Устройство для регулирования расхода напорных трубопроводов

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ р 969815 Тф(22) Заявлено 14, 12. 77 (21) 2556206/29-15с присоединением заявки Мо(511 М. Кп.з Е 02 В 13/02 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА НАПОРНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ Изобретение относится к гидротехнике и касается устройств для регулирования расхода воды при водоподаче из напорных трубчатых водовыпусков в открытую сеть. Известно устройство для автоматического регулирования уровня воды в лотковых каналах, содержащее установленную в корпусе на водовыпуске подпружиненную мембрану, надмембранная полость которой сообщена с лотковым каналом, в котором установлен поплавок 1.Указанное устройство не позволяет регулировать расход, поступающий в канал.Известно также устройство для регулирования расхода напорных трубопроводов, содержащее измеритель расхода с сужающим элементом и дифференциаль- ным манометром, мембрана которого снабжена подпружиненным штоком, и затвор, соединенный с измерителем расхода2.25Однако известное устройство работает с использованием электрической энергии и, кроме того, не может обеспечить постоянство расхода, т.еявляется неэффективным прн использовании его в гидротехнических сооружениях.Цель изобретения - повышение эффективности устройства.Поставленная цель достигается тем, что устройство для регулирования расхода напорных трубопроводов, содержащее измеритель расхода с сужающим элементом и дифференциальным манометром, мембрана которого снабжена подпружиненным штоком, и затвор, соединенный с измерителем расхода, снабжено мембранным клапаном, управляющая полость которого соединена с полостью большего давления манометра через выполненный в нем дополнительный клапан, затвор выполнен мембранным, а его управляющая полость соединена со сливом через мембранный кла" пан и через калиброванное отверстие - с полостью трубопровода.На фиг. 1 схематически изображено гидротехническое сооружение с установленным устройством для регулирования расхода; на фиг. 2 - узел 1 на фиг.1; на фиг. 3 - узел 11 на фиг.1.Устройство для регулирования расхода напорных трубопроводов содержит измеритель расхода с сужающим элемен 969815том 1, установленным в трубопроводе2, соединяющим верхний бьеф 3 со сливом, и дифференциальным манометром 4(фиг. 2). Мембрана 5 дифференциального манометра снабжена подпружиненным штоком 6. На оголовке 7 трубопровода 2 установлен затвор 8, выполненный в виде мембраны. В оголовке7 выполнены отверстия 9 для сообщениятрубопровода 2 со сливом. Трубопроводснабжен крышкой 10, образующей управляющую полость 11 затвора, сообщеннуюсо сливом через мембранный клапан 12фиг. 3). Управляющая полость 13 мембранного клапана 12 соединена с полостью большего давления дифференциального манометра 4 через выполненный в нем дополнительный клапан 14,например, шариковый, соединенный соштоком 6. Управляющая полость 11 затвора через калиброванное отверстие15 сообщена с трубопроводом 2,ДифФеренциальный манометр 4 трубопроводами 16 и 17 сообщен с трубопроводом 2, а трубопроводом 18 - суправляющей полостью 13 мембранногоклапана 12, который трубкой 19 сообщен со сливом,Устройство работает следующим образом.По достижении командного уровняв верхнем бьефе 3 вода поступает втрубопровод 2, нажимает на затвор 8и тем самым открывает отверстия 9оголовка 7. Вода начинает поступатьв отвод. Одновременно вода поступаетчерез калиброванное отверстие 15 -в З 5управляющую полость 11 затвора 8,создавая тем самым противодавление. Помере наполнения полости 11 вода поступает в мембранный клапан 12, открывает его и вытекает в атмосферу, 40Одновременно по трубопроводам 16и 17 давление воды трубопровода 2передается в полости дифференциаль ного манометра 4. В силу того, чтов суженном мерном сечении трубопровода 2 давление меньше, чем в сечении,расположенном перед суженным сечением,давление под мембраной 5 будет больше, чем давление над мембраной. Этомуперепаду давлений ЬР противодействует упругость пружины (нелинейностьюизменения упругости перемещения мембраны, в силу его малого значения,можно пренебречь), вес пружины соштоком, мембрана с пластиной и весклапана 14 со штоком 6. При увеличении расхода воды увеличивается перепад давлений АР. При достижении заданного пружиной перепада ДР наступает равновесие сил, действующих намембрану 5При малейшем. увеличенииперепада ЬР мембрана прогибается иподнимает клапан 14. Вода поступаетпо трубопроводу 18 в управляющую полость 13 и затем по трубке 19 сливается. Вследствие того, что диаметр трубки 19 меньше диаметра трубопровода 18, управляющая полость 13наполняется водой, при этом мембрана клапана 12 прогибается и закрывает слив. Истечение из полости 11 прекращается и она наполняется водой,при этом затвор 8 опускается и прикрывает отверстия 9, уменьшая расходводы в отвод. С уменьшением расходаводы уменьшается скорость ее движения, а следовательно, и перепад ЬР.Процесс начинается в обратном направлении,Водоучет осущ ствляется по измерению величины перепада давлений д Рлюбым устройством, например, манометром.Изобретение позволяет повыситьэффективность за счет совмещения водном устройстве функций водомераи авторегулятора расхода.Формула изобретенияУстройство для регулирования расхода напорных трубопроводов, содержащее измеритель расхода с сужающимэлементом и дифференциальным манометром, мембрана которого снабжена подпружиненным штоком, и затвор, соединенныйс измерителем расхода, о т л и ч а -ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности, оно снабжено мембранным клапаном, управляющая полостькоторого соединена с полостью большего давления манометра через выполненный в нем дополнительный клапан,затвор выполнен мембранным, а егоуправляющая полость соединена сосливом через мембранный клапан ичерез калиброванное отверстие - сполостью трубопровода,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Лвторское свидетельство СССРР 334329, кл. Е 02 В 13/00, 1970,2. Авторское свидетельство СССРР 188700, кл. 6 05 П 7/01, 1965969815 Составитель Т. ВостроваКрупенина Техред З.Палий Корректор А. Фере д. 4 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проект едактор Саказ 833 32 Тираж 709 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 13035, Москва, З, Рауш