Устройство для автоматического регулирования уровней воды в бьефах гидротехнических сооружений

оц 983660 ОП ИСАНИНАизоввтиниаК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфера СоветскихСфциапистичвсиихреспублик(51)М, Кл. 005 Р 9/02 с присоединением заявки,ВРВударстаанна 3 квинтет ьССР ав делан хзайратеннй и вткрнтни(71) Заявитель ТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯУРОВНЕЙ ВОДЫ В БЬЕФАХ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХСООРУЖЕНИЙ в напорно отаюш рименяется при уста- выходе из трубчато 1Изобретение относится к гидротехническому строительству оросительных систем, а именно к устройствам для автоматического регулирования уровней воды нижнего и верхнего бьефов на труб чатых водовыпусках, и может быть при 5 менено на водохранилишах малой емкости, бассейнах суточного регулирования, каналах.Известно устройство для автоматического регулирования уровня воды в лотковых каналах, которое содержит расположенный на стояке подводящего трубопровода корпус с надмембранной крышкой и размещенный в нем подпрукиненный мембранный запираюший элемент, состоящий из эластичной мембраны и жесткого центра с отверстием, сообшенного с верхним бьефом над телескопической изогнутой трубкой с поплавковым рр тцтапаном на конце сообшенной с нижнимбьефом Г 13 .Это устройство пковке регулятора на го водовыпуска раб его м режиме.К недостаткамэтого устройства относится прежде всего большая зона нечувствительности (примерно 4 м водяно- го столба), низкая надежность вследствие заиления надмембранной полости, невозможность осуществления зашиты от переполнения бассейна (применительно. к бассейнам суточного регулирования . БСР). Устройство не может работать в режиме пропуска максимального расхода при малых уровнях воды в БСР (менее 4 м), Данное устройство сложное, поэтому после заиления надмембранной полости его необходимо ремонтировать и очишать от наносов.Известно устройство для регулирования уровней воды, выполненное в виде вертикального водовыпуска с расположенным на нем затвором, выполненным в виде эластичной мембраны с жестким центром, заключенной в корпус и перекрывающей отверстие водовыпуска сверху, и над мембранной полостью, сообщенной через отверстие с верхним бьефом, причем надмембранная полость сообщена с нижним бьефом посредством трубопровода, на выходном конце которого устаномен поплавковый клапан Е 2 1 .Недостатком этого устройства является то, что оно также не обеспечивает защиту бассейна от переполнения. Замкнутая полость, образованная мембраной и надмембранным корпусом, способствует скапливанию наносов, что снижает надежность работы, усложняет эксплуатапию и ограничивает область применения, 15Цель изобретения - повышение надежности устройства, зашита сооружений от переполнения., упрощение эксплуатации устройства.Поставленная пель достигается тем, что в устройстве для автоматического регулирования уровней воды в бьефах гидротехнических сооружений, содержащем размещенный между верхним и ниж. ним бьефами вертикальный водовыпуск с установленным на нем затвором, выполненным в виде емкости, состоящей из эластичной мембраны с жестким центром и соединенным с ней корпусом, в котором выполнено спивное отверстие с установленным на нем клапаном, соединен- . ным с поплавковым датчиком уровня нижнего бьефа, содержится эластичная емкость со спивным отверстием, сообщенная через первую вертикальную трубку с силыфоном, соединенным с второй вер тикальной трубкой, кромка которой установлена на отметке заданного уровня верхнего бьефа, устаноменную в верхнем бьефе конусообразную воронку, жестко соединенную основанием меньшего диаметра40 со стенками водовыпуска, причем на жестком центре выполнено .отверстие, в котором размещена эластичная емкость, первая вертикальная трубка и сильфон устаномены внутри конусообразной ворон ки и соосно ей, а соединенная с сильфономкромка второй вертикальной трубки жестко закреплена на основании конусообразной воронки большего диаметра,На чертеже представлена схема. уст 50 ройства для автоматического регулирования уровней воды в бьефах в совокупности с башней трубчатого водовыпуска.Устройство для автоматического регулирования уровней воды содержит затвор, выполненный из эластичной мембраны 1, жесткого центра 2, закрепленного к коническому корпусу 3, который пере 0 4крывает выходное отверстие водовыпуска 4 снизу, В середине жесткого центра выполнено отверстие 5, которое перекрывается эластичной емкостью 6, внижней части которой имеется сливноеотверстие 7, а к верхней части ееприсоединена первая вертикальная труба8, с сильфоном 9, соединенным с второйвертикальной трубкой 10 с кромкой 11,которая устанавливается на отметкемаксимального .(заданного) уровня воды Длина сильфона рассчитывается изусловия хода жесткого центра.Для гашения воронки на входе в водовыпуск 4 установлена конусообразнаяворонка 12 без основания, вершинойнаправленная в сторону входного отверстия насадка. В корпусе 3 выполненоспивное отверстие 13, перекрывающеесямембранным клапаном 14, который соединен с помощью трубопровода 15 малого сечения с мембранным клапаном поплавкового датчика 16 уровня нижнегобьефа, установленного в шахте 17 трубчатого водовыпуска, и постоянно открытого отверстия 18, Для текущего осмотра или ремонта имеется стандартный паз19. Шахта 17 водовыпуска находитсяв головке трубопровода 20, уложенногов тело плотины 21,Устройство для автоматического регулирования уровней воды в бьефах работает следующим образом.По мере понижения уровня воды в шахте 1 7 датчик 1 6 через трубопровод 15 дает прогиб мембранного клапана 14, и по мере вытекания воды через сливное отверстие 13 давление в корпусе 3 понижается, а со стороны водовыпуска под действием гидростатического давления жесткий центр 2 опускается вниз и вода проходит по кольцевой щели, образованной водовыпуском 4 и жестким пентром 2, и в шахте 17 уровень поднимается, который доходит до расчетного, датчик" 16 через трубопровод 15 мембраной клапана 14 прикрывает сливное отверстие 13. Вода через отверстие 5 заполняет корпус 3 и за счет разности площадей водовыпуска 4 и мембраны 1 с жестким центром 2 создается дополнительное усилие, приводящее в движение жесткий центр 2, в сторону насадка плошадь кольцевой щели уменьшается. Процесс перемещения затвора длится до тех пор, пока расход воды, проходящий через кольцевую щель, будет равен оттоку в нижнем бьефе.По мере понижения уровня воды в верхнем бьефе образуется воронка, для гашения ее установлена конусообразная воронка 12, жестко соединенная основанием меньшего диаметра со стенками 5 водовыпуска, а соединенная с сильфоном кромка второй вертикальной трубки жестко закреплена на основании конусообразной воронки большего диаметра.Дня защиты бассейна от переполне 10 ния при повышении уровня выше макси-.мального горизрнта вода пбступает через вторую вертикальную трубку 10, заполняет эластичную емкость 6, которая увеличивается и перекрывает отвер стие 5. Вода из корпуса 3 выходит через сливное отверстие. 13 до тех пор, пока клапан 14 не перекроет его, давление в нем понижается и мембрана 1 с жестким центром 2 опустится вниз, 20 примет положение ддя пропуска максимального,расхода, Как только уровень понизится до максимального уровня воды, поступление Иоды в эластичную емкость 6 прекратится, вода через слив ное отверстие 7 перетечет в корпус 3, и регулятор начинает регулировать по нижнему бьефу. Величина отверстия 18 в несколько раз больше сливного отвер. стия 7, которое служит для выноса на- З 0 носов из корпуса 3.П реимущес твенно предлагаемого устройства заключается в том, что оно надежно работает как при максимальных, так и при минимальных уровнях д 5 воды верхнего бьефа, позволяет более рационально и полно использоватьзаключенный объем воды в бассейне суточного регулирования, что позволит оросить дополнительные подвешенные 40 площади за счет установки на входе в насадок воронкогасящего устройства.Устройство позволяет защититьбассейн суточного регулирования от воэможиых разрушений в результате пере- Ю 5 полнения его. Устройство на входе в трубопровод водовыпуска работает в безнапорном режиме, что более рационально бкак с гидравлической, так и с экономической стороны.Подмембранный корпус, направленный вершиной корпуса вниз, позволяет выносить попавшие в него наносы, что упрощает эксплуатацию,Формула изобретенияУстройство дпя автоматического регулирования уровней воды в бьефах гидротехнических сооружений, содержащее размещенный между верхним и нижним бьефами вертикальный водовыпуск с установленным на нем затвором, выполненным в виде емкости, состоящей из эластичной мембраны с жестким центром и соединенным с ней корпусом, в котором выполнено спивное отверстие с установленным на нем клапаном, соединенным с поплавковым датчиком уровня нижнего бьефа, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, оно содержит эластичную емкость со сливным отверстием, сообщенную через первую вертикальную трубку с сильфоном, соединенным с второй Вертикальной трубкой, кромка которой установлена на отметке заданного уровня верхнего бьефа, установленную в верхнем бьефе конусообразную воронку, жестко соединенную основанием меньшего диаметра со стенками водовыпуска, причем на жестком центре выполнено отверстие, в котором размещена эластичная емкость, первая вертикальная трубка и сильфон установлены внутри конусообразной во рокки и соосно ей, а соединенная с силь- фоном кромка второй вертикальной трубки жестко закреплена на основании конусообразнойворонкибольщвгодиаметра. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР9921/ к СР д, 4/5 Ьилиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,Тираж 914 ВНИИПИ Государственног по делам иэобретений 113035, Москва, Б1