Регулятор уровня жидкости в бьефах

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик оц 962868(22) Заявлено 03.09,79 (21) 2841259/18-25с присоединением заявки Нов(23) Приоритет -Опубликовано 300982, Бюллетень Ко 36Дата опубликования описания 300982 1) М. Кп.з О 05 О 9/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(54) РЕГУЛЯТОР УРОВНЯ ЖИДКОСТИ В БЬЕФАХ Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано в качестве гидрозатвора уровня верхнего бьефа на оросительных системах.Известен клапанный затвор-автомат прислонного типа, включающий плоский щит, шарнирно закрепленный к забральной стенке перегораживающего сооружения, по бокам щита жестко соединены с ним металлические консоли для подвески груза-балансира, принцип действия основан на уравновешивании моментов сил дав,ления воды с одной стороны, веса движущихся частей затвора и веса балансира с другой стороны 1,Недостатком данного затвора является сосредоточенное истечение потока из-под щита и возникающие вследствие этого значительные скорости, снижающие надежность работы сооружения, требующие устройства специального крепления нижнего бьефа.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является затвор, состоящий иэ горизонтального полого металлического полуцилиндра с радиальными креплениями, снабжен,ного с напорной стороны обшивкой из листового железа. Полуцилиндр шарнирно закреплен в опорных устоях и снабжен козырьком для создания опрокидывающего момента, относительно точки закрепления в устоях (2).Недостатком известного затвора .является невозможность одновременного гашения энергии потока и уровня воды в бьефах, а также малый диапазон регулирования. Цель регулятора - расширениеФункциональных воэможностей и диапазона регулирования,Поставленная цель достигаетсятем, что в регуляторе уровня жидкости в бьефах, ссдержащем затворс горизонтальной осью вращения, содержится лопатка противодавления, азатвор выполнен в виде Я-образнойповерхности, на линии перегиба которой со стороны нижнего бьефа подвижно закреплена лопатка противодавления,выполненная по форменижней части затвора.Кроме того, регулятор содержитустановленные со стороны верхнего,бьефа пневмодатчики уровня и связанные с ними трубопроводом упругие З 0 струераспределительные элемен 962868ты, размещенные под лопаткой противодавлс сия.На Фиг. 1 показан регулятор, общий вид; на фиг. 2 а, б, в - схема работы при высоких горизонтах воды; на фиг. 3 а, б, в - схема работы 5 сооружения при малых горизонтах воды еРегулятор содержит затвор с Яобразной поверхностью 1, установ- ленной на горизонтальной оси 2 1 О вращения, на линии 3 перегиба которой со стороны нижнего бьефа под вижно закреплена лопатка 4 противо-. давления, выполненная по форме нижней части 5 затвора. Со стороны верхнего бьефа на Я-образной поверхности 1 размещены пнеьмодатчики б уровня воды, сообщенные трубопроводом 7 с упругим струераспределительным элементом (фиг. 1), размещенным под лопаткой 8 противодавлений.Работа регулятора основана на уравновешивании моментов сил, действующих от гидродинамического давления воды, реактивной силы струи и веса затвора. Будучи уровновешенным, т, е, при котором соблюдается равенствоЬ Р 330где М - момент от действия гидроЬ.динамического давления водыотносительно оси 2 вращенияМр - момент от реактивной силыструй, 35М - момент от веса затвора.Регулятор обеспечивает поддержа.ние проектного затвора. При превышении уровня воды выше водосливной грани имеет место перелив потока с пос ледующим отрывом струи от поверхности лопатки 4 противодавления, прилегающей за счет собственного веса к перфорированной части Я-образной поверхности 2. Отрыв сопровождается 45 отбросом струи с частичным его завихрением на расстояние, достаточное для безопасности работы регулятора (фиг. 2 а). Всякое дальнейшее превышение уровня заданной отметки вызывает увеличение скорости потока на водосливной грани, что вызывает уменьшение давления по поверхности потока 4 с одной стороны и увеличения гидростатического давления со стороны перфорации; нижней части 5 Я-образной поверхности 1, В результате этого имеет место эффект крыла, в силу которого происходит подъем подвижно закрепленной лопатки 4 и открытие .перфорации на нижней час О ти 5. Это вызывает истечение, разделение потока на две части с последующим изменением их направления, частичного завихрения с соударением, что приводит к автоматическому эффек-.65 тивному гашению энергии потока (Фиг. 2 б).В случае пропуска сбросных расходов происходит автоматическое открытке затвора эа счет поворота вокруг оси 2 в силу повышения гидро- статического давления на Я-образную поверхность 1. Это, в свою очередь, сопровождается размещением потока на три струи с последующим интенсивным соударением и перемешиванием потока в нижнембьефе, что приводит к эффективному гашению энергии потока (фиг. 2 в).При необходимости повысить чувствительность регулятора в работу включается пневмодатчик б уровня, что приводит к уменьшению веса затвора и обеспечивает стабильное регулирование при малых уровнях в верхнем бьефе, При достижении проектного уровня происходит вытеснение воздуха из пневмодатчиков 6 в полости упругого струераспределительного элемента 8, который поднимает лопатку 4 и открывает перфорацию в нижней части 5 Я-образной поверхности, что сопровождается автоматическим сбросом лишних объемов воды в нижний бьеф (фиг. 3 а, 6).Последующее дальнейшее превышение уровня верхнего бьефа против заданного приводит к повороту затвора вокруг горизонтальной оси, что сопровождается эффектом одновременного автоматического регулирования гашения энергии потока (Фиг. 3 в) аналогично работе регулятора на Фиг. 2 в.Предлагаемый регулятор используется в качестве регулятора уровня верхнего бьефа в оросительной сети, так и в комплексе гидротехнических сооружений на водохранилищных узлах.формула изобретения1. Регулятор уровня жидкости в бьефах, содержащий затвор с горизонтальной осью вращения, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения Функциональных возможностей регулятора, он содержит лопатку противодавлания, а затвор выполнен в виде Я-образной поверхности, на линии перегиба которой со стороны нижнего бьефа подвижно закреплена лопатка противодавлеиия, выполненная по Форме нижней части затвора.2. Регулятор по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью расширениядиапазона регулирования, он содержит установленные со стороны верхнего бьефа пневмодатчики уровня и связанные с ними трубопроводом упругие струераспределительные элементы, раэмещенные под лопаткой противодавления.Источники информации,принятые во внимание нри экспертиэе1 1, Авторское свидетельство СССРВНИИПИ Заказ 7509/65 . Тираж 914 Подписное Филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул.Проектная,