Регулятор уровня воды в бьефах гидротехнических сооружений

Союз СоветскихСоцнапистнчесинхРеспублнн ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 930284(51)М. Кл. С 05 Р 9/02 ВЧчРРйееххЫ 1 квинтет СВСР ав делен нзебретеннк к открытий(7) Заявитель 1,541 РЕГУЛЯТОР УРОВНЯ ВОДЫ В ВЬЕФАХ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙИзобретение относится к гидротехнике и предназначено для автоматического регулирования уровней воды в бьефах (преимущественно в каналах долинных зон).Известно устройство для регулирования горизонтов воды в бьефах,гидротехнических сооружений, содержащее затвор, емкость которого служит рабочей камерой, совмещаияцей функции и исполнительного элемента. Затвор уравновешивается противовесом. Рабо чая камера сообщается с обоими бьефами посредством впускного и выпускного отверстий, причем площадь сечения выпускного отверстия больше площади сечения впускного отверстия Ц.Недостатком данного устройства является малая надежность за счет того, что устройство не обеспечивает защиту верхнего бьефа от переполнения, и за счет частичных поломок зам кнутой гидравлической системы датчиков уровня и клапана, перекрывающего выпускное отверстие. К недостаткамтакже можно отнести конструктивнуюсложность исполнения.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для регулирования уровней водыв бьефах, содержащее секторный затворс герметической камерой и противовесдля уравновешивания моментов, действующих на затвор и гидравлическую си 10стему датчиков, связанных трубопроводами с впускным и выпускным клапанами, выполненными в секторном затворе 21,15Недостатком данного устройстваявляется сложность конструкции и низкая надежность гидравлической системы датчиков,Цель изобретения - повышение надежности и упрощение регулятора.Поставленная цель достигается тем,,что в регуляторе уровня, содержащем установленный на горизонтальной оси вращения секторный затвор с впускным и вы.пускным патрубками,впускной и выпускной патрубки выполнены в виде сопла Вентури и его зоны сужения соединены соответственно с первым и вторым трубопроводами, причем концы первого и второго трубопроводов размещены на отметках заданного уровня соответственно нижнего и верхнего бьефов.На чертеже изображен предлагаемый регулятор. 10Регулятор включает секторный затвор 1, установленный на горизонтальйой оси 2 вращения, в котором установлены впускной 3 и выпускной 4 пат" рубки, выполненные в виде сопла Вен тури, К сужению сопла Вентури выпуск,ного патрубка 4 присоединен трубопровод 5, выходной конец которого установлен на отметке регулируемого уров-, ня воды верхнего бьефа б, а к сужению 2 О сопла Вентури впускного патрубка 3 присоединен трубопровод ,7, выходной конец которого установлен на отметке регулируемого уровня нижнего бьефа 8.Регулятор работает следующим об разом.Всли уррвень воды нижнего бьефа ниже заданной отметки, на которой установлен выходной конец трубопровода 7, то к сужению сопла Вентури выпуск- ЗО ного патрубка 4 подсасывается воздух по трубопроводу 5, уменьшая тем самым его расход, который определяется по формуле расход жидкости черезсопло Вентури;коэффициент гидравлического сопротивления; де ечения патрубка.свободного паплощадь ускорен дения;перепад ровней; вакуума- величина нии сопл При поступлении атмосферного воздуха по трубопроводу в сужение сопла Вентури величина ЙВв формуле 11) становится равной нулю и расход через сопло Вентури уменьшается, В том случае, когда конец трубопровода, соеди-ненный с соплом Вентури, оказывается в воде и доступ атмосферного воздуха прекращается, 11в формуле 11) достигает максимального значения, тем самым увеличивая расход воды черезПредлагаемый рег простотой конструкциностью изготовления лятор отличаетсяи, технологичмалым количеством движущихся детал гидравлической сист значительно повышае гулятора, Стоимость предлагаемого регул ше стоимости извест еи, отсутствиеммы датчиков, чтнадежность реизготовления ора на 30% меньго. Формула изобретен Регулятор уровня воды в бьефах гидротехнических сооружений, содержащий установленный на горизонтальной оси вращения секторный затвор с 84 4сопло. В случае поступления атмосферного воздуха в сужение сопла Вентури выпускного патрубка 4 управление осуществляется по нижнему бьефу. При увеличении уровня воды в нижнем бьефе выходной конец трубопровода 7 закрывается слоем воды, поступление атмосферного воздуха в сужение сопла Вентури прекращается, что вызывает увеличение расхода через впускной патрубок 3, Рабочая камера секторного затвора 1 заполняется водой, под весом которой секторный затвор 1,опускается, уменьшая поступление воды в нижний бьеф 8. При уменьшении уровня воды в нижнем бьефе 8 через выходной конец трубопровода 7 атмосферный воздух поступает в сужение сопла Вентури впускного патрубка 3, уменьшая расход воды через сопло. Так как площадь сечения выпускного патрубка 4 больше площади сечения впускного патрубка 3, рабочая, камера секторного затвора 1 опорожняется и сектор" ный затвор 1 поднимается, тем самым увеличивая поступление воды в нижний бьеф, что вызывает увеличение его уровня. При аварийном переполнении верхнего бьефа 6 выходной конец трубопровода 5 закрывается водой и поступление атмосферного воздуха в сужение сопла прекращается, увеличивая тем самым расход воды через выпускной патрубок 4. Так как площадь сечения выпускного патрубка 4 больше площади сечения впускного патрубка 3, рабочая камера секторного затвора 1 опорожняется независимо от уровня воды нижнего бьефа, Секторный затвор 1 поднимается и пропускает излишки во ды в нижний бьеф.930284 Составитель Т. ЗадворнаяТехред А,Бабинец Коррек И, Муск едактор А. Ш Подписноекомитета Си открытийская наб Тираж 908,ВНИИПИ Государственно по делам изобретен 3035, Москва, Ж, Раказ 347 Патент",род, ул, Проектная,впускным и выпускным патрубками,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения надежности и упрощения регулятора, впускной и выпускнойпатрубки выполнены в виде сопла Вентури и его зоны сужения соединенысоответственно, с первым и вторымтрубопроводами, причем концы первогои второго трубопроводов размещены на отметках заданного уровня соответственно нижнего и верхнего бьефов,Источники инФормациипринятые во внимание при экспертизеЗ . Бочкарев Я. В. Гидроавтоматика в орошении И., Колос 1978, с, 67,2. Бочкарев Я, В. Гидроавтоматика в орошении, М., "Колос", 978,с, 68 прототип),