Устройство для автоматического регулирования уровня воды

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Р 9/О ЕНИЯ ния вы- отогой ным тью околен нен ной подов ухоан, ленГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗО АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Киргизский сельскохозяйственный институт им, К. И. Скрябина(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯВОДЫ, содержащее установленный на водовыпуске затвор, воздухопроводы и поплавковый клапан, отличающееся тем, что, с.ЯО, 1091131 целью повышения надежности и расшире области применения устройства, затвор полнен в виде сильфона, один торец к рого закреплен на водовыпуске, а дру снабжен упорным кольцом, укреплен на трубе, установленной с возмож нос перемещения вдоль водовыпуска, на б вой стенке сильфона размещена кольце полость, один из торцов которой укреп на водовыпуске, а другой торец выпол в виде кольцевой мембраны, укреплен на упорном кольце, причем кольцевая лость сообщена одним из воздухопрово с источником вакуума, на другом возд проводе установлен поплавковый клап а со стороны трубы установлен закреп ный на водовыпуске струеотражатель.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к гидротехнике, точнее к устройствам для автоматического регулирования уровня нижнего или верхнего бьефов на трубчатых водовыпусках, и может быть применено на трубчатых водо- выпусках водохранилищ с резким колебанием уровней, бассейнах суточного регулирования (БСР), каналах и рисовых системах.Известно устройство для автоматического регулирования уровня воды в лотковых каналах, которое содержит расположенный на стояке проводящего трубопровода корпус с надмембранной крышкой и размещенный в нем подпружиненный запирающий элемент, состоящий из эластичной мембраны и жесткого центра с отверстием, сообщенного с верхним бьефом, а телескопической трубкой с поплавковым клапаном на конце с нижним 1,Недостатком устройства является низкая надежность работы при малых перепадах, так как часть напора непроизводительно расходуется на преодоление усилия пружины мембранного запирающего элемента, чем ограничивается его область применения.Кроме того, мембранный запирающий элемент воспринимает давление со стороны верхнего бьефа по всей рабочей площади и чтобы запирающий элемент закрывался, необходимо большая площадь со стороны надмембр анной крышки, чем со стороны стояка, а следовательно, это приводит к увеличению размеров устройства.У устройства имеется замкнутая полость, образованная мембраной и надмембранной крышкой, в которой скапливаются насосы; поэтому для возобновления работы устройства, необходимо демонтировать и очищать его от насосов.Также к недостаткам этого устройства следует отнести низкое быстродействие.Известно устройство для регулирования уровня воды у гидротехнического сооружения, содержащее затвор, в который помещены сифон и плавающая камера, частично заполненная жидкостью, нижняя часть которой соединена трубопроводом с мембранным клапаном, а верхняя часть соединена с пневмотрубопроводом, с сифоном и датчиком уровня 2.Недостатком такого устройства является то, что оно может работать только при малых колебаниях уровней верхнего бьефа, т. е. в пределах высотного габарита затворатак как плавающая камера заключена в затвор и поэтому устройство не может работать при больших колебаниях верхнего бьефа (например, до 10 м), что приводит к увеличению размеров затвора, которые должны быть соизмеримы с колебаниями уровней.Цель изобретения - повышение надежности, быстродействия устройства и расширение области применения,Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для автоматического регулирования уровня воды, содержащем установленный на водовыпуске затвор, воздухопровод и поплавковый клапан, затвор выполнен в виде сильфона, один торец которого закреплен на водовыпуске, а другой снабжен упорным кольцом, укрепленным на трубе, установленной с возможностью перемещения вдоль водовыпуска, на боковой стенке сильфона размещена кольцевая полость, один из торцов которой укреплен на водо- выпуске, а другой торец выполнен в виде кольцевой мембраны, укрепленной на упругом кольце, причем кольцевая полость сообщена одним из воздухопроводов с источником вакуума, на другом воздухопроводе установлен поплавковый клапан, а со стороны трубы установлен закрепленный на водовыпуске струеотражатель. На чертеже изображена схема устройства для автоматического регулирования уровня воды,Устройство для автоматического регулирования уровня воды содержит водовыпуск 1, на котором установлен коническийкорпус затвора 2, выполненного в виде сильфона 3, один торец которого закреплен наводовыпуске, а другой снабжен удорнымкольцом 4, укрепленным на трубе 5, Набоковой стенке сильфона 3 размещена кольцевая полость 6, один из торцов которойзакреплен на водовыпуске, а другой выполнен в виде кольцевой мембраны 7, укрепленной на упорном кольце 4. Направляющиештанги 8 соединяют струеотражатель 9 иводовыпуск 1. Кольцевая полость 6 имеетотверстие 10, соединенное с воздухопроводами 11 и 12. Воздухопровод 11 соединенс источником 13 вакуума, а воздухопровод12 - с поплавковым клапаном 14, которыйперекрывает отверстие 15 воздухопровода 12.Клапан 14 устанавливается в нижнем бьефе 16,Устройство работает следующим образом, Вода перетекает через источник 13 из верхнего бьефа в нижний, создает вакуум в нем, равный Нщ -- (0,7 - 0,8) Х, где Х - перепад уровней верхнего и нижнего бьефов.По мере понижения уровня воды в нижнем бьефе 16 клапан 14 перекрывает отверстие 15 и в воздухопровод 12 прекращается поступление воздуха из атмосферы, а источник 13 откачивает воздух из кольцевой полости 6 затвора 2, в которой создается зона пониженного давления, действующего на кольцевую мембрану 7, тем самым приводится в движение упорное кольцо 4 с короткой трубой 5. Следовательно, между краем трубы 5 и струеотражателем 9 образуется кольцевое отверстие, через которое протекает вода по всему периметру.1091131 Составитель Т. Задворная Редактор Е. Лушникова Техреду К. Верес Корректор Г. Решетник Заказ 2825/44 Тиоаай 42 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП сПатент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Открытие происходит потому, что усилие, равное произведению рабочей площади кольцевой мембраны 7 на вакуумометрическое давление, будет больше усилия, равного произведению площади упорного кольца 4 на гидростатическое давление.Так как уровень воды в бьефе 16 поднимается выше заданного, клапан 14 откроет отверстие 15 и воздух из атмосферы по воздухопроводу 12 попадает в кольцевую полость 6 затвора 2, в которой произойдет срыв вакуума. На упорное кольцо 4 со стороны трубопровода водовыпуска 1 действует гидростатическое давление, которое передвигает упорное кольцо 4 с трубой 5 в сторону струеотражателя 9, и тем самым площадь живого сечения кольцевого отверстия15 ,уменьшается, а соответственно и расход воды и уровень в нижнем бьефе 16. Цикл работы устройства повторяется. Преимущество предлагаемого устройства в том, что оно надежно в работе как при минимальных, так и при максимальных уровнях верхнего бьефа независимо от уровня воды нижнего бьефа. Минимальные осевые нагрузки, воспринимаемые кольцом-, позволяют уменьшить габариты затвора и соответственно уменьшить полость затвора, а следовательно, повысить быстродействие. Так как в устройстве нет наполняемой полости, полностью исключается возможность заиления, поэтому его можно использовать при любых мутностях потока и уменьшить эксплуатационные затраты не менее чем в 2 - 3 раза по сравнению с устройством автоматического регулирования уровня воды в лотковых каналах.