Устройство для регулирования уровня воды в гидротехнических сооружениях

) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯ ВОД В ГИЦРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЯХ эк гидротехни ано на канат паза ерх" Изобретение относитс и может быть нспольэ лах ирригационных систем.Известен стабилизатор уровня жидкости в верхнем бьефе, содержащий мно гоколенную сифонную трубку, соединенную с верхним и нижним бьефами, и импульсюе трубкн 1 1.Наиболее близким по техническом сущности к предлагаемому является устройство для стабилизации уровней воды в гидротехнических сооружениях, содержащее затвор с горизонтальной осью вращения, внутренняя полость которого соединена с сифоном, с размещенной в затворе перфорированной трубой, соединенной через патрубки с нижним бьефом 2 .Недостатком этого устройства является сложность и недостаточная надежность клапанной системы, а также использование в качестве источника давления сифона постоянного сече- . ния, что затрудняет использование так х устройств в условиях значи ельных колебаний уровня воды в верхнем6 ьефе.Цель изобретения - повышение надежности устройства.ф Эта цель достигается тем, что вустройство для регулирования уровня воды в гидротехнических сооружениях, содержащем установленный на горизонтальной оси вращения полый затвор, в полости кот рого размещена первая труба, соединенная через первые патрубки с нижним бьефом, дополнительно содержится соединенная с верхним и нижним бьефами вторая труба с местным ф сужением и третья подвижная трубка,устанозленная в нижнем бьефе, причем полость затвора соединена четвертой трубой с местным сужением второй трубы н через третью подвижную трубкус атмосферой.С целью же расширения диа нарегутирования в устройство введена пятая труба, установленная между в864255 ним и нижним бьефами на отметке максимального уровня воды в верхнем бьефе, кронштейн и соединенный с третвейподвижной трубкой второй патрубок сустановленным в его входном отверс 5тии клапаном, шарнирно связанным скронштейном, жестко соединенным стретьей подвижной трубкой, н с выходным патрубком пятой трубы, под которым размещена емкость, соединенная.: клапаном,На чертеже изображено предлагаемоеустроиство.Устройство состоит из полого затвора 1 с горизонтальной осью враще 15ния 2, в нижней части которого со стороны нижнего бьефа размещены два первых патрубка 3, соединяющие внутреннюю полость затвора с нижним бьефоми объединенные первой трубой 4 внутризатвора. Полость затвора посредствомчетвертой трубы 5, имеющей гибкийучасток, связана с местным сужением6, образованным на второй трубе 7,соединякнцей верхний и нижний бьефы.В нижнем бьефе в направляющих втулках258 установлен вертикальный шток 9.Фиксация по,чожения ш:ока 9 производится с помощью винтового зажима 10,К штоку 9 крепится вертикально установленная третья подвижная трубка 11соединенная,пневмотрубопроводом 12с полостью затвора, На пневмотрубопроводе 12 может быть установлен вентиль 13. В верхнем бьефе на отметкемаксимального уровня воды установлена пятая труба 14, соединенная гибким шлангом 15 со сливным штуцером16, который закреплен на кронштейне17, жестко связанном с третьей подвижной трубкой 11, К трубке 11 присое динен второй патрубок 18, входноеотверстие которого дросселируетсяклапаном 19, шарнирно соединеннымс кронштейном 17. Противовес 20 клапана 19 выполнен в виде емкости с 45отверстием в дне 21, причем штуцер16 расположен над противовесом 20.Устройство работает следующим обра- -зом.ФРегулирование уровня воды в ниж Онем бьефе.производится путем установки третьей подвижной трубки 11на определенную отметку.Если в исходном положении уровеньводы в нижнем бьефе расположен выше входного отверстия 22 третьейподвижной трубки 11, что разъединяетполость затвора 1 от атмосферы, в 4ней, благодаря связи с местным сужением 6 второй трубы 7, образуетсявакуум. Задаваясь различной степеньюсужения, можно получать соответствующие значения величины вакуума. Таккак давление в полости затвора меньше атмосферного, уровень воды в затворе находится выше уровня воды внижнем бьефе,При установке третьей подвижнойтрубы 11 на более высокую отметкутак, что отверстие 22 расположеновыше уровня воды в нижнем бьефе,вакуум в полости затвора срывается,В связи с этим вода начинает вытекать из затвора через первые патрубки 3 в нижний бьеф., затвор поднимается увеличивая пропускаемый внижний бьеф.расход, Уровень воды внижнем бьефе начинает повышаться.Смомента, когда уровень воды прикрывает отверстие 22 и полость затвора разобщена от атмосферы, частьводы, притом незначительная, слива"ется из затвора в яжний бьеф. Процессу слива воды из затвора препятствуют два фактора, вызывающие образование вакуума в полости затвора -засасывание воздуха в местном сужении6 второй трубы 7 н понижение уровня воды в затворе в -связи со сливомводы. Слив воды иэ затвора послеперекрытия отверстия 22 вызывает незначительное увеличение угла открытия затвора и такое же незначительное отклонение вверх уровня водыв нижнем бьефе по отношению к отметке низа третьей подвижной труб"ки 11.Например, если считать, что вмомент затопления отверстия 22 высота воздушной полости в затворе равна0,50 м, а превышение уровня водыв затворе над уровнем воды в нижнембьефе равна 0,10 м, то, пренебрегаязасасыванием воздуха в местном сужении 6, можно подсчитать величину 6снижения уровня воды в затворе. ПОль.- Фзуясь законом Бойля-Мариотта Р Чффсопзй, находим, что ЬЬ фф 0,5 см.Фактически, учиывая засасывание воз"духа в местном сужении 6, величинаЬЬ еще меньше,Чем меньше высота воздушной полости затвора и чем меньше разница в уровнях воды в затворе и в нижнем бьефе, тем меньше величина отклонения вверх уровня воды в нижнем бьеванному на трубопроводе, соединякеем верхний и нижний бьефы, позволяет расширить диапазон применения устройства, так как в местном сужении можно.создать вакуум необходимой величины еПрименение вместо сложной клапаниой системы простого и надежного в работе элемента - трубки, нижний торец которой расположен на отметке регулируемого уровня, позволяет повысить надежность устройства. Формула изобретения 1. Устройство для.регулирования уровня воды в гидротехни еских сооружениях, содержащее установленный на горизонтальной оси вращения полый затвор, в полости которого размещена первая труба, соединенная через первые патрубки с нижним бьефом, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, оно содержит соединенную с верхним и нижним бьефами вторую трубу с местным сужением и третью подвижную трубку, установленную в нижнем бьефе, причем полость затвора соединена четвертой трубой с местным сужением второй трубы и через третью подвижную трубу - с атмосферой.2. Устройство по п.1, о т л и" ч а ю щ е е с я тем, что,с целью расширения диапазона регулирования, оно содержит пятую трубу, установлен ую между верхним и нижним бьеФами на отметке максимального уровня воды в верхнем бьефе, кронштейн и соединенный с третьей подвижной трубкой второй патрубок с установленным в его входном отверстии клапаном, шарнирно связанным с кронштейном, жестко соединенным с третьей подвижной трубкой, и с выходным патрубком пятой трубы, под которым раз ещеиа емкость, соединенная с клапаном. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 9 613992, кл. В 05 П 9/02, 1979, 2. Авторское свидетельство СССР У 596692, кл. Е 02 В 13/02, 1918(прототип). 5 864255фе по отношению к отметке низа третьей подвижной трубки 1 1.Через некоторое время слив водыиз затвора прекращается и, наоборот,происходит засасывание воды в затвор. Уровень водь. в затворе повышается, что нрнводит к опусканию затвора и сокращению проходящего в нижний бьеф расхода. Уровень воды в ииж"нем бьефе понижается, При его опус Еканин ниже отметки отверстия 22 ва-.куум в полости затвора срывается идальше процесс стабилизации уровняв нижнем бьефе происходит по вышеописанной схеме. 15Таким образом, происходит процесс стабилизации уровня воды в нижнем бьефе на средней отметке, равнойотметке низа третьей подвижной трубки11, с периодическими небольшими отк 20лонениямн вверх и вниз.Затвор все время совершает колебательные движения, амплитуда и частота которых зависит от указанныхвыше Факторов - степени местного сужения 6 второй трубы 7, высоты воздушной полости затвора, разницы в отметках уровней воды в затворе и внижнем бьефе, а также от гидравлического перепада на сооружении и высотного положения второй трубы 7.Полное закрытие затвора осуществляется путем закрытия вентиля 13,В этом случае полость затвора разобщается от атмосферы и под влиянием 35вакуума уровень воды в затворе поднимается, и последний опускается независимо от положения уровня воды внижнем бьефе.Движение воды по первой трубе 4 40 .дает возможность смывать поступающиев полость затвора наносы.При повышении уровня в верхнембьефе до максимального вода начинаетпоступать в пятую трубу 14 и из слив" 45ного штуцера 16 сливаться в противовес 20, в результате чего клапан 19открывается и в полости затвора 1 давление становится равным атмосферному,Вода из затвора сливается.в нижнийбьеф, что способствует открытию затвора независимо от положения уровня воды в нижнем бьефе.Таким образом, подключение полостизатвора к местному сужению, образо 1. Авторское свидетельство СССРРедактор аказ 778ВНИИПИ Тираж 943 Подписносударственного комитета СССРам изобретений и открытийосква, Ж, Раушская наб д. 4/5 по д 035,ПП Патент , г. Ужгород, ул. на Фил Составитель Задворнаяма Техреп Т,Иаточка Корректор Л,И