Устройство для регулирования уровня воды в гидротехнических сооружениях

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯ ВОДЫ В ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЯХ, содержащее установленный на горизонтальной оси вращения щитовой затвор с поплавком, соединенный с флютбетом гибкой оболочкой, образующий совместно с затвором и с флютбетом камеру, сообщенную с верхним и нижним бьефами отличающееся тем, что, с целью повышения его быстродействия, оно содержит задатчик уровня верхнего бьефа, дополнительную гибкую оболочку , соединенную с нижней гранью поплавка и флютбетом, и управляющую камеру, образованную напорной гранью щитового затвора, дополнительной гибкой оболочкой, нижней гранью поплавка и флютбетом, сообщенную с верхним бьефом трубопроводом, на котором установлен задатчик уровня верхнего бьефа, и имеющую сливное отверстие. ел :D са ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

Н9) (11l

3(5)) G 0 5 D 9/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

М ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

18

1Л

72 11

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3382453/18-24 (22) 15.01.82 (46) 07.12.83. Бюл. Р 45 (72) .Я.В. Бочкарев (71) Киргизский сельскохозяйственный институт.им. К.И. Скрябина: (53) 621.646 (088.8) (56) .1. Авторское свидетельство СССР

Р 620527, кл. Е 02 В .8/00, 1978.

2. Патент Англии 9 1389370, кл. Е 02 В 7/40, опублик. 1975 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯ ВОДЫ В ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ

СООРУЖЕНИЯХ, содержащее установленный на горизонтальной оси вращения щитовой затвор с поплавком, соединенный с флютбетом гибкой оболочкой, образующий совместно с затвором и с флютбетом камеру, сообщенную с верхним и нижним бьефами, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения его быстродействия, оно содержит эадатчик уровня верхнего бьефа, дополнительную гибкую оболочку, соединенную с нижней гранью поплавка и флютбетом, и управляющую камеру, образованную напорной гранью щитового затвора, дополнительной гибкой оболочкой, нижней гранью поплавка и флютбетом, сообщенную с верхним бьефом трубопроводом, на котором установлен задатчик уровня верхнего бьефа, и имеющую сливное отверстие.

1059551

Устройство относится к гидротехнике и может быть использовано в ка. честве регулятора уровня воды на подпорно-перегораживающих и сбросных сооружениях в качестве низконапорной плотины.

Известно устройство для регулирования уровня воды в гидротехнических сооружениях, выполненное в виде замкнутой эластичной оболочки, на напорных и сливных поверхностях которой образованы отверстия, причем отверстие на напорной поверхности снабжено жестким клапаном, прикрепленным с помощью гибких связей к пс- лавку, который расположен в верхнем бьефе (1) .

Недостатком данного устройства является низкая надежность из-за воз можности прорыва напорной поверхности, низкая точность регулирования, так как каждому положению клапа на должно соответствовать свое положение поплавка, а следовательно, .и уровня воды в верхнем бьефе, и эти параметры меняются с поворотомоткрытием (опусканием напорной поверхности, а с ней и клапана вместе с поплавком), малое быстродействие, которое тем меньше, чем больше размеры камеры затвора, невозможность изменения уставки уровня воды. . Наиболее близким к предлагаемому является устройство для регулирования уровня в виде разборной плотины, включающей плавучий щит, ограничивающий полость, образованную гибкой оболочкой и сооружением.Замнутая полость сообщается с верхним бьефом трубой,.через которую накачи, вают рабочее вещество для подъема .щита.. По мере откачки рабочего вещества щит опускается, сбрасывая излишки воды (2).

Недостатками известного устройства являются низкая эксплуатационная надежность за счет воэможности эаиления полости, потеря работоспособности при малейшем прорыве оболочки, вибрация, вызываемая прорывом воздуха в подструйные пространства гребня щитка; невозможность автоматического регулирования уровня, малая скорость сработки.

Цель изобретения-повышение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для регулирования уровня воды в гидротехнических сооружениях, содержащее установленный на горизонтальной оси вращения щитовой затвор с поплавком, соединенный с флютбетом гибкой оболочкой, образующей совместно с затвором и с флютбетом камеру, сообщенную с верхним и нижним бьефами, дополнительно содержит,эадатчик уровня верхнего бьефа, дополнительную гибкую оболочку, соединенную с нижней гранью поплавка и флютбетом, и управляющую камеру, образованную напорной гранью щитового затвора, 5 дополнительной гибкой оболочкой, нижней гранью поплавка и флютбетом, сообщенную с верхним бьефом трубопроводом, на котором установлен задатчик уровня верхнего бьефа, и

30 имеющую сливное отверстие.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, разрез.

Устройство содержит щитовой затвор 1 с поплавком 2, установленным 5 на горизонтальной оси 3 вращения, соединенный с флютбетом 4 сооружения гибкой оболочкой 5, которая в совокупности с дополнительной гибкой оболочкой б,щитовым затвором и флютбетом 4 образует камеру 7,сообщающую верхний бьеф с щелевым каналом 8 с сооружением (по всей ширине сооружения), а с нижним — щелевым вырезом

9 по размеру меньшим канала 8 (на сооружениях с чистой водой вырез 9 не нужен), управляющую камеру 10, образованную дополнительной гибкой оболочкой 6, флютбетом 4, напорной гранью щитового затвора 1 и нижней гранью поплавка 2, сообщаемую с верхним бьефом трубопроводом 11, снабженную сливным отверстием 12.

На трубопроводе 11 установлен задатчик 13 уровня верхнего бьефа.

На выступах 14 в боковых стенках сооружения укреплены резиновые пластины, предназначенные для фиксирования затвора в закрытом положении и защиты от щитовых потерь. В основании сооружения выполнена ниша 15.

40 Задатчик 13 состоит иэ мембраны 1б, сливной трубки 17, питающей трубы

18 с гибкой вставкой для изменения уставки, винтового подъемника 19.

Устройство работает следующим

45 образом.

При отсутствии воды в канале (например, реке) щитовой затвор 1 под собственным весом опустится, гибкие оболочки 5 и б погрузятся в нишу 15 основания. По мере поступле- ния воды в верхний бьеф с поднятием уровня:вода начнет поступать в камеры 7 и 10. При наполнении камер

7 и 10 на напорную грань поплавка начнет действовать сила гидростатического давления, за счет которой (размеры толщины поплавка принимаются иэ условия создания силы давления, момент которой превышает момент противодействующих сил). Щитовой затвор 1 поднимется и перекроет пролет. По достижении заданного уровня:в верхнем бьефе вода по трубе 18 эадатчика 13 начнет поступать в управляющую камеру 10, мембрана

1059551

Составитель Т. Задворная

Техред В.Далекорей Корректор И. Муска

Редактор Н. Стащишина

Заказ 9840/52

Тираж 874 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Нроектная,4

16 прогнется (площадь сечения сливной трубки 17 принимается меньше сечения питающей трубы его) и перекроет вход в трубу 11, прекратив .тем самым поступление воды в камеру

10. В результате камера 10 через сливное отверстие 12 начнет опорожняться, и тем самым начнет уменьшаться сила давления воды на напорную грань поплавка 2 и на участок напорной грани щитового затвора 1, ограниченный камерой 10, что приводит к уменьшению момента сил противодействия, за счет. чего щитовой затвор 1 начнет опускаться, сбрасывая.излишки расхода в нижний бьеф 15 через сливную и боковые грани щита.

При падении уровня в верхнем бьефе ниже отметки воды поступление воды в трубу 18 (заказной уро:вень) прекратится, надмембранная камера 16 через сливную трубку 17 в основании опорожнится, мембрана

16 под действием давления воды со стороны верхнего бьефа прогнется, открыв тем самым доступ воды в камеру 10 и подъем щитового затвора

1. Равновесие наступит, когда влив в камеру 10 и слив иэ нее через сливное отверстие 13 уравновесятся, что будет при заданном уровне воды в верхнем бьефе.

Устройство может регулировать и уровень воды нижнего бьефа, для этого достаточно сделать управляемый слив вместо влива в камеру 10.

При этом .площадь сечения влива должна быть меньше площади слива.

Устройство позволяет обеспечить поддержание заданного, постоянного во времени уровня воды в канале

1 с возможностью изменения задания, работает на использовании энергии потока воды, т.е. весьма экономично. Его отличает автоматичность работы, повышенное быстродействие, точность регулирования, простота эксплуатации. Устройство может быть смонтировано на существующих сооружениях без значительной их реконструкции, использовано в качестве самостоятельной плотины для аккумуляции стока, в качестве регулятора уровня на перегораживающих, сбросных сооружениях,.в качестве водоподпорного сооружения, может быть ис1 пользовано в системах замкнутого регулирования при автоматизации ! ,трансформации стока и т.д.