Устройство для регулирования уровня воды в верхнем бьефе гидротехнического сооружения

 

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для регулирования уровня воды. Целью изобретения является повышение надежности и пропускной способности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для регулирования уровня, содержащем водозаполняемый затвор, установленный на оси вращения, с впуском и выпуском, который выполнен в виде трубопроводов, верхние и нижние концы которых установлены на разной высоте. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.Я0„„1615683 (51)5 G 05 D 9 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

2 ":."ИОГй М

Pg i Я !"- ., : 1,,"1млу !.Ь1. Ъ |

1-1 ) !А, () t

H A8тОР О CanpeXeh n Bм

Р

Ч»

Ч» б

Ч» °

Ч»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4634127/24-24 (22) 09»01 ° 89 (46), 23 ° 12 ° 90, Бюл» М 47 (71) Киргизский сельскохозяйственный институт им».К И»Скрябина и Sacer новое производственное управлеиие оросительных систем Чуйской долины (72) .Э,Б,Бекбоев, Р»С,Бекбоева и .С,O« Осмонов (53) 621 ° 646(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 391509, кл» G 05 D 9/02, 1974

Авторское свидетельство СССР

В 1330611, кл» G 05 D 9/02, 1987»

Изобретение относится к гидротех» нике и может быть использовано для регулирования уровня воды в верхнем бьефе гидротехнического сооружения, Цель изобретения повышение на дежности и пропускной способности устройства»

На фиг,1 показано устройство, об щий вид и вид со стороны верхнего бьефа, на фиг,2 - разрез А-А на фиг,1; на фиг«3 - то же, в процессе работы регулятбра; на фиг,4 - разрез

Б Б на фиг,.1 °

Устройство содержит водонаполняемый затвор 1, имеющий воздухоподводящее отверстие 2 и выпуск 3 на напорной грани, над которым установлен струестражатель 4. Затвор 1 уставов лен на горизонтальной оси 5 враще

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

УРОВНЯ ВОДЫ В ВЕРХНЕМ БЬЕФЕ ГИДРО»

ТЕХНИЧЕСКОГО СООРУЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к гидро технике и может быть использовано для регулирования уровня воды, Целью изобретения является повьппение на»

I дежности и пропускной способности устройства. Поставленная цель дости гается тем,что в устройстве для регу» лировайия уровня, содержащем водо заполняемый затвор, установленный на оси вращения, с впуском и выпуском, который выполнен в виде- трубопрово дов, верхние и нижние концы которых установлены на разной высоте, 1:s«n« ф-лы, 4 ил. ния, На напорной грани затвора 1 вы полнея также впуск в виде нескольких закрепленных на напорной грани затвора 1 вертикальных трубопроводов 6, 7 и 8, верхние и нижние концы которых размещены на разной высоте, при чем нижние концы установлены на нижней кромке затвора 1 со скосом, На чертежах приняты следующие обозначения:

/ наполнение в верхнем бьефе; расход воды выпуска 3; расход трубonровода 6; расход трубопровода 7; расход трубопровода 8; расход, протекающий через сооружение (расход, сбрасы ваемый через устройство).

1615683

В закрытом положении уст;>ойство сообщается с верхним бьефом через ,ыпуск 3 и трубопроводы 6 и:8 °

Устройство работает следующим об разом, При поступлении в сооружение изыточных расходов воды водонаполняе и затвор 1 под действием возникаюего избыточного давления начинает ткрываться. С открытием затвора 1

ыпуск 3 повисает над нижним бьефом, следствие чего из емкости затвора 1 ачинается отток воды q>, Поток воды, текающий с верхней плоскости струе1 тражателя 4, направлен навстречу основному потоку воды, и вследствие взаимодействия этих потоков кривая свободной поверхности (фиг.4) в зоне струеотражателя 4 не касается нижней ромки затвора 1, вследствие чего из

ыпуска 3 происходит свободное истеение воды

На данном этапе работы затвора 1 еличина сбросного расхода из его емкости определяется расходом через

ыпуск 3,:т,е» q3. В это же время роисходит влив в емкость через трубопроводы 6 8, которым соответст» вуют расходы qe — ця, а при стабиизации величины расхода сооружения регулятор принимает некоторое устойивое положение, при котором устанавивается равенство между расходами

:влива и слива из емкости затвора 1, .!

:т е»

Ч = Чб+ Чу+ Ч

С открытием (с работой) регулято,ра между наполнением в верхнем бьефе сооружения и наполнением в емкости затвора 1 возникает перепад Qh (фиг.3 и 4), величина которого рас« тет по.мере опорожнения емкости затвора 1, что происходит в связи с уве" личением открытия затвора 1 под действием увеличивающейся силы давления воды со стороны верхнего бьефа. При этом в сооружении поддерживается постоянное наполнение Н .

В это же время с открытием затвора 1 конец трубопровода 6, наиболее близко расположенного к образовавше муся отверстию (фиг,1 и 2), начинает эжектироваться высокоскоростным потоком воды, сбрасываемым в нижний

1 бьеф сооружения, вследствие чего по ступление воды в емкость затвора 1 по этому трубопроводу полностью или часч + 16 — чт 1я ° (1)

При дальнейшем увеличении избыточных расходов Q, поступающих в сооружение, растет и эжектирующая способность потока воды Вследствие этого

35 зона эжекции достигает и трубопровода 7, который, под действием эжектирующей способности потока воды, начинает уменьшать поступление расхода

q> в емкость затвора 1, в связи с чем происходит дальнейшее уменьшение наполнения в емкости затвора 1, и с понижением уровня воды в емкости ниже верхнего конца трубопровода 6 (фиг ° 2б) происходит отключение этого

45 трубопровода» Следовательно, ка дан ном этапе работы устройства сливной расход из емкости затвора 1 уже оп ределяется расходом q > выпуска 3, а вливные расходы - расходами слива q7 и q < трубопроводов 7 и 8 ° При этом по мере увеличения данных скоростей

5

10 l5

25 тично прекращается, а при дальнейшем увеличении открытия затвора 1 с увеличением избыточных расходов воды Q, поступающих в сооружение, и увеличением скоростей потока воды в концевой части трубопровода 6 увеличивается и эжектирующая способность потока, вследствие чего по трубопроводу 6 начинается уже сброс (отсос) воды из емкости затвора 1 некоторым расходом

Вследствие этого затвор 1, облегчаясь, и далее наращивает свое открытие в соответствии с увеличением расхода сооружения Q, при этом в со оружении поддерживается постоянное расчетное наполнение Hp. Следовательно, на данном этапе работы устройства сброс расходов воды из полости затвора 1 происходит через сбросное отверстие 3 и трубопровод 6, а поступ" ление расходов - через трубопроводы

7 и 8» При фиксации затвора 1 на не котором постоянном открытии, в случае стабилизации величины расхода сооружения Q, расходы сброса и поступ" ления в полость затвора 1 выравнива ются, т е потока воды, а следовательно, и эжектирующей способности потока воды, расход трубопровода 7 стремится к нулю (Ч 7 — О) °

При дальнейшем увеличении сбросного расхода, а соответственно и эжектирующей способности потока воды, -.рубопровод 7 начинает уже работать

5 161 на сбор расходов из емкости затвора

1, т.е. э "7 Ь (2)

При дальнейшем увеличении расхода воды, поступающей в сооружение, зона эжекции потока воды достигает конца трубопровода 8, который начинает под воздействием понижающего давления уменьшать, как и предыдущие трубопроводы 6 и 7, расход влива в емкость затвора.1 ° Вследствие этого наполнение в емкости снижается, и с понижением его ниже верхнего отверстия трубопровода 7 происходит отключение этого трубопровода. На данном этапе работы устройства сбросной расход емкости затвора 1 определяется расходом выпуска 3, а вливной расход - расходом трубопровода 8, величина которого по мере увеличения эжекции стре мится к нулю (gg О), что соответст вует полному опорожнению емкости затвора 1» При стабилизации расхода, поступающего в сооружение, устанавливается равенство между расходами влнва и слива, что соответствует условию 1 = 1В (3)

Таким образом, в процессе работы устройства происходит последовательное регулирование посредством эжекции расходов в трубопроводах 6-8 с последующим их ступенчатым отключением, что видно из сопоставления уравнений (1), (2) H (3) ° Причем, "Б

5683 регулирование расходов влива и слива устанавливается из условия подцержа ния постоянного наполнения H p в

5 верхнем бьефе сооружения.

При уменьшении расходов воды, поступающих в сооружение, работа регулятора повторяется в обратном по рядке»

Для плавного воздействия эжекции на трубопроводы 6-8 рекомендуется концы трубопроводов выполнять со скосом (фиг 1).

15 Формула изобретения

:1 ° Устройство для регулирования уровня воды в верхнем бьефе гидро технического сооружения„ содержащее

20 установленный на горизонтальной оси вращения водонаполняемый затвор, на напорной грани которого выполнены впуск и выпуск со струеотражателем, отличающееся тем, что, 25 с целью повышения надежности и пропускной способности устройства, впуск выполнен в виде нескольких закрепленных на напорной грани затвора чер тикальных трубопроводов, верхние и

30 нижние концы которых размещены на разной высоте, причем нижние концы трубо проводов установлены у нижней кромки затвора.

I .2, Устройство по.п 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что нижние кон цы трубопроводов выполнены со скосом.

Фиа1

1615683

Составитель:Т,Задворная

Техред М.Дидык Корректор С»Шевкун

Редактор.А»Шандор

Заказ 3986 Тираж 657 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открмтиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101