Устройство для промывки наносов на каналах

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОМЫВКИ НАСОСОВ НА КАНАЛАХ, включающее установленное на канале подпорное сооружение , затвор с горизонтальной осью вращения, размещенный в нижней части подпорного сооружения между верхним и нижним., бьефами, датчик уровня насосов, выполненный в виде герметичной Полой вертикальной трубы, расположенной в верхнем бьефе, имеющей воздухоотводящую вертикальную трубку, причем последняя содержит верхний и нижний фиксаторы, а в нижнем торце трубы выполнены отверстие и приспособление для управления затвором, соединенное с датчиком, отличающеес я тем, что, с целью упрощения конструкции, оно содержит собачки, установленные на концах коромысла, подпружиненные рычаги, концы которых взаимодействуют с собачками, водосбросной клапан , соединенный посредством штока и шарниров с короуислом, а затвор выполнен водоналивным, полость .которого соединена с верхним бьефом и через клапан с нижним бьефом.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 4 (5 1 ) Е 0 2 В 8/ 0 2. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbITMA (21) 3645512/29-15 (22) 28.09.83 (46) 07.02.85. Бюл.Р 5 (72) Э.Б.Бекбоев, P.С.Бекбоева и 7.С.Акматов (71) Киргизский сельскохозяйственный институт им.К.И.Скрябина (53) 626.823.4(088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

М 896167, кл.Е 02 В 8/02, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 3482248/29-15,кл.Е 02 В

8/02, 1982. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОМЬЮКИ

НАСОСОВ HA KAHAJIAX, включающее установленное на канале подпорное сооружение, затвор с горизонтальной осью вращения, размещенный в нижней части подпорного сооружения между верхним и нижним.. бьефами, датчик уровня насосов, выполненный в виде герметичной полой вертикальной трубы, расположенной в верхнем бьефе, имеющей воздухоотводящую вертикальную трубку, причем последняя содержит верхний и нижний фиксаторы, а в нижнем торце трубы выполнены отверстие и приспособление для управления затвором, соединенное с датчиком, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции, оно содержит собачки, установленные на концах коромысла, подпружиненные рычаги, концы которых взаимодействуют с собачками, водосбросной клапан, соединенный посредством штока и шарниров с коромыслом, а затвор выполнен водоналивным, полость которого соединена с верхним бьефом и через клапан с нижним бьефом.

1138452

Изобретение относится к гидротехнике и предназначено для промывки наносов в каналах, водозаборных сооружениях и отстойниках.

Известно устройство для промывки наносов, включающее затвор с горизонтальной осью вращения и противовесом, датчик уровня наносов с воздушной и сливной трубками и гибкие шланги P) .

Недостатками данного устройства 10 являются непроизводительные сбросы воды вследствие истечения воды из емкости затвора в нижний бьеф и отсутствие постоянного контроля за степенью заиления и промывкой отло- 5 жившихся наносов.

Известно также устройство для промывки наносов, включающее затвор с горизонтальной осью вращения и противовесом, датчик уровня насосов с воздушной и сливной трубками и гибкие шланги, аккумулирующую емкость с водосливной стенкой и коромыслом с воронками, взаимодействующим с упорами, установленными на воздушной трубке, при этом датчик уровня наносов выполнен в виде полой трубы с основанием, имеющем отверстие, внутренняя полость которой соединена со сливной трубкой и Уста 3Ц новлен с возможностью свободного перемещения по вертикали, а противовес выполнен в виде двуплечево рычага и емкостей открытия и закрытия, установленных на противоположных концах рычага и соединенных трубопро-З водами и шлангами с аккумулирующей емкостью (2) .

Недостатками известного устройства для промывки наносов являются сложность конструкции и большая ме- 40 таллоемкость.

Цель изобретения — упрощение конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для промывки наносов Р5 на каналах, включающее установленное на каиале подпорное сооружение, затвор с горизонтальной осью вращения, размещенный в нижней части подпорного сооружения между верхним и щ нижним бьефами, датчик уровня наносов, выполненный в виде герметичной полой вертикальной трубы, расположенной в верхнем бьефе, имеющей воздухоотводящую вертикальную трубку, причем последняя содержит верхний и нижний фиксаторы, а в нижнем торце трубы выполнены отверстие и приспособление для управления затвором, соединенное с датчиком, содержит собачки, установленные на концах коромысла, подпружиненные рычаги, концы которых взаимодействуют с собачками, водосбросной клапан, соединенный посредством штока и шарниров с коромыслом, а затвор выполнен водона- 65 ливным, полость которого соединена с верхним бьефом и через клапан с нижним бьефом.

На фиг.l изображено устройство в период отложения наносов на дно сооружения, поперечный разрез; на фиг.2узел сопряжения собачки и подпружиненного рычага в момент прохождения собачки через подпружиненный рычаг; на фиг.3 — устройство в период промывки сооружения, поперечный разрез; на фиг.4 — узел сопряжения собачки и подпружиненного рычага в момент касания собачки левого плеча коромысла и фиксации в данном положении полой трубы и коромысла левым подпружиненным рычагом.

Устройство содержит полую вертикальную трубу 1, например, с основанием в виде усеченного конуса и отверстием 2, воздухоотводящую трубу

3 с нижним 4 и верхним 5 фиксаторами, коромысло 6 с осью 7.вращения, содержащее правую фиксирующую собачку 8 с осью 9 вращения и левую фиксирующую собачку 10 с осью 11 вращения и шарнирно соединенное со сбросным клапаном 12 через шток 13, донный водоналивной затвор 14 с осью вращения 15, выполненный в виде плоского щита с гибким элементом 16, причем полость, образованная ими, имеет связь с верхним бьефом через напорную трубу 17, направляющую сливную трубу 18, направляющее кольцо 19, подпружиненные рычаги — правый 20 с осью 21 вращения и пружиной 22 и левый 23 с осью 24 вращения и пружиной 25, донный промывник

26, сбросное отверстие 27.

Устройство работает следующим образом.

При наличии воды в верхнем бьефе сооружения и при отсутствии наносов труба 1 с основанием в виде усеченного конуса находится в крайнем нижнем положении,на некотором малом расстоянии над дном сооружения, т.е. вода во внутрь трубы может поступать через щель, образованную дном сооружения и основанием трубы, и через отверстие 2. Одновременно происходит отток воды из трубы 18. Между наполнением в сооружении и наполнением в трубе . устанавливается некоторый перепад д и соответствующая ему выталкивающая сила воды держит трубу в плавающем положении, при этом устанавливается равенство расходов поступления Я и оттока Я, т.е.

Q,= Q<, и равенство силы веса G u выталкивающей силы Р, т.е. = Р .

В этот момент верхний фиксатор 5 лежит на левом плече коромысла 6, а положение коромысла в пространстве определяется иэ условия обеспечения фиксаций собачек 8 и 10 с подпружи1138452 ненными рычагами 20 и 23 в моменты начала и окончания промывки.

Поступающие в сооружение наносы уменьшают величину щели под отверстием 2, а следовательно, и расход поступления Я, во внутрь трубы. В некоторый промеж /ток времени расход сброса Q становится больше расхода поступления Q<, т.е. Q ()<, следовательно, увеличивается величина перепада ) и соответствующая ей выталкивающая сила P. Труба выходит из состояния равновесия и начинает всплывать, выравнивая снова расходы поступления и сброса.

Таким образом, скорость всплывания трубы зависит от скорости выпадения наносов на дно сооружения.

Причем при всплывании трубы фиксатор 5 отходит от левого плеча коромысла, но при этом коромысло сохраняет свое положение неизменным или, слегка повернувшись, опускается на подпружиненный рычаг 20, а действие сил от веса штока 13 и веса клапана

12 на коромысло исключено, так как клапан находится под напором h (фиг.1) и соответствующая ему сила

Р„ =f(h) полностью исключает их влияние

25 g > С м + С х у 30 где 0м — вес штока; вес клапана.

При приближении слоя наносов к мак си альному Расчетному значению труба 1 нижним фиксатором 4 упирается в левое плечо коромысла 6 положение фиксатора 4,(фиг.1) перемещает его до упора в подпружиненный рычаг 20(в случае, если коромысло не изменило своего исходного положения после того, как фиксатор 5 отошел от него) через фиксирующую собачку 8. На данном этапе дальнейшее перемещение трубы вверх прекращается, несмотря на продолжающееся забивание щели 45 подходящими или выпадающими насосами, вследствие чего уменьшается расход поступления Q и происходит дальнейший рост величины перепада ah c достижением перепада й/г некоторого 50 максимального расчетного значения (следовательно и с достижением расчетного максимума выталки вающей силы P). Пружина 22, оттарированная на растяжение при приближении к максимальному значению P =

-k(ab) начинает растягиваться, отпуская рычаг 20, который>поворачиваясь в оси 21, начинает отходить от правого плеча коромысла и отпускает правую фиксирующую собачку 8, вследствие чего труба с усеченным конусом в основании начинает быстро перемещаться вверх под воздействием выталкивающей силы Р =Ца) ), одновременно поворачивая по часовой стрелке коромысло, которое, опускаясь, утопит клапан 12, воздействуя на него штоком 13. Вследствие этого открывается сбросное отверстие 27 и начинается сброс воды в нижний бьеф сооружения из полости, ограниченной донным затвором 14 и гибким элементом 16.

Давление в полости падает и затвор

14, поворачиваясь в оси 15 под воздействием напора со стороны верхнего бьефа, открывает донный промывник

26. Начинается промывка сооружения от отложившихся наносов.

В то же время, с перемещением трубы 1 вверх левое плечо коромысла вместе с левой фиксирующей собачкой

10 приходит через левый подпружиненный рычаг 23, при этом собачка 10 не мешает прохождению коромысла через рычаг 23, так как она свободно проворачивается в оси 11 (фиг.2) при касании и затем принимает исходное положение.

С поворотом коромысла на максимальный угол, при котором полностью открывается сбросный клапан 12, начинается промывка сооружения и левое плечо коромысла, пройдя через рычаг

23, оказывается в верхнем крайнем положении. Дальнейшее перемещение трубы 1, контактно связанной через фиксатор 4 с коромыслом, прекращается, так как коромысло упирается штоком в сбросной клапан 12, который в данный момент находится в крайнем нижнем положении (фиг.3).

В то же время, в связи с резким всплыванием трубы под действием выталкивающей силы P=f (ь h) и возникающей при этом силы инерции, полностью открывается отверстие 2 и внутренняя полость трубы быстро заполняется водой. В результате этого уменьшается величина ah (возникает неравенство Р< 6,), труба 1 начинает опускаться и устанавливается на некотором малом расстоянии от слоя наносов в сооружении. Так как на данном этапе происходит промывка сооружения от наносов, труба 1 олускается вслед за наносами и с достижением расчетной отметки, при которой в сооружении под трубой находится некоторый минимальный слой наносов, труба с усеченным конусом в основании ка ается фиксатором 5 левого плеча коромысла и перемещает его до упора в подпружиненный рычаг

23 (фиг.4), после чего труба 1 через фиксатор 5 повисает на левом плече коромысла, которое, в свою очередь, фиксируется в данном положении подпружиненным рычагом 23. Очевидно, труба не может опускаться вслед за промываемыми наносами, вследствие чего быстро начинает увеличиваться щель между основанием трубы и слоем наносов и увеличивается расход воды, 1138452 поступающей через отверстие 2 во внутрь трубы. Данный момент характеризуется неравенством 4,>Д, т.е. расход поступления Я больше расхода сброса А .Соответственно уменьшается величина выталкивающей силы Р 5 (в силу неравенства Ц, > Q ), вследствие чего уменьшается величина перепада Lh„т.е. hb О, а следовательно, и-Pnh Q, Причем сила веса ч трубы с усеченным конусом в основании с 10 воздухоотводящей трубой 3 и фикса.торами 4 и 5 остается величиной постоянной.

Из изложенного и из уравнения

p-Q

35 где F — результирующая сила, вытекает, что сила веса G оказывает все возрастающее воздействие на подпружиненный рычаг 23 при Р О. 20

При достижении силой Р своего минимального значения Р„„„ О сила максимальная, т.е. F =- I-gl вследствие чего пружина 25 растягивается и рычаг 23, проворачиваясь 25 в оси 24, опускает собачку 10 левого плеча коромысла, а коромысло, проворачиваясь в оси против часовой стрелки под действием силы Р, возникающей от действия опускающейся трубы с усеченным конусом в основании, опускается в свое нижнее крайнее положение,закрыв сбросное отверстие 27 клапаном 12 через шток 13.

С прекращением оттока воды давление .внутри полости, ограниченной донным затвором 14 и гибким элементом, начинает расти и донный затвор, проворачиваясь в оси 15, опускается и перекрывает донный промывник 26. При прохождении через подпружиненный рычаг 20 правая собачка 8 свободно проворачивается в оси 9 и затем принимает исходное положение, а труба 1 устанавливается в своем нижнем крайнем положении, повиснув над дном сооружения на не котором малом расстоянии, при этом верхний фиксатор 5 лежит на левом плече коромысла.

При поступлении наносов в сооружение и.с достижением слоя наносов расчетного критического значения работа устройства повторяется.

Предлагаемое выполнение устройства для промывки наносов позволяет упростить его конструкцию.

1138452

Фиг. 2

1138452

1138452

Составитель Г. Орехов

Редактор Н.Джуган Техред О.Ващишина

Корректор Е.Сирохман

Заказ 10б44/20 Тираж 649

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4