надежно в работе как при минимальных, так и при максимальных уровн х верхнего бьефа независимо от уровн  воды нижнего бьефа.

Минимальные осевые нагрузки, воспринимаемые кольцом, позвол ют уменьшить габариты затвора и соответственно- уменьщить полость затвора, а следовательно, повысить быстродействие.

Так как в устройстве нет наполн емой полости, полностью исключаетс  возможность заилени , поэтому его можно использовать при любых мутност х потока и уменьщить эксплуатационные затраты не менее чем в 2-3 раза по сравнению с устройством автоматического регулировани  уровн  воды в лотковых каналах.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯ ВОДЫ, содержащее установленный на водовыпуске затвор, воздухопроводы и поплавковый клапан, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и расширения области применения устройства, затвор выполнен в виде сильфона, один торец которого закреплен на водовыпуске, а другой снабжен упорным кольцом, укрепленным на трубе, установленной с возможностью перемещения вдоль водовыпуска, на боковой стенке сильфона размещена кольцевая полость, один из торцов которой укреплен на водовыпуске, а другой торец выполнен в виде кольцевой мембраны, укрепленной на упорном кольце, причем кольцевая полость сообщена одним из воздухопроводов с источником вакуума, на другом воздухопроводе установлен поплавковый клапан, а со стороны трубы установлен закрепленный на водовыпуске струеотражатель.