Гидрорегулятор б-1

(51) 4 ВЕННЫИ КОМИТЕТ СССР ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ГОСУДА ПО ДЕЛ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ-1к авторегулятоического соорузовано для авсброса воды по изобретения явС 4(71) Устиновский сельскохозяйственный институт(54) ГИДРОРЕГУЛЯТОР Б (57) Изобретение относится рам уровня воды гидротехн жения и может быть испол томатически регулируемого заданной программе. Целью ляется обеспечение автоматического регулирования расхода воды по заданной программе в зависимости от высоты подъема воды относительно заданного уровня верхнего бьефа, повышение надежности работы, упрощение и повышение точности регулятора. Авторегулятор содержит сифонный водовыпуск 1, на гребне которого закреплена воздухоразрядная трубка 2 с боковыми 3 и торцовым 4 отверстиями. Выполнение воздухоразрядной трубки 2 длиной, не превышающей разности заданного и максимального отметок уровней верхнего бьефа, выполнение суммарной площади боковых 3 и торцового 4 отверстий воздухоразрядной трубки 2 не более площади поперечного пропускного сечения позволяет обеспечить поставленную цель. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.1361 3150 40 45 Формула изобретения 5055 Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для автоматически регулируемого сброса воды по заданной программе из верхнего бьефа гидро- узла в нижнии, преимущественно в низко- напорных сооружениях.Цель изобретения - обеспечение автоматического регулирования расхода воды по заданной программе в зависимости от высоты подъема воды относительно заданного уровня верхнего бьефа, повышение надежности работы и упрощение конструкции и повышение точности регулирования.На фиг. 1 схематически изображен авторегулятор уровня воды гидротехнического сооружения; на фиг, 2 - 5 - воздухоразрядпые трубки с различными формами боковых отверстий, соответственно с постоянным (фиг. 2) с профилированными щелями, а именно с уменьшающимся кверху (фиг, 3), с увеличивающимся кверху (фиг. 4) сечением отверстий и в виде отдельных рядов отверстий (фиг. 5) по высоте воздухоразрядной трубки; на фиг. 6 - диаграмма относительного расхода воды от относительной суммарной площади входных отверстий (боковых и торцового); на фиг. 7 - диаграммы относительного расхода воды в зависимости от относительной координаты (высоты) подъема ее в верхнем бьефе относительно заданного уровня.Гидрорегулятор Бсодержит сифонный водовыпуск 1, размещенный между верхним и нижним бьефами, воздухоразрядную трубку 2, в которой выполнены боковые отверстия 3 и торцовое отверстие 4 и торец 5. Сифонный водовыпуск имеет восходящую 6 и нисходящую 7 части. Коаксиально воздухоразрядной трубке 2 установлена предохранительная перфорированная крышка 8 с отверстиями 9.На фиг. 7 изображена диаграмма 10 относительного расхода воды в зависимости от относительной координаты подъема ее в верхнем бьефе .относительно заданного уровня для воздухоразрядной трубки 3 с боковыми отверстиями 2, выполненными в форме щели постоянного сечения, а на диаграмме 11 - то же, но для щели переменного (треугольного) сечения. Воздухоразрядная трубка 2 имеет длину Ь, не превышающую величину разности заданного НПУ и максимального МПУ уровней верхней бьефа.Воздухоразрядная трубка 2 выполнена сменной.Гидрорегулятор Бработает следующим образом.При заполнении верхнего бьефа до заданного уровня вода самотеком поступает через сифонный водовыпуск 1 в нижний бьеф. Отверстия 3 и 4 в этом случае не перекрыты водой и воздух проникает в сифонный водовыпуск 1 через них. В сифонном водовыпуске 1 образуется двухфазный поток, преимущественно воздушный и сифон 5 10 15 20 25 30 35 2ный, водовыпуск 1 в этом случае обеспечивает минимальный расход воды. При превышении уровня воды выше заданного уровня боковые отверстия 3 частично переккрываются водой и суммарная площадь боковых отверстий 3 и торцового отверстия 4, через которые проходит воздух в воздухоразрядную трубку 2, уменьшается, что приводит к увеличению расхода воды через сифонный водовыпуск. Когда вода выше торцового отверстия 4, доступ воздуха в сифонный водовыпуск 1 полностью прекращается, расход воды через сифонный водовыпуск 1 наибольшим. При этом относительный расход воды через сифонный водопуск 1 равен единице (см. фиг, 6 и 7) . Представленная на фиг. 6 зависимость относительного расхода Я от суммарной относительной площади боковых 3 и торцового 4 отверстий является нелинейной функцией и имеет асимптоту, параллельную оси абсцисс, Из диаграммы (см. фиг. 6) видно, что расход воды можно, увеличить или уменьшить примерно в пять раз по сравнению с наименьшим расходом.Выбор вида заданной программы регулирования в зависимости от высоты подъема воды относительно заданного подпертого уровня (см. фиг, 7) осуществлен в авторегуляторе за счет формы и размеров боковых отверстий 3 воздухоразрядной трубки 2 и определяется режимом работы гидротехнического сооружения. Эта программа может быть задана любой по форме в пределах длины воздухоразрядной трубки 2. Например, боковые отверстия постоянного сечения задают программу, определяемую кривой 1 О, а боковые отверстия 4 переменного сечения (см. фиг, 4) задают 5-образную кривую расхода воды в зависимости от высоты 4 подъема воды. Форма отверстия в виде треугольника вершиной книзу (фиг. 4) приводит к кривой по форме близкой к диаграмме 10, но имеющей большую крутизну при у - ; 1, где у - высота подъема воды от заданного уровня. Форма отверстий 4 (см. в несколько рядов фиг. 5) наиболее удобная для изготовления, однако она дает кусочно-гладкую кривую, практически совпадающую с диаграммой 1 О (на фиг. 7 эта кривая не показана),1.Гидрорегулятор, содержащий сифонный водовыпуск, размещенный между верхним и нижним бьефами, воздухоразрядную трубку с боковыми и торцовыми отверстиями, отличающийся тем, что, с целью обеспечения автоматического регулирования расхода воды по заданной программе в зависимости от высоты подъема воды относительно заданного уровня верхнего бьефа, повышения надежности работы, упрощения и повышения точности регулятора, воздухо1363150 5 разрядна трубка закреплена на гребне сифонного водовыпуска и имеет длину, не превышающую величины разности заданного и максимального отметок уровней верхнего бьефа, суммарная площадь боковых и торцового отверстия воздухоразрядной трубки выполнена не больше ее площади поперечного пропускного сечения и равна 0,0001 - 0,1 площади поперечного сечения сифонного водовыпуска.2. Гидрорегулятор по п. 1, отличающийся тем, что воздухоразрядная трубка выполнена сменной. 3. Гидрорегулятор по п. 1, отличающийсятем, что коаксиально воздухоразрядной трубке установлена перфорированная предохранительная крышка,5 4. Гидрорегулятор по п. 1, отлича .: щийся тем, что боковые отверстия выполю ны в виде профилированных щелей. 5. Гидрорегулятор по п. 1, отличающий ся тем, что боковые отверстия выполненыпо высоте воздухоразрядной трубки в несколько рядов.1363150Щать Г,а О,д Об о Вс8 с ОЮ б ав ь Т. Задверес СР по делам Раушская н риятие, г. Уж ктная, 4 о род,Редактор И. КиштулинецЗа каз 5964/38ВНИИГ 1 И Государственного к13035, МоскваПроизводственно-полиграфич СоставитеТехред И.Тираж 863митета ССЖ - 35,ское предп Корректор Л. Тяско Г 1 одписноезобретений и открытий