Система регулирования уровней воды в бьефах каскада гидротехнических сооружений на водотоке

 

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к автоматическому регулированию уровней воды в реках, каналах и других водотоках. Целью изобретения является повышение быстродействия системы при регулировании по верхнему бьефу. Поставленная цель достигается тем,что в системе регулирования уровней воды в бьефах, содержащей автоматические регуляторы уровней с водоналивным поплавком 11, полость которого сообщена с атмосферой и нижним бьефом, а с нижним бьефом нижележащего на водотоке сооружения - гибкой трубкой 20 с клапаном . Автоматические регуляторы уровней выполнены в виде сифонов 2 с воздухопроводной трубкой 4. Водоналивной поплавок 11 является датчиком уровня нижнего бьефа. Датчик уровня верхнего бьефа выполнен в виде дополнительного водоналивного поплавка 33, полость которого сообщена с атмосферой, с нижним бьефом, а с верхним бьефом этого сооружения - через гибкую трубку 38 с клапаном. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1474603 А1 (51)4 G 05 D 9 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4239496/24-24 (22) 04.05.87 (46) 23.04.89. Бюл. Р 15 (71) Центральный научно-исследовательский институт комплексного использования водных ресурсов (72) В.Д.Керницкий и А.Н.Альферович (53) 621. 646 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1339507, кл. С 05 Л 9/02, 1985. (54) СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЕЙ

ВОДЫ В БЬЕФАХ КАСКАДА ГИДРОТЕХНИЧЕСКОГО СООРУЖЕНИЯ НА ВОДОТОКЕ (57) Изобретение относится к гидротехнике, а именно к автоматическому регулированию уровней воды в реках, каналах и других водотоках.

Целью изобретения является повьппение быстродействия системы при регулировании по верхнему бьефу. Поставленная цель достигается тем, что в системе регулирования уровней воды в бьефах, содержащей автоматические г регуляторы уровней с водоналивным поплавком 11, полость которого соI общена с атмосферой и нижним бьефом, а с нижним бьефом нижележащего на водотоке сооружения — гибкой трубкой 20 с клапаном. Автоматические регуляторы уровней выполнены в виде сифонов 2 с воздухопроводной трубкой 4. Водоналивной поплавок 11 является датчиком уровня нижнего бьефа. Датчик уровня верхнего бьефа выполнен в виде дополнительного водоналивного поплавка 33, полость которого сообщена с атмосферой с нижним бьефом, а с верхним бьефом этого сооружения— через гибкую трубку 38 с клапаном.

2 ил, 147

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к автоматическому регулированию уровней воды в реках, каналах и других водотоках каскадом гидротехнических сооружений, последовательно расположенных вдоль течения на водотоке, и может быть использовано преимушественно в мелиоративных системах гумидной зоны.

Цель изобретения - повышение быстродействия системы при регулировании по верхнему бьефу.

На фиг.1 и 2 изображена предлагаемая система.

Система регулирования содержит на каждом из последовательно расположенных перегораживающих водоток сооружений автоматические регуляторы уровней верхнего и нижнего бьефов на нижележащем перегораживающем сооружении 1 автоматический регулятор имеет в верхнем бьефе сифон 2 с водопропускным отверстием 3 в нисходящей ветви расположенным ниже минимального уровня воды верхнего бьефа. К верхней части сифона 2 присоединена воздухопроводная трубка 4, входной патрубок которой расположен в камере, сообщенной с атмосферой отверстием

5 и разделенной на два отсека стенкой 6. Отсек 7 камеры сообщен с нижним бьефом сооружения 1 водоводом 8, другой отсек 9 — с верхним бьефом этого сооружения водоводом 10. В отсеке 7 размещен водоналивной поплавок 11, являющийся датчиком уровня нижнего бьефа. Поплавок 11 установлен на вертикальном штоке 12.,è закреплен винтом 13. Полость поплавка

11 сообщена с атмосферой отверстием

14, а с нижним бьефом — отверстием

15, через которое в поплавок 11 поступает вода. Через гибкую водопроводную трубу 16, имеющую большую водопропускную способность, чем от-. верстие 15, вода из поплавка 11 сливается в нижний бьеф нижележащего сооружения. Нижний конец штока 12 подвижно сочленен с клапаном, выполненным в виде рычага 17 с горизонтальной осью 18 вращения и уплотнением 19 для перекрытия выходного патрубка гибкой водопроводной трубки 20 . Верхний конец штока 12 шарнирно прикреплен к плечу поворотного относительно горизонтальной оси

21 коромысла 22, к другому плечу которого прикреплен груз 23, а под

4603

Р

50 этим плечом расположен клапан, выполненный в виде рычага 24 с горизонтальной осью 25 поворота и уплотнением 26 для перекрытия входного патрубка воэдухопроводной трубки 4.

Рычаг 24 связан с крышкой 27 камеры посредством пружины 28. В отсеке 9 размещен дополнительный водоналивной поплавок 29, являющийся датчиком уровня верхнего бьефа. Поплавок

29 установлен на вертикальном штоке

30 и закреплен винтом 31. Полость поплавка 29 сообщена с атмосферой отверстием 32 с нижним бьефом— дросселируемой гибкой водопроводной трубкой 33, через которую из поплавка 29 вода сливается в нижний бьеф.

Шток 30 установлен под поворотным рычагом 24 с возможностью вертикального перемещения в направляющей 34, а его нижний конец подвижно сочленен с клапаном, выполненным в виде коромысла 35 с горизонтальной осью 36 вращения и уплотнением 37 для перекрытия водопроводной трубки 38, сообщающей отсек 9 камеры с водоналивным поплавком датчика уровня воды верхнего бьефа сооружения, расположенного ниже по течению, чем сооружение 1. Полость поплавка 29 сообщена гибкой трубкой 39 с отсеком 40 камеры автоматического регулятора вышележащего сооружения 41, в верхнем бьефе которого закреплен сифон 42, снабженный воздухопроводной трубкой 43. Сифон 42 снабжен водопроводной трубкой 44. Отсек размещен в камере, разделенной стенкой

45 на отсеки 40 и 46. Отсек 46 сообщен с вышележащим сооружением водопроводной трубкой 47, а отсек 40— с верхним бьефом сооружения 41 водоводом 48. Отсек 46 сообщен водоводом 49 с нижним бьефом сооружения

41 и снабжен поплавком 50 со штоком

51, закрепленным на коромысле 52.

Последнее контактно связано с рычагом 53 с уплотнителем 54, которое установлено на входном торце воздухопроводной трубки 43. В отсеке 40 установлен дополнительный водоналивной поплавок 55, закрепленный на штоке 56. Рычаг 53 подпружинен пружиной 57.

Система работает следующим образом.

При увеличении забора воды на участке водотока ниже (по течению) со1474603 оружения 1 уровень воды в его нижнем бьефе падает, а поплавок 11 опускается, следуя за уровнем в отсеке 7 камеры, и через шток 12 поворачивает коромысло 22, плечо которого надавливая на рычаг 24, прижимает уплотнения 26 к входному торцу воздухопроводной трубки, исключая тем самым .поступление воздуха в сифон 2. Поскольку. через отверстия

3 из верхнего бьефа в низовую ветвь

10 сифона непрерывно подается струя во» ды, она увлекает из изолированной от атмосферы полости сифона воздух, что обеспечивает зарядку сифона и сброс воды им из верхнего бьефа в нижний. Одновременно с этим при опускании поплавка 11 шток 12 поворачивает рычаг 17 и прижимает уплотнение 19 к выходному торцу водопроводной трубки 20, вследствие чего прекращается слив воды через эту трубку из водоналивного поплавка 50 автоматического регулятора на вышележащем сооружении 41 ° Уровень воды в поплавке 50 поднимается, так как в его полость непрерывно поступает вода через отверстие 5, аналогично отверстию 15 в поплавке 11, за счет веса которой поплавок 50 опускается и через шток 51, коромысло 52 и рычаг 53. прижимает уплотнение 54 к входному торцу воздухопроводной

30 трубки 43, исключая тем самым поступление воздуха в сифон 42. Благодаря наличию водопропускного отверстия сифон 42 также заряжается, происходит сброс воды из верхнего бьефа в нижний бьеф сооружения 41 и восполнение тем самым резервного объема воды на участке между сооружениями

1 и 41, срабатываемого через сифон

2. При уменьшении водопотребления из участка водотока ниже сооружения

1 уровень воды в его нижнем бьефе поднимается, а поплавок 11 следует

45 за уровнем, что через шток 12, коромысло 22 с грузом 23 и пружину 28 поступает воздух. Происходит разрядка сифона 2, и сброс воды прекращается. Одновременно через шток 12 и рычаг 17 открывается клапан водопроводной трубки 20, вследствие чего происходит слив воды, из поплавка 33, подъем поплавка 50, открытие

55 воздухопроводной трубки 43 и разрядобеспечивает открытие воздухопроводной трубки 4, по которой в сифон 2 50 ка сифона 42 на вышележащем сооруже-нии 11.

Автоматический регулятор сооружения 41 с водопроводной трубкой 20 обеспечивает аналогичную работу следующего участка в каскаде, расположенного выше по течению.

При подъеме уровня воды в верхнем бьефе сооружения 41 выше допустимой отметки и соответственно в отсеке 40 камеры, сообщенном с этим бьефом водоводом 48, водоналивной поплавок 55 следует за уровнем, что через шток 50 и рычаг 53 обеспечивает закрытие воздухопроводной трубки 43, зарядку сифона 42 и сброс им воды из верхнего бьефа в нижний.

Одновременно с этим при подъеме поплавка 55 шток 56 поворачивает рычаг (аналогичный рычагу 35, сочлененному со штоком 30), что обеспечивает закрытие водопроводной трубки 39 и тем самым прекращение слива воды из отсека 40 в поплавок 29 автоматического регулятора на нижележащем сооружении 1. При этом уровень воды в полости поплавка понижается, поскольку вода из поплавка 55 сливается через трубку 29. Поплавок 29 всплывает, и через шток 30 и рычаг обеспечивается закрытие воадухопроводной трубки 4, что приводит к зарядке сифона 2 и сбросу им воды из верхнего в нижний бьеф сооружения 1.

Аналогичным образом включаются в работу сифоны всех нижележащих сооружений.

При падении уровня воды в верхнем бьефе сооружения 41 ниже заданной отметки поплавок 55 следует за уровнем, перемещая шток 56 вниз от рычага 53, который под действием пружины 57 поворачивается, чем обеспечивается открытие воздухопроводной трубки 43 и выключение сифона 42 из работы. Одновременно через шток

56 и рычаг (аналогичный коромыслу

35) обеспечивается открытие водопроводной трубки и тем самым слив воды через нее из отсека 40 в поплавок

29, что вызывает открытие воздухопроводной трубки 4 и выключение из работы сифона 2 на сооружении 1.

Аналогично выключаются сифоны всех нижележащих сооружений. формула и з о б р е т е н и я

Система регулирования уровней воды в бьефах каскада гидротехниче1474603

Составитель T.Çàäâoðíàÿ

Редактор Н.Рогулич Техред Л.Сердюкова Корректор И.Муска

Заказ 1891/44 Тираж 788 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета IIo изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент, r,Ужгород, ул. Гагарина, 1 1 гв и

101 ских сооружений на водотоке, содержащая установленные на сооружениях автоматические регуляторы уровней; содержащие водоналивной поплавок, полость которого сообщена с атмосферой и с нижним бьефом, а с нижним бьефом нижележащего на водотоке сооружения — гибкой трубкой, на выходном патрубке которой установлен клапан, связанный с поплавковым датчиком уровня нижнего бьефа, датчик уровня верхнего бьефа, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения быстродействия системы при регулировании по верхнему бьефу, автоматические регуляторы уровня выФ полнены в виде сифона с воздухопроводной трубкой, водоналивной поплавок является датчиком уровня нижнего бьефа,а датчик уровня верхнего

5 бьефа выполнен в виде дополнительного водоналивного поплавка, полость ! которого сообщена с атмосферой и с нижним бьефом этого сооружения, а с верхним бьефом вьппележащего соору1> жения — гибкой трубкой, входной патрубок которой снабжен клапаном, связанным с датчиком уровня воды верхнего бьефа этого сооружения,причем на входном патрубке воздухопро15 водной трубки установлен клапан, связанный с водоналивным поплавком дат1 чика уровня нижнего бьефа.