Регулятор расхода воды для диафрагмовых водовыпусков
Владельцы патента RU 2557376:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" (RU)
Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для регулирования расхода воды на трубчатых и диафрагмовых водовыпусках. Регулятор расхода воды для диафрагмовых водовыпусков содержит водовыпускную трубу прямоугольного сечения с седлом, перекрываемым запорным органом, выполненным в виде гибкой ленты, образующей с корпусом водовыпускной трубы управляющую полость, сообщенную с верхним бьефом и снабженную устройством для слива, на котором установлен клапан, соединенный штоком с мембраной мембранного корпуса, полость которого сообщена с верхним бьефом. При этом седло со стороны верхнего бьефа на грани имеет порог с криволинейным профилем, повернутым в сторону контакта с гибкой лентой, которая имеет вставку из гибкой ленты с жесткостью, меньшей жесткости гибкой ленты запорного органа, при этом вставка расположена в месте соприкосновения с порогом в момент герметизации проходного отверстия. Предложенное изобретение позволяет экономить расход воды за счет исключения нерегулируемых протечек. 3 ил.
Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для регулирования расхода воды на трубчатых и диафрагмовых водовыпусках.
Известен стабилизатор расхода воды (см. а.с. №1198465, М.кл. - G05D 7/00, 1985 г.), содержащий коробчатый щит, донный затвор, выполненный в виде сообщенной с верхним и нижним бьефами емкости, образованной напорным щитом, установленным на горизонтальной оси вращения и соединенным с гибкой оболочкой, закрепленной в устоях сооружения, и клапан, выполненный в виде установленного на сливном отверстии щита с козырьком, соединенного через тягу с рычагом, плечо которого связано посредством регулировочного винта с донным затвором.
Однако известный стабилизатор расхода обладает нерегулируемыми протечками при практически закрытом исполнительном органе.
Наиболее близким к изобретению является регулятор расхода воды (см. а.с. №1275383, М.кл. - G05D 7/01, 1984 г.), содержащий водовыпускную трубу прямоугольного сечения с седлом, перекрываемым запорным органом, выполненным в виде гибкой ленты, образующей с корпусом водовыпускной трубы управляющую полость, сообщенную с верхним бьефом и снабженную сливным каналом, на котором установлен выполненный в виде втулки с профилированными вырезами клапан, установленный на мембране второго мембранного корпуса, полость которого сообщена с управляющей полостью, и связанный посредством штока с мембраной первого мембранного корпуса, полость которого сообщена с верхним бьефом.
Однако данный регулятор расхода воды не обеспечивает герметичного перекрытия водовыпускного отверстия, обладает нерегулируемыми протечками при закрытом запорном органе, т.к. при практически закрытом положении давления в управляющей полости и перед гибкой лентой со стороны верхнего бьефа уравновешены, а жесткость гибкой ленты, при изгибе, препятствует герметичному перекрытию водовыпускного отверстия.
Техническим результатом является экономия воды за счет исключения нерегулируемых протечек.
Технический результат достигается тем, что в регуляторе расхода воды для диафрагмовых водовыпусков, содержащем водовыпускную трубу прямоугольного сечения с седлом, перекрываемым запорным органом, выполненным в виде гибкой ленты, образующей с корпусом водовыпускной трубы управляющую полость, сообщенную с верхним бьефом и снабженную устройством для слива, на котором установлен клапан, соединенный штоком с мембраной мембранного корпуса, полость которого сообщена с верхним бьефом, согласно изобретению, седло со стороны верхнего бьефа на грани имеет порог с криволинейным профилем, повернутым в сторону контакта с гибкой лентой, которая имеет вставку из гибкой ленты с жесткостью, меньшей жесткости гибкой ленты запорного органа, при этом вставка расположена в месте соприкосновения с порогом в момент герметизации проходного отверстия.
Новизна заявленного технического решения заключается в том, что за счет дополнительных элементов, а именно порога на грани седла со стороны верхнего бьефа и вставки в гибкую ленту запорного органа в виде гибкой ленты меньшей жесткости, расположенной в месте соприкосновения с порогом в момент герметизации проходного отверстия, обеспечивается исключение нерегулируемых протечек.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен общий вид регулятора расхода воды для диафрагмовых водовыпусков; на фиг.2 - общий вид регулятора расхода воды для диафрагмовых водовыпусков с перекрытым проходным отверстием в седле; на фиг.3 - узел A на фиг.2.
Регулятор расхода воды для диафрагмовых водовыпусков содержит плоский щит 1 с закрепленной на нем водовыпускной трубой 2 прямоугольного сечения. Внутри водовыпускной трубы 2 размещен запорный орган, выполненный в виде гибкой ленты 3 со вставкой также в виде гибкой ленты 4, тех же геометрических размеров, но меньшей жесткости. Лента 3 со вставкой 4 закреплена одним концом к верхней стенке водовыпускной трубы 2, а другим - к седлу 5 в основании водовыпускной трубы 2. Седло 5 со стороны верхнего бьефа на грани имеет порог 6, выполненный в виде водослива с вакуумным криволинейным профилем, причем криволинейный профиль повернут в сторону контакта со вставкой 4 гибкой ленты 3, а высота порога 6 тем больше, чем больше жесткость гибкой ленты 3 и ее вставки 4. При этом вставка 4 расположена в месте соприкосновения с порогом 6 в момент герметизации проходного отверстия. Гибкая лента 3 со вставкой 4 образует с корпусом водовыпускной трубы 2 управляющую полость 7 со сливным каналом 8. Регулятор содержит первый 9 и второй 10 мембранные корпуса. Полость первого мембранного корпуса 9 соединена трубопроводом 11 с верхним бьефом. Мембрана 12 первого мембранного корпуса 9 посредством штока 13 с винтом уставки 14 и пружиной 15 соединена с жестким центром 16, закрепленным на мембране 17 второго мембранного корпуса 10, сообщенного трубопроводом 18 с управляющей полостью 7. Внутри выходного патрубка сливного канала 8 установлен клапан, выполненный в виде втулки 19 с профилированными вырезами 20. Нижнее основание втулки 19 закреплено на мембране 17 второго мембранного корпуса 10.
Регулятор расхода воды для диафрагмовых водовыпусков работает следующим образом. Первоначальной установкой плоского щита 1 задается степень открытия водовыпускного отверстия гидротехнического сооружения. При повышении уровня воды в верхнем бьефе, благодаря наличию трубопровода 11, давление в первом мембранном корпусе 9 возрастает, мембрана 12 прогибается, сжимая пружину 15 и перемещая шток 13. Вместе со штоком 13 перемещается жесткий центр 16, закрепленный на мембране 17 второго мембранного корпуса 10, сообщенного трубопроводом 18 с управляющей полостью 7. В свою очередь втулка 19, имеющая профилированные вырезы 20, также перемещается. Данное действие приведет к уменьшению степени открытия сливного канала 8 и, как следствие, к уменьшению расхода воды, сбрасываемой из управляющей полости 7. Давление в последней начинает возрастать, равенство между расходом воды, поступающим в управляющую полость 7, через зазоры между корпусом водовыпускной трубы 2 и незакрепленными краями гибкой ленты 3 со вставкой 4, и сбрасываемым расходом нарушится, гибкая лента 3 со вставкой 4 приходит в движение и начинает перекрывать проходное отверстие в седле 5 в основании водовыпускной трубы 2. После окончания переходного процесса равенство между поступающим и сбрасываемым расходами восстанавливается и гибкая лента 3 со вставкой 4 занимает новое положение. При этом по мере перемещения жесткого центра 16, благодаря наличию втулки 19 с профилированными вырезами 20, площадь проходного сечения сливного канала 8 изменяется по закону, обеспечивающему такую расходную характеристику из управляющей полости 7, при которой новому положению гибкой ленты 3 со вставкой 4 соответствует степень открытия проходного сечения в седле 5 в основании водовыпускной трубы 2, позволяющая компенсировать увеличение расхода при повышении уровня воды в верхнем бьефе. При понижении уровня воды в верхнем бьефе цикл работы повторяется в обратном порядке. Настройка регулятора расхода на другой режим осуществляется винтом уставки 14.
При необходимости полностью перекрыть проходное отверстие в седле 5 в основании водовыпускной трубы 2 винт уставки 14 устанавливают в положение, обеспечивающее закрытие сливного канала 8 и, как следствие, к исключению расхода воды, сбрасываемой из управляющей полости 7. Давление в последней начинает возрастать, гибкая лента 3 со вставкой 4 приходит в движение и начинает перекрывать проходное отверстие в седле 5. Однако на момент самого закрытия проходного отверстия в седле 5, в основании водовыпускной трубы 2, давления со стороны верхнего бьефа перед лентой и за лентой, в управляющей полости 7, уравновешиваются и лента находится в безразличном состоянии. При этом жесткость самой ленты со вставкой, необходимая при герметизации проходного отверстия в седле 5 по бокам, в данном случае будет препятствовать герметизации проходного отверстия, именно со стороны верхнего бьефа. Наличие порога 6, установленного со стороны верхнего бьефа, на грани седла, т.е. в месте, где лента 3 со вставкой 4 при закрытом положении находится в безразличном состоянии, обеспечит герметичное перекрытие отверстия в седле 5 и исключит нерегулируемые протечки за счет того, что порог 6 и вставка 4 ленты плотно прилегают друг к другу. Высотой порога 6 "выбирают" жесткость ленты 3 и ее вставки 4, обеспечивающей радиус ее поворота. Порог 6 криволинейным профилем повернут в сторону контакта с гибкой лентой, что способствует наиболее благоприятному гидравлическому режиму контакта вставки 4 гибкой ленты 3 и криволинейного профиля порога 6, обеспечивая режим герметизации, при этом вставка 4 расположена в месте соприкосновения с порогом 6 в момент герметизации проходного отверстия.
В результате работы регулятора расхода воды для диафрагмовых водовыпусков обеспечивается уменьшение неконтролируемых протечек до 2% и менее.
Регулятор расхода воды для диафрагмовых водовыпусков, содержащий водовыпускную трубу прямоугольного сечения с седлом, перекрываемым запорным органом, выполненным в виде гибкой ленты, образующей с корпусом водовыпускной трубы управляющую полость, сообщенную с верхним бьефом и снабженную устройством для слива, на котором установлен клапан, соединенный штоком с мембраной мембранного корпуса, полость которого сообщена с верхним бьефом, отличающийся тем, что седло со стороны верхнего бьефа на грани имеет порог с криволинейным профилем, повернутым в сторону контакта с гибкой лентой, которая имеет вставку из гибкой ленты с жесткостью, меньшей жесткости гибкой ленты запорного органа, при этом вставка расположена в месте соприкосновения с порогом в момент герметизации проходного отверстия.
