Устройство для регулирования уровня воды в гидротехнических сооружениях

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН р 005 В 9/ ОПИСА РЕТЕН НОМУ СВИДЕ У А очкой,м и ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) .1. Авторское свидетельство ССР 620527, кл. Е 02 В .8/00, 1978,2. Патент Англии Р 1389370,кл. Е 02 В 7/40, опублик. 1975(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯ ВОДЫ В ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХСООРУЖЕНИЯХ, содержащее установленный на горизонтальной оси вращениящитовой затвор с поплавком, соеди,.ЯО 1 А с флютбетом гибкой оболующий совместно с затворобетом камеру, сообщенную с в им и нижним бьефами, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения его быстродействия, оно содержит эадатчик уровня верхнего бьефа, дополнительную гибкую оболочку, соединенную с нижней гранью поплавка и флютбетом, и управляющую камеру, образованную напорной гранью щитового затвора, дополнительной гибкой оболочкой, нижней гранью поплавка и флютбетом, сообщенную с верхним бьефом трубопроводом, на котором установлен задатчик уровня верхнего бьефа, и имеющую сливное отверстиеПри отсутствии воды в канале (например, реке) щитовой затвор 1 под собственным весом опустится, гибкие оболочки 5 и б погрузятся в нишу 15 основания. По мере поступле- ния воды в верхний бьеф с поднятием уровня вода начнет поступать в камеры 7 и 10, При наполнении камер 7 и 10 на напорную грань поплавка начнет действовать сила гидростатического давления, за счет которой размеры толщины поплавка принимаются из условия создания силы давления, момент которой превышает момент противодействующих сил). Щитовой затвор 1 поднимется и перекроет пролет, По достижении заданного уровня в верхнем бьефе вода по трубе 18 эадатчика 13 начнет поступать в управляющую камеру 10, мембрана Устройство относится к гидротехнике и может быть использовано в качестве регулятора уровня воды наподпорно-перегораживающих и сбросных сооружениях в качестве низконапорной плотины. 5Известно устройство для регулирования уровня воды в гидротехнических сооружениях, выполненное ввиде замкнутой эластичной оболочки,на напорных и сливных поверхностях : 10которой образованы отверстия, причемотверстие на напорной поверхностиснабжено жестким клапаном, прикрепленным с помощью гибких связей кпс-лавку, который расположен в 15верхнем бьефе 1 .Недостатком данного устройстваявляется низкая надежность из-за возможности прорыва напорной поверхности, низкая точность регулирования, так как каждому положению клапана должно соответствовать свое положение поплавка, а следовательно,.и уровня воды в верхнем бьефе, иэти параметры меняются с поворотомоткрытием (опусканием напорной поверхности, а с ней и клапана вместес поплавком), малое быстродействие,которое тем меньше, чем больше размеры камеры затвора, невозможностьизменения уставки уровня воды.. Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для регулирования уровня в виде разборной плотины, включающей плавучий щит ограничивающий полость, образованнуюгибкой оболочкой и сооружением.Замнутая полость сообщается с верхнимбьефом трубойчерез которую накачи, вают рабочее вещество для подъема.щита. По мере откачки рабочего вещества щит опускается, сбрасываяизлишки воды 21,Недостатками известного устройства являются низкая эксплуатационная надежность за счет воэможности 45эаиления полости, потеря работоспособности при малейшем прорывеоболочки, вибрация, вызываемая прорывом воздуха в подструйные пространства гребня щитка; невозможность 50автоматического регулирования уровня, малая скорость сработки.Цель изобретения-повышение быстродействия устройства.Поставленная цель достигается 55тем, что устройство для регулирования уровня воды в гидротехническихсооружениях, содержащее установленный на горизонтальной оси вращениящитовой затвор с поплавком, соеди Оненный с флютбетом гибкой оболочкой,образующей совместно с затвором ис флютбетом камеру, сообщенную сверхним и нижним бьефами, дополнительно содержит .эадатчик уровня верхнего бьефа, дополнительнуюгибкую оболочку, соединенную с нижней гранью поплавка и флютбетом, иуправляющую камеру, образованнуюнапорной гранью щитового затвора,дополнительной гибкой оболочкой,нижней гранью поплавка и флютбетом,сообщенную с верхним бьефом трубопроводом, на котором установлен эадатчик уровня верхнего бьефа, иимеющую сливноеотверстие.На чертеже изображено предлагаемое устройство, разрез,Устройство содержит щитовой затвор 1 с поплавком 2, установленнымна горизонтальной оси 3 вращения,соединенный с флютбетом 4 сооружения гибкой оболочкой 5, которая всовокупности с дополнительной гибкойоболочкой б,щитовым затвором и флютбетом 4 образует камеру 7,сообщающуюверхний бьеф с щелевым каналом 8 ссооружением (по всей ширине сооружения), а с нижним - щелевым вырезом9 по размеру меньшим канала 8 (насооружениях с чистой водой вырез 9не нужен), управляющую камеру 10,образованную дополнительной гибкойоболочкой б, флютбетом 4, напорнойгранью шитового затвора 1 и нижнейгранью поплавка 2, сообщаемую сверхним бьефом трубопроводом 11,снабженную сливным отверстием 12.На трубопроводе 11 установлен задатчик 13 уровня верхнего бьефа.На выступах 14 в боковых стенкахсооружения укреплены резиновые пластины, предназначенные для фиксирования затвора в закрытом положении изащиты от щитовых потерь. В основании сооружения выполнена ниша 15.Задатчик 13 оостоит иэ мембраны 1 б,сливной трубки 17, питающей трубы18 с гибкой вставкой для измененияуставки, винтового подъемника 19.Устройство работает следующимобразом.1059551 10 Составитель Т. ЗадворнаяТехред В,Далекорей КорректорЮ. Муска Редактор Н. Стащишина Заказ 9840/52 Тираж 874 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 16 прогнется (площадь сечения сливной трубки 17 принимается меньше сечения питающей трубы его) и перекроет вход в трубу 11, прекратив ,тем самым поступление воды в камеру 10. В результате камера 10 через сливное отверстие 12 начнет опорожняться, и тем самым начнет уменьшаться сила давления воды на напорную грань поплавка 2 и на участок напорной грани щитового затвора 1,ограниченный камерой 10, что приво-дит к уменьшению момента сил противодействия, за счет. чего щитовой затвор 1 начнет опускаться, сбрасывая излишки расхода в нижний бьеф 15 через сливную и боковые грани щита.При падении уровня в верхнем бьефе ниже отметки воды поступление воды в трубу 18 (заказной уро:вень) прекратится, надмембранная камера 16 через сливную трубку 17 в основании опорожнится, мембрана 16 под действием давления воды со стороны верхнего бьефа прогнется, открыв тем самым доступ воды в камеру 10 и подъем щитового затвора 1, Равновесие наступит, когда влив в камеру 10 и слив иэ нее через сливное отверстие 13 уравновесятся,что будет при заданном уровне воды в верхнем бьефе.Устройство может регулировать и уровень воды нижнего бьефа, для этого достаточно сделать управляемый слив вместо влива в камеру 10, При этом .площадь сечения влива должна быть меньше площади слива. Устройство позволяет обеспечить поддержание заданного, постоянного во времени уровня воды в канале с возможностью изменения задания, работает на использовании энергии потока воды, т.е. весьма экономично. Его отличает автоматичность работы, повышенное быстродействие, точность регулирования, простота эксплуатации. Устройство может быть смонтировано на существующих сооружениях без значительной их реконструкции, использовано в качестве самостоятельной плотины для аккумуляции стока, в качестве регулятора уровня на перегораживающих, сбросных сооружениях, в качестве водоподпорного сооружения, может быть использовано в системах замкнутого регулирования при автоматизации