Устройство для регулирования расхода воды в бьефах

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) 6 05 7 01

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

22 2Р

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3541924/18-24 (22) 17.01.83 (46).15.03.84. Вюл. Р 10 (72) В A.Глазьев, Б .Г. Коваленко и В.С.Кривощеков (71) Всесоюзный научно-исследователь,ский институт комплексной автоматиза,.ции мелиоративных систем (53) 621.646(088.8) (56) 1.. Авторское свидетельство СССР

9 870580, кл. Е 02 В 13/00, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР 9 638666, кл. Е 02 В 13/00, 1974 (прототип). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАННН РАСХОДА ВОДЫ В BbECAX, содержащее водовыпускную трубу, на которой установлен затвор, связанный с мембранным приводвм, полость которого сообщена с источником давления, кла„„Я0„„1080123 А панный исполнительный механизм, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной,надежности, клапанный исполнительный механизм выполнен в виде корпуса, разделенного перегородкой на верхнюю полость и нижнюю полость, сообщенную с полостью мембранного .привода, установленных на перегородке в верхней полости двухклапанных элементов, у которых первые клапаны-задатчики соединены с блоками управления, а вторые клапаны соединены с торцами установленных в полости мембранного привода сильфонов, полости которых сообщены с напороприемным патрубком., 2. Устройство по п. 1, о т л и - Pg ч а ю щ е е с я тем, что,задатчики соединены с блоком управления дистан ционно»

С:

1080123

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а более конкретно к автоматизированным водорегулирующим сооружениям, предназначенным для использования на гидромелиоративных системах. 5

Известно устройство для регулирования уровня воды трубчатых водовыпусков, которое содержит водовод, затвор в виде подвижного оголовка, соединенного опорной площадкой с по- 10 плавковой камерой, трубопровод с поплавковым клапаном на выходе в нижний бьеф (13 °

Из-за наличия отстойных емкостей в поплавковой камере, подвижном оголовке и камере размещения поплавкового клапана это устройство имеет относительно низкую эксплуатационную надежность при работе его с нанососодержащими потоками воды, а из-за наличия относительно громоздких поплавковой камеры, подвижного оголовка, опорной площадки и камеры поплавкового клапана — относительно высокую материалоемкость.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для регулирования уров ня воды, которое содержит водовод, затвор, привод затвора ввиде эластичной мембраны с надмембранным корпу- 30 сом, сообщенным с источником давления в виде напора воды в верхнем бьефе и с источником вакуума в виде отводящего трубопровода в нижний бьеф, и клапанный исполнительный ме- 35 ханизм на выходе отводящего трубопровода f23.

Недостатками этого устройства являются относительно низкая эксплуатационная надежность из-за заиляе- 4п мости надмембранного корпуса и плохих условий ремонтопригодности, так как привод размещен под уровнем воды, а также отсутствие возможнос-. ти сопряжения клапанного исполнитель- 4 ного механизма с пультом дистанционного управления.

Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для регулирования расхода воды в бьефах, содержащем водовыпускную трубу, на которой установлен затвор, связанный с мембранным приводом, полость которого сообщена с источником давления, клапанный исполнительный механизм, клапанный исполнительный механизм вы полнен в виде корпуса, разделенного перегородкой на верхнюю полость и нижнюю полость, сообщенную с полостью60 мембранного природа, установленных на перегородке в верхней полости двухклапанных элементов, у которых первые клапаны-задатчики соединены с блоками Управления, а вторые кла- 65 паны соединены с торцами установленных в полости мембранного привода сильфонов, полости которых сообщены с напорной трубкой.

При этом задатчики соединены с блоками управления дистанционно.

На фиг. 1 изображена схема устройства для регулирования расходов воды, разрез; на фиг.2 — схема мембранного привода затвора и разрез клапанного исполнительного механизма затвора.

Устройство содержит водовыпускную трубу 1, затвор 2, мембранный привод 3, клапанный исполнительный механизм 4 и источник 5 давления.

Затвор 2 состоит из запорно-регулирующего клапана 6 и штока 7, скрепленного с мембранным приводом 3, содержащим эластичную мембрану 8 с жестким центром 9, герметично соединенную с полостью 10, имеющую внутри направляющий патрубок 11 с рабочей пружиной 12, а в стенках впускное 13 и выпускное 14 отверстия

У причем шток 7 имеет надмембранную часть, входящую в направляющий па" трубок 11.

Клапанный исполнительный механизм

4 выполнен в виде корпуса 15, разделенного перегородкой 16 на верхнюю

17 и нижнюю 18 полости. Нижняя полость 18 сообщена отверстием с полостью мембранного привода. Корпус

15 снабжен воздуховыпускным отверстием 19. На перегородке 16 в верх-. ней полости установлены двухклапанl ные элементы, у которых первые клапаны-задатчики 20 соединены с электрореле 21, которые соединены линиями 22 связи с контролируемым пунктом 23 телемеханики и далее с пуль- том 24 дистанционного управления.

Вторые клапаны 25 соединены с торцами сильфонов 26, полости которых сообщены напорной трубкой 27 с на- пороприемным патрубком 28. При максимальном расходе воды включается в работу клапан 29. Источник 5 давления выполнен в виде конического насадка и сообщен с полостью мембранного привода отводящим трубопроводом 30 через выпускное отверстие 14.

Привод 3 с затвором 2 и клапанным исполнительным механизмом 4 жестко закреплен консолями 31 на перегородice 32.

Устройство для регулирования рас-ходов воды в бьефах работает следую» щим образом.

Заданный расход воды через водовыпускную трубу 1 устанавливирт с помощью клапанов-задатчиков 20, для чего по линиям 22 связи с пульта 24 дистанционного управления через контролируемый пункт 23 телемеханики передают соответствующие сигналы на электрореле 21 клапанного исполнитель1080123 ного механизма 4. При этом воздух из атмосферы, проходя через воздуховпускное окно 19, зазоры между перегородкой 16 и клапаном 25 и сильфоном 26 и впускное отверстие 13, попадает в полость 10 мембранного привода 3 и 5 далее отсасывается по отводящему трубопроводу 30 в вакуумную зону на входе источника 5 давления, из которой вместе с потоком воды удаляется в нижний бьеф. Из-за наличия расчетных 10 диаметров рабочих отверстий и определенного положения клапанов 25 и 29 в мембранном приводе 3 имеет место требуемое значение вакуума, под действием которого эластичная мембрана 8 15 втягивается внутрь полости 10 мембранного привода 3 и своим жестким центром сжимает рабочую пружину 12, а одновременно с этим перемещает и запорно-регулирующий клапан 6 затвора 2., шток 7 которого имеет стро- . гое направление движения благодаря размещению надмембранной части внутри направляющего патрубка 11.

Тогда перемещение затвора 2 в соответствии с величиной вакуума в мембранном приводе 3 обеспечивает требуемое открытие входного отверстия водовыпускной трубы 1, что однозначно определяет заданный расход воды в нижний бьеф.

При случайном изменении уровня воды переД водовыпускной трубой 1 вступают в работу клапаны 25 и 29 воздуховпускной площади. Так, например, при повышении уровня давленйе воздуха под напороприемным патрубком 28 увеличивается и по напорной трубке 27 передается к сильфонам 26, которые растягиваются и перемещают вверх .клапаны 25 и 29 до установле- 40 сия нового зазора, что приводит к увеличению расхода воздуха и сниже1 нию вакуума в мембранном приводе 3, в результате чего рабочая пружина

12 корректирует соответствующим пе- 45 ремещением вниз. положение запорно-регулирующего клапана 6 над водовыпускной трубой 1. При этом через водовыпускную трубу 1 обеспечивается ранее заданный расход воды.

В случае работы устройства на максимальную пропускную способность стабилизация расхода обеспечивается работой клапана 29.

Количество клапанов 25 в устрой-. стве определено требованиями технологии водораспределения,но нецелесооб разйо выполнять более трех клапанов, поскольку в этом случае уже обеспечивается задание девяти различных дискретных расходов воды.

Конический насадок имеет наиболее высокий вакуум на входе при задан-ном гидравлическом -перепаде Z, составляющем по величине (2,6-3,2)Z

Это обеспечивает существенное снижение габаритов привода, что снижает металлоемкость и позволяет вынести клапанный исполнительный механизм и привод эа пределы потока воды, а это, в свою очередь, создает удобство при обслуживании и ремонте.

В данном устройстве рабочей средой привода затвора является атмосферный Воздух, что создает благоприятные условия для работы узлов.. привода, предотвращая попадание в него каких-либо наносов и повышает эксплуатационную надежность.

Исполнительный механизм устройства, имеющий относительно небольшие размеры (10х10х10 см), обеспечивает эффективное сопряжение с системой дистанционного управления, при этом элементная база исполнительно.го механизма в виде электрореле позволяет управлять миниатюрными клапанами-задатчиками, перекрывающими отверстия не более 5 .мм, при этом потребляется мощность не более

0,20 Вт, что вполне:обеспечивается передачей по-линиям связи применяемых в мелиорации систем телемеханики.

1080123

Составитель Т.Задворная

Редактор Л.Алексеенко Техред О.Неце Корректор A. Зимокосов

Ю ф армс

Заказ 1337/48 Тираж 842 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4