Устройство для регулирования уровней воды в каналах

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЕЙ ВОДЫ В КАНАЛАХ, содержащее установленный на горизбнтальнрй оси вращения полый затвор с наливным отверстием и сливным отверстием, на котором установлен первый клапан, мембранные датчики уровней, сообщенные с первым клапаном посредством трубопроводов и отверстия в горизонтальной оси вращения, источник сжатого воздуха, отличающееся тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей и сокра , щения непроизводительньк расходов .воды, источник сжатого воздуха выполнен в виде емкости, разделенной на верхнюю и нижнюю камеры, сообщенные между собой отверстием для накопления воздуха и отверстием слива, на котором установлен первый поплавковый клапан, жестко соединенный с вторым клапаном, установленным на отверстии для накопления воздуха, причем верхняя камера размещена ниже уровня дна канала верхнего бьефа и сообщена с верхним бьефом, а также с полостью затвора через отверстие в горизонтальной оси вращения затвора и через трубопровод, а нижняя камера сообщена с атмосферой и снабжена сливным отверстием, на котором установлен второй поплавковый клапан. 00 4 сл СП

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(5й 6 05 D 9/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

17 (21) 3512043/18-24 (22) 15.10.82 (46) 07.04,84. Бюл. N- 13 (72) А.В.Рожков (53) 621.646(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 210322, кл. Е 02 В 13/02, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 35 1966, кл. Е 02 В 8/06, 1970 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЕЙ ВОДЫ В КАНАЛАХ, содержащее установленный на горизонтальной оси вращения полый затвор с наливным отверстием и сливным отверстием, на котором установлен первый клапан, мембранные датчики уровней, сообщенные с первым клапаном посредством трубопроводов и отверстия в горизонтальной оси вращения, источник сжатого воздуха, о т л и ч а ю щ е е с я

\.„З0.„ 08475 A тЬм, что, с целью расширения его функциональных возможностей и сокращения непроизводительных расходов воды, источник сжатого воздуха выполнен в виде емкости, разделенной на верхнюю и нижнюю камеры, сообщенные между собой отверстием для накопления воздуха и отверстием слива, на котором установлен первый поплавковый клапан, жестко соединенный с вторым клапаном, установленным на от.— верстии для накопления воздуха, причем верхняя камера размещена ниже уровня дна канала верхнего бьефа и сообщена с верхним бьефом, а также с полостью затвора через отверстие в горизонтальной оси вращения затвора и через трубопровод, а нижняя камера сообщена с атмосферой и снабжена сливным отверстием, на котором установлен второй поплавковый клапан.

1 1084

Изобретение относится к гидротех1 нике и касается устройств для регулирования уровней воды в каналах.

Известно устройство для забора воздуха, используемое для регулирования уровней воды на оросительных каналах, включающее открытую снизу емкость для накопления воздуха, выполненное с водяным колесом, имеющим захватывающие воздух стаканы, 10 проходящие при вращении. колеса под емкостью для накопления воздуха t .13.

Недостатком данного устройства являются наличие вращающихся деталей, ведущее к снижению надежности работы устройства, а также зависимость ско15 рости забора воздуха от скорости течения воды в канале.

Известно устройство для регулирования уровней воды в каналах, включающее полый затвор с горизонтальной, 20 осью вращения, мембранные датчики, клапан и источник сжатого воздуха, который состоит из емкости с сифоном. Сифон связан с атмосферой через

25 патрубок, который засасывает воздух из атмосферы и подает его вместе с водой в емкость, где воздух выделяется, а вода постоянно вытекает из емкости через трубу 2 ).

Недостатками известного устройства является то, что сжатый воздух подается под давлением, зависящим от уровня воды нижнего бьефа данного сооружения, а так как уровень нижнего бьефа колеблется в значительных З5 пределах, то при малых уровнях воды в нижнем бьефе система регулирования не будет работать. Кроме того происходит значительный расход воды через сифон при закрытом затворе, которая 40 непроизводительно тратится, поскольку сифон работает постоянно, независимо от того, нужен ли сжатый воздух в данный момент или нет.

Поставленная цель достигается тем,45 что в устройстве для регулирования уровней воды в каналах, содержащем установленный на горизонтальной оси вращения новый затвор с наливным,отверстием и сливным отверстием, на 50 котором установлен первый клапан, мембранные датчики уровней, сообщенные с первым клапаном посредством трубопроводов и отверстия в горизонтальной оси вращения, источник сжатого 55 воздуха выполнен в виде емкости, разделенной на верхнюю и нижнюю камеры, сообщенные между собой отверстием

755 2 слива, на котором установлен первый поплавковый клапан, жестко соединенный с вторым клапаном, установленным на отверстии для накопления воздуха, причем верхняя камера размещена ниже уровня дна канала верхнего бьефа и сообщена с верхним бьефом, а также с полостью затвора через отверстие в горизонтальной оси вращения и через трубопровод, а нижняя камера сообщена с атмосферой и снабжена сливным отверстием, на котором установлен второй поплавковый клапан.

На фиг. 1 изображено данное устройство, общий вид; на фиг. 2 — то же, вид в плане; на фиг. 3 — источник сжатого воздуха.

Устройство для регулирования уровней воды в каналах включает полый затвор 1 с горизонтальной осью 2 вращения; наливным отверстием 3, расположенным по всей ширине напорной грани затвора со стороны верхнего бьефа канала, и сливным отверстием 4, которое перекрывается первым клапаном 5, связанным через отверстие в оси 2 затвора, и трубопровода 6 с мембранным датчиком 7 стабилизации уровня 8 нижнего бьефа и мембранным датчиком 9 стабилизации уровня 10 верхнего бьефа.

Источник сжатого воздуха выполнен в виде емкости 11, разделенный перегородкой 12 на верхнюю 13 и нижнюю 14 камеры. Верхняя камера 13 соединена трубопроводом 15 с фильтром 16 с верхним бьефом и размещена ниже уровня дна канала верхнего бьефа. Трубопроводом t7 верхняя камера 13 сообщена через отверстие в горизонтальной оси 2 вращения затвора и трубопровод 6 с полостью затвора. Верхняя камера 13 служит для сбора сжатого воздуха, а нижняя камера 14 для забора воздуха из атмосферы и подачи его в верхнюю камеру 13.

Верхняя 13 и нижняя 14 камеры сообщены между собой отверстием 18 для накопления воздуха и отверстием 19 слива, на котором установлен первый поплавковый клапан 20, который содержит направляющую трубку 21, стержень 22 и клапан 23. Первый поплавковый клапан 20 жестко соединен с вторым клапаном 24, установленным на отверстии 18 для накопления воздуха. Нижняя камера 14 сообщена с атмосферой отверстием 25 с клапаном и снабжена сливным отверстием 26 с вто3 1084755 рым поплавковым клапаном 27 с направляющей трубкой 28 и стержнем 29 и о резиновым поплавком 30. в

Устройство работает следующим об5 разом.

Через соединительную трубку 15 вода поступает в емкость 11 и накапливается в верхней камере 13. Если клапан 23 открыт, то вода поступает 10 через огверстие 19 в нижнюю камеру 14, накапливается в ней и выдавливает воздух через отверстие 18 в верхнюю камеру 13. При достижении определенного уровня воды в нижней камере 14 поплавковый клапан 27, упираясь в ограничительную шайбу 31, поднимает поплавок 30,.который, всплывая, открывает отверстие 26, и Ф вода начинает выходить из нижней камеры 14. Скорость выхода воды определяется разностью диаметров отверстий 19 и 26. За счет разряжения в в нижней камере 14, возникающего при выходе из нее воды при открытии от- р5 верстия 26, поплавок 30 открывается и в нижнюю камеру 14 засасывается воздух из атмосферы. При полном выходе воды из нижней емкости поплавок 30, опускаясь, перекрывает отверстие 26, вода начинает накапливаться в камере 14, и процесс повторяется.

При накоплении определенного объема воздуха в верхней камере 13 уровень воды в ней уменьшается, первый поплавковый клапан 20, опускаясь, 35 перекрывает клапанами 23 и 24, отверстия 19 и 18, прекращая допуск воды в нижнюю камеру 14. При увеличении расхода воздуха в верхней каме40 ре 13 увеличивается уровень воды и первый поплавковый клапан 20 всплывает, открывая отверстие 19 и 18, поступая в нижнюю камеру 14, выдавливает из нее воздух.

Сжатый воздух под давлением P пределяемым разностью уровней воды верхнем бьефе и в емкости 11, поступает в систему регулирования через трубопровод 15 и ось 2, попадая. в затвор 1.

Через отверстие 6, перекрываемое первым клапаном 5, сжатый воздух сбрасывается в атмосферу в зависимости от поступающих сигналов с мем-. бранных датчиков 7 и 9. При этом превышение уровня верхнего бьефа против заданной отметки и понижение уровня нижнего бьефа против его заданного положения вызывает прикрытие первым клапаном 5 сливного отверстия 4, и наоборот, понижение уровня верхнего бьефа и повышение уровня нижнего бьефа увеличивает открытие первым клапаном 5 сливного отверстия 4.

Таким образом, устройство для регулирования уровней воды в каналах позволяет поддерживать уровень воды в нижнем бьефе на заданных отметках или заданный урбвень в верхнем бьефе, а также стабилизировать уровень в нижнем бьефе с автоматическим переходом на стабилизацию уровня в верхнем бьефе, если. последний превышает допустимый горизонт. Наличие клапанов, перекрывающих подачу воды в нижнюю емкость при достижении определенного объема воздуха в верхней емкости для его накопления, выгодно отличает данное устройство от прототипа, позволяя исключить непроизво- дительный расход воды. Кроме того, наличие клапанов позволяет повысить производительность устройства, обусловленное возможностью регулирования скорости подачи и выпуска воды в узле для нагнетания воздуха, что, в конечном итоге, определяет объем воздуха, поданного в систему регулирования.

g0

22

ГФ

Г1

Ы

1Ó гг

Составитель Т.Задворная

Редактор Е.Кривина Техред O.éåöå Корректор Г. Решетник

Заказ 2009/42 Тираж 842 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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