Устройство для регулирования уровня воды в верхнем бьефе

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯ ВОДЫ В ВЕРХНЕМ БЬЕФЕ, содержащее управляющую камеру, соединенную с верхним бьефом, щитовой переливной затвор, расположенный между верхним и нижним бьефами, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повышения надеж-ности , оно содержит поршень, установленный с возможностью вертикаль- . ного перемещения в управляющей камере , выполненной в устоях сооружения , и соединенный с щитовым затвором , причем подпоршневая полость камеры сообщена с верхним бьефом, а надпоршневая полость снабжена сливным каналом и сообщена с верхним бьефом каналом, входное отверстие которого размещено на отметке заданного уровня верхнего бьефа. 2. Устройство по п. 1, о т л иI чающеся тем, что, с целью (Л изменения диапазона регулирования, сливное отверстие подпоршневой полости выполнено с возможностью изменения площади его сечения. с: S

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (!9! (!1) (5!! 4 G 05 D 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ р Вф

ГР i (21) 3747038/24-24 (22) 24.05.84 (46) 15. 12.85. Бюл. 46 (71) Сибирское отделение Государственного ордена Трудового Красного Знамени проектного института

"Союзводоканалпроект" (72) В.Я.Гвоздев (53) 621.646(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 695757, кл. Е 02 В 13/02, 1978.

Авторское свидетельство СССР !

Ф 685756, кл. Е 02 В 13/02, 1978. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯ ВОДЫ В ВЕРХНЕМ БЬЕФЕ, содержащее управляющую камеру, соединенную с верхним бьефом, щитовой переливной затвор, расположенный между верхним и нижним бьефами, Ю о т .л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, оно содержит поршень, установленный с возможностью вертикаль-ного перемещения в управляющей камере, выполненной в устоях сооружения, и соединенный с щитовым затвором, причем подпоршневая полость камеры сообщена с верхним бьефом, а надпоршневая полость снабжена сливным каналом и сообщена с верхним бьефом каналом, входное отверстие которого размещено на отметке заданного уровня верхнего бьефа.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е с я тем, что, с целью изменения диапазона регулирования, сливное отверстие подпоршневой полости выполнено с воэможностью изменения площади его сечения.

1 11

Изобретение относится к гидротех- нике, а именно к устройствам для регулирования уровня воды в верхнем бьефе гидротехнических сооружений, и может быть использовано в водосбросах энергетических, водохозяйственных,.мелиоративных и рыбохозяйственных гидроузлов.

Цель изобретения — упрощение и повышение надежности устройства при расширении диапазона регулирования °

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 — то же, поперечное сечение; на фиг. 3 — принципиальная схема работы устройства.

Устройство содержит управляющую камеру 1, выполненную по всей ширине пролета и размещенную в устоях 2 сооружения. В управляющей камере 1 размещен поршень 3, соединенный с щитовым переливным затвором 4.-Подпоршневая полость 5 управляющей камеры 2 сообщена с верхним бьефом

6 отверстиями 7, а надпоршневая полость 8 сообщена с верхним бьефом

6 через канал 9, входное отверстие

10 которого размещено на отметке 11 заданного уровня верхнего бьефа.

Надпоршневая полость 8. снабжена сливным отверстием 12, рабочее сечение которого выполнено с возможностью регулирования. С целью недопущения перепуска воды из подпоршневой полости 5 в надпоршневую полость 8 по периметру поршня 3 предусмотрена установка самоуправляющегося уплотнителя 13, а с целью предотвращения попадания воды иэ верхнего бьефа в надпоршневую полость

8 на выходе иэ надпоршневой полости

8 в нижний бьеф 14 через зазоры между затвором 4 и устоями 2 сооружения предусмотрены уплотнения 15.

Чтобы не допустить перекос затвора

4 и его заклинивание,предусмотрены ролики 16.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии воды в верхнем бьефе 6 затвор 4 находится в нижнем положении, т.е. в положении Открыто". По мере повышения уровня верхнего бьефа выше заданной отметки вода через отверстия 7 попадает в подпоршневую полость 5, воздействуя на поршень 3 затвора 4. При превышении уровнем верхнего бьефа низа

98472 2 поршня 3 затвора 4 расчетной величины выполняется условие:

Т где у,— объемный вес воды, т/м ;

ЛН - превышение уровнем верхнего бьефа низа поршня 3, м;

w — площадь поршня 3, м ;

P — - вес поршня 3 с затвором 4;

Q F сумма сил трения в уплотне10 ниях 13 и 15 и роликах 16, т.

Затвор 4 начинает подниматься и, если уровень верхнего бьефа начинает подниматься, достигает верхнего положения Закрыто", когда верх затво15 ра 4 устанавливается на отметке уровня 17 верхнего бьефа. При дальнейшем повышении уровень верхнего бьефа достигает уровня 18 и вода начинает поступать через отвер20 стие 10 по каналу 9 в надпоршневую полость 8, из которой сливается через сливное отверстие 12 в нижний бьеф 14. Пропускная способность отверстия 12 рассчитана таким образом, 25 что при достижении уровнем верхнего бьефа отметки заданного уровня

17 уровень 18 в канале 9 установится на такой отметке, когда разность уровней 17 и 18 будет равна Н при щ выполнении условия:

Хо >"" " =

При незначительном повышении уровня верхнего бьефа увеличивается расход воды, поступающий в надпорш35 невую полость 8, уровень 18 повышается, значение ЬН уменьшается. Тогда у, ЬН а Р-7О поршень 3 с затвором 4 начинает опускаться, вода из верхнего бьефа 6

40 начинает переливаться через верхний гребень затвора 4 и осуществляется сброс воды иэ верхнего бьефа

6 в нижний бьеф 14. Если уровень верхнего бьефа продолжает держаться

45 на прежней отметке заданного уровня

18, затвор 4 продолжает опускаться и может занять крайнее нижнее положение. В этом случае сбросной расход равен максимальному расчетному.

50 Когда расход воды, поступающий в верхний бьеф 6 (водохранилище) снизится, уровень 17 начинает снижаться, уменьшается переливной расход через порог сливного отверстия 10, 55 а следовательно, понижается уровень

18. Значение ЬН увеличивается и,,достигнув такой величины, когда

3 о ь Н ц)й = Р + 7-"», ат ор 4

Фий 2

Составитель Т.Задворная

Редактор Л.Пчелинская Техред Х.Дубичнак Корректор М. Самборская

Заказ 7718/46 Тираж 862

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4

3 11 чинает подниматься, снижая сбросной расход через верхнюю грань затвора

4. При снижении уровня верхнего бьефа до заданной отметки вода в полость 8 не поступает и затвор 4 поднимается, поддерживая уровень 17 воды в верхнем бьефе 6 в пределах заданного.

98472 4

Точность регулирования уровня воды в верхнем бьефе тем больше, чем больше ширина сливного отверстия 10, так как незначительное повышение переливного слоя над порогом сливного отверстия 10 обеспечивает большой расход воды, поступающий в надпоршневую полость.