Регулятор расхода воды

)5 Е 02 В 7/18 ОБ ТЕ КОМУ ТЕЛЬСТВУ. КАВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИ(71) Всесоюзный научно-исследовательскийинститут комплексной автоматизации мелиоративных систем(56) Авторское свидетельство СССРЬЬ 1038927, кл. 6 05 О 9/02, 1981.(57) Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к автоматизированнымводовцпускам на оросительных системах.Цель изобретения - повышение точностирегулировки расхода воды и обеспечениеавтоматического режима работы. Регуляторрасхода воды включает установленные наподпорной стенке 16 с водовыпускйым отверстием 18 сифон 4 и соединенный с егокапором зарядный насадок 2, а также исполнительный механизм задания расходов ввиде еоздухоприемной камеры 6, сообщенной посредством разрядной трубки 5 с полостью под капором сифона и снабженнойвоздуховвускным штуцером с регулирующим клапаном 11, Внутри шкафа 7 управления расположен рычаг 8, одно плечо 1714031 А 1 которого соедйнено с регулирующим клапаном 11, а на втором плече установлена штанговая уставка 9 с. поплавком 10. При движении воды через зарядный насадок 2 на его входе создается вакуум, под действием котброго отсасывается,воздух из-под напора сифона 4 и обеспечивается включение его в работу. По мере увеличения расхода воды через сифон увеличивается скорость потока за его выходным отверстием, При этом часть потока перехватывается водо- приемным патрубком 13 шкафа 7 управления, где формируется урОвень воды выше отметки поверхности потока над водосливным порогом 14. При дальнейшем росте уровня воды в шкафу 7 поплавок 10 всплываети посредством рычага 8 и штаиговой установки 9 открывается регулирующий клапан 11, воздух из атмосферы через разрядную трубку 5 разряжает сифон, расход воды через который снижается, В результате устанавливается динамическое равновесие процессов, стабилизирующих расход воды, величина которого задается фиксацией штанговой установки 9 в заданном положении. Устройство обеспечивает автоматическое регулирование стабильного расхода воды при изменении уровня воды в верхнем бьефе. 3 ил.10 20 25 30 40 45 Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при создании автоматизированных водовыпусков на оросительных системах.Цель изобретения - повышение точности регулировки расхода воды, обеспечение автоматического режима работы.На фиг.1 приведена схема регулятора, разрез; на фиг.2 - регулятор, разрез; на фиг.3 - схема работы исполнительного механизма задания расходов,Регулятор расхода воды содержит плоский щит 1 с винтовым подъемником, зарядный насадок 2 с пневмотрубкой 3, сифон 4,с разрядной трубой 5, снабженной на одном конце воздухоприемной камерой 6 и сообщенной другим концом с внутренней полостью еифона через капор, шкаф 7 управления, размещенный над выходом из сифона и имеющий рычаг 8, свободно вращаещийся на оси.и снабженный на одном плече штанговой уставкой.9 с поплавком 10, а на другом - регулирующим клапаном 11; размещенным под воздуховыпускным штуцером, Шкаф управления имеет также перфорированное дно 12 и водоприемный патрубок 13 с требуемым соотношением водопропускных отверстий. За сифоном устроен водосливной порог 14, ограничивающий от нижнего бьефа водобойный колодец 15, устраиваемый в 1,2-1,6 раза шире ширины сифона, при этом водобойный колодец отгорожен подпорной стенкой 16 от верхней камеры 17. Плоский шит 1 размещен под сифоном и перекрывает водовыпускной отверстие 18, устроенное в подпорной стенке 16, при этом его винтовой подъемник пропущен через сифон 4 в защитном патрубке 19, а его подъемный механизм установлен на капоре сифона сверху.Зарядный насадок 2 своей входной частью установлен иа уровне плоскости входного отверстия сифона в водоприемной нише 20; устроенной в подпорной стенке 16 и сообщенной с верхней камерой 17 и отделенной от водобойного колодца 15 торцевой пластиной. Пневмотрубка 3 зарядного насадка сообщает его внутреннюю полость на входе с внутренней полостью сифона под капором.Воэдухоприемная камера 6 снабжена на входе воздуховпускным штуцером, имеющим расчетный диаметр отверстия, размещенного соосно с регулирующим клапаном 11,Рабочий рычаг 6 сопрягается со штанговой уставкой 9 с помощью соединительной муфты 21 и ее винтового фиксатора 22, входящего в продольный паз 23 штанговой уставки. При этом соединительная муфта 21 снабжена указательной стрелкой 24, а штанговая уставка - шкалой 25 задания расходов.Регулятор расхода воды работает следующим образом.При уровнях воды в канале старшего порядка выше на 0,10 м входного отверстия зарядного насадка 2 обеспечивается запуск сифона в работу с одновременной работой плоского щита 1. В этом случае открытием части водовыпускного отверстия 18 устанавливают. уровень воды в водобойном колодце 15, превышающий на 0,01 - 0,02 см верхнюю кромку выходного отверстия сифона 4, а штанговую уставку 9, ослабив фиксатор 22, устанавливают на требуемую высоту, отсчитывая ее положение по шкале 25 задания расходов напротив указательной стрелки 24 и затем закрепляя фиксатором 22 в продольном пазу 23. Тогда под действием веса поплавка 10, правого плеча рычага 8 и веса других элементов рабочий рычаг повернется вокруг оси по часовой стрелке, при этом регулирующий клапан 11 плотно перекроетвоздуховпускной штуцер воздухоприемной камеры 6, что приведет к изоляции сифона от атмосферы,При движении воды через зарядный насадок 2 на его входе создается вакуум, под действием которого осуществляется отсос воздуха из-под капора сифона и подъем воды в его подводящей трубе до тех пор, пока ее уровень не достигнет водосливного гребня сифона и не начнется перелив по.нижней грани отводящей трубы сифона, что ускорит зарядку сифона из-за захвата водой воздуха и выноса его за пределы сифона в водобойный колодец 15, уровень в котором растет по мере увеличения расхода воды через сиФон, при этом увеличивается и скорость по-тока на выходе из сифона. Часть потока перехватывается водоприемным патрубком 13, под действием скоростного напора поступает. во внутреннюю полость шкафа 7 управления и затем возвращается в поток через перфорированное дно 12, при этом в шкафу управления формируется уровень. превышающий отметку поверхности воды над водосливным плрогом 14 на некоторую . величину, соответствующую соотношению водопропускных отверстий водоприемного патрубка 13 и перфорированного дна и скоростному напору.При достижении уровня воды в шкафу 7 управления до ватерлинии поплавка 10 и дальнейшем его росте поплавок всплывает, одноврЕменно перемещая вверх вместе со штанговой уставкой 9 правое плечо рычага 8, при этом его левое плечо перемещаетсявниз вместе с регулирующим клапаном 11. который открывает воздуховпускной штуцер воздухоприемной камеры 6 на зазор д . Тогда воздух из атмосферы засасывается под капор сифона по разрядной трубке 5, что уменьшает разрежение под капором. и препятствует дальнейшему увеличению расхода воды. через сифон. В этом случае обеспечивается динамическое равновесие процессов, участвующих в стабилизации за.- данного штанговой уставкой 9 расхода воды - положение уровня в водобойном колодце 15 и шкафу 7 управления, положение по.- плавка 10 и регулирующего клапана 11, формирующего требуемый зазор д, поступающего расхода воздуха в сифон и выносимого с потоком воды из сифона 4 и зарядного насадка 2.Для увеличения расхода воды через регулятор необходимо поднять штанговую ус-. тавку 9 вместе с поплавком 10, при этом будет отрзботано новое задание на стабилизацию требуемого расхода, соответствующего заданному новому положению уставки, отсчитываемому по шкале 25 задания расходов напротив указательной стрелки 24, причем регулирующий клапан 11. .уменьшит зазор д и поступление воздуха под капор, В результате вакуум в сифоне увеличится, а вместе с ним увеличится расход воды настолько, чтобы уровень воды в шкафу управления поднялся до отметки, обеспечивающей перемещение поплавка 10 до положения, соответствующего требуемой величине воздуховпускного зазора д.Скорость потока на водосливном пороге, высота которого устраивается, в 1,5-2,0 раза меньшевысоты отверстия сифона на выходе, несущественно отличается от скорости потока при выходе из сифона; что формируется. за счет скоростного напора в отводящем канале, отогнанный прыжок, который существенно снижает влияние подпорно-переменного режима . на пропускаемый через регулятор расход, Еще одной преградой, препятствующей влиянию подпорно-переменного режима на истечение йотокз через регулятор, является воздействие скоростного напора выходящего потока из сифона на водоприемный напорный патрубок. Все это позволяет регулятору, работающему в режиме стэбили" ззции заданного расхода воды, исключитьвлияние подпорно-переменного режима при более широком диапазоне изменения уровня отводящего русла за водосливным порогом, допуская его даже несколько выше уровня в водобойном колодце, Это количество предлагаемого регулятора существенно расширяет функциональные возможности регуляторов, охватив при этом и наиболее часто встречаемый на водовыпусках подпорно-переменный режим, причем точность регулятора в этом случае не снижается, что особенно ваЖно в условиях перехода на платное водопользование. 5 10 15 Формула изобретения Регулятор расхода воды, включающий установленные на подпорной стенке, имеющей водовыпускное отверстие, сифон и со 20 единенный с его капором зарядный насадок, а также исполнительный механизм задания расходов в виде воздухоприемной камеры, сообщенной посредством разрядной трубки с полостью под капором сифона 25 и снабженной воздуховпускным штуцером срегулирующим клапаном, и расположенный в нижнем бьефе водобойный колодец с водосливным порогом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности регу лировки расхода и обеспечения автоматиче-. ского режима работы, исполнительный механизм задания расходов снабжен шка- ФОм управления с расположенным внутри него рычагом, одно плечо которого соедине но с регулирующим клапаном, на.другомплече с помощью фиксатора и соединительной муфты с указательной стрелкой закреплена штанговая установка со шкалой задания расходов, при этом к нижнему кон цу уставки прикреплен поплавок, размещенный в нижней части шкафа управления, шкаф установлен нэд выходным отверстием сифона и выполнен с, перфорированным дном и водоприемным пэтрубком,входное 45 отверстие которого расположено в щедон-.ной области водобойного колодца навстречу потоку воды. кроме того, ось входногоотверстия зарядного насадка расположенана уровне. кромки входного отверстия сифо 5 О на, а водовыпускное отверстие выполнено своэможностью частичного перекрытия, причем вертикальноесачение водосливногопо-,рога вдоль:потока имеет трэпецеидальныйпрофиль,роиэводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 30 Заказ 666 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета и 113035, Москва, ЖПодписноеобретениям и открытиям при ГКНТ СРаушская наб., 4/5