Устройство для водораспределения на открытых каналах

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) 01) С 05 9 00 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ Е ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Бочкарев Я.В. Гидравлическаяавтоматизация водораспределения наоросительных системах. - Фрунзе:Кыргызстан, 197.Бочкарев Я,В. Гидроавтоматика ворошении. - М.: Колос, 1978.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОДОРАСПР ДЕЛЕНИЯ НА ОТКРЫТЫХ КАНАЛАХ, соде жащее размещенный между верхним и нижним бьефамн в донаполняемый за твор, сообщенный с верхним и нижним бьефами трубопроводом, на котором установлен клапан, с которым соединен датчик перепада уровней, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения резервных объемоврегулирования, повышения надежностии расширения функциональных возможностей устройства, датчик перепада уровней вьнолнен в виде двухемкостей, расположенных вверхнеми нижнем бьефах и установленных свозможностью перемещения под действием выталкивающей силы, а полостиемкостей частично заполнены жидкостью и гндравлически сообщены между собой, причем одна из емкостейжестко соединена с клапаном.11Изобретение относится к сельскомухозяйству и может быть использовано при автоматизации водораспределения на открытых каналах оросительных систем.Цель изобретения - уменьшение, резервных объемов регулирования, повьппение надежности,и расширение функциональных возможностей устройства.На фиг, 1 показана технологичес" кая схема реализации устройства, водораспределения, вид в плане; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг 1;на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.Система содержит перегораживающие сооружения 1 и боковые водовыпуски 2, разделяющие канал 3 на ряд регулируемых бьефов. Перегораживающие сооружения и боковые водовыпуски трубчатого типа снабжены водонаполняемым затвором из гибкой оболочки 4 с трубопроводом 5, проходящим через гибкую оболочку 4 и имеющим отверстия б для заполнения оболочки и ее опорожнения. На трубопроводе 5 со стороны нижнего бьефа расположен клапан 7, связанный с датчиком 8 перепада уровней. Датчик 8 перепада уровней состоит из расположенной в верхнем бьефе плавающей емкости 9и плавающей емкости 10, расположенной в нижнем бьефе, связанных между обой,гибким трубопроводом 11. Плавающие емкости 9 и 10 частично наполнены жидкостью 12, при этом емкость 10 жестко соединена с клапаномПлощадь сечения плавающей емкости 9 меньше площади сечения плавающей емкости 10.Устройство работает следующим образом.При увеличении уровня воды в верхнем бьефе плавающая емкость 9 всплывает, жидкость 12 из нее по трубопроводу 11 перетекает в плавающую емкость 10, расположенную в нижнем бьефе. Вследствие различных площадей сечения плавающих емкостей 9 и 10, последняя опускается на меньшую величину, чем всплывает емкость 9. Емкость 10, опускаясь, открывает клапан 7, вследствие чего начинается отток воды по трубопроводу 5, Давление в трубопроводе 5 падает, и вода из полости оболочки 4 через отверстия 6 сбрасывается в нижний бьеф. Гибкая оболочка 4, опорожняясь, открывает перегораживающее со 98470 й 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 оружение 1, увеличиваярасход воды,который вызывает некоторое уменьшение уровня воды в верхнем бьефеи увеличение горизонта в нижнем.Увеличение уровня воды в нижнем бьефе вызывает всплытие емкости 10 изакрытие клапана 7. Полость гибкойоболочки 4 частично заполняется водой через отверстия 6, Таким образом,после окончания переходного процесса,устанавливается новое положение уровней воды верхнего и нижнего бьефовперегораживающего сооружения 1 иновое положение клапана 7 и гибкойоболочки 4.В результате различной площадии конфигурации сечений плавающихемкостей 9 и 10 большая амплитудаизменений уровней в верхнем бьефеперегораживающих сооружений вызываетменьшую амплитуду колебаний уровнейв нижних бьефах, а перепад уровней изменяется от Е (рис. 2) при максимальном наполнении верхнего бьефадо Е 2 при его минимальном уровне,причем Е, 1 Е 2. Таким образом, регулируемый перейад на перегораживающемсооружении 1 в данном случае изменяется в зависимости от наполненияверхнего бьефа, что позволяет сущест,венно уменьшить величину резервнойемкости в каналах и строительную вы-,соту дамб, а также значительно снизить их стоимость. Одновременно упрощается алгоритм функционирования(нет необходимости переходить от стабилизации перепада уровней к стабилизации уровней верхнего или нижнего бьефов).Выполнением плавающих емкостей9 и 10, шарообразной, призматической, конусоидальной или других форми применением их комбинаций можнодостичь любой функциональной зависимости изменения одного уровня бьефа от другого. Это позволяет расширить функциональные воэможностиустройства,П р и м е р. Реализация функции про-.порционального деления расходов междустаршим каналом и боковым отводом.Расход воды при равномерном движении воды в открытом канале описывается следующей приближенной зависимостьюЯ=АН,где Н - уровень воды в канале, м;А - коэффициент пропорциональности, м /с, зависящей от,3 1198уклона (О, заложения откосов (ш) и ширины каналапо дну (в)Аналогично расход в боковом отво" де из канала старшего порядка для аналогичных гидравлических режимов описывается зависимостью:цф =А Ь,где Ь - уровень воды в отводе, м;А - коэффициент пропорциональ-1 Оности для отвода, мф/с.Условием пропорционального деления расходов бокового отвода по от" ношению к каналу старшего порядка является соотношение: 15- : союз(3)Таким образом, для пропорциональ" 25 ного деления расходов необходимоуровень воды в отводе изменять в соответствии с постоянным коэффициен"Атом пропорциональности вС к изме 30 нению уровня в верхнем бьефе. Для выполнения этого условия площади сечений плавающих емкостей в верхнем и нижнем бьефе отвода должны соотноситься какЯсВ режиме пропорционального деления расходов устройство работает ана. логично описанному для режима регулирования на перегораживающих соору О жениях. В устройстве водораспределения изменяется перепад между уровнем в старшем канале и уровнем воды в 4 О 4отводе от Еф до 2 (фиг, 2) в заданной функциональной зависимости от наполнения верхнего бьефа, причем эта функциональная зависимость определяется отношением площади сечений плавающих емкостей 9 и 10.Применение устройства водораспределения на открытых каналах позволяет уменьшить резервные объемы регулирования и, как следствие, значительно уменьшить денежные затраты на строительные работы, поскольку большое увеличение уровня в верхнем бьефе дН вызывает значительно меньшее возрастание уровня дЬ в нижнем (особенно при расходе воды в канале Я = " О), при этом необходимая высота дамб уменьшается.Предлагаемое устройство позволя.ет упростить алгоритм функционирования, оно проще по конструкции и надежнее. Так как регулируемый перепад автоматически изменяется в зависимости от наполнения верхнего бьефа, отпадает необходимость перехода от регулирования перепада уровней к под. держанию уровней верхнего или ниж,него бьефа в зависимости от их наполнения. В результате обеспечения возможности изменения уровня воцы в отводе в заданной функциональной зависимости от уровня воды в канале старшего порядка, причем эта функциональная зависимость определяется отношением площадей сечений, плавающих емкостей в верхних и нижних бьефах, достигается расширение функциональных возможностей путем осуществления пропорционального отбора расхода боковыми отводами в заданном соотношении к расходу воды в старшем канале..Самборская Заказ 7718/46ВНИИПИ Гос Подписное илиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектна Тираж 862твенного кобретений Ж, Рау удар по делам и 113035, Москва