Регулятор уровня верхнего бьефа

Регулятор уровня верхнего бьефа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. РЕГУЛЯТОР УРОВНЯ ВЕРХНЕ ГО БЬЕФА, содержащий водовыпуск с paз 4eщeннoй над ним и отделенной от водовыпуска камерой противодавления снабженной выходным отверстием с установленным на нем запорным органом , связанным с поплавковым датчиI 5 S5 : NS;§ S -т) фиг f ком уровня верхнего бьефа, и соединенной трубкой с водовыпуском, о тличающийся тем, что, с целью повышения надежности регулятора , запорный орган установлен в камере противодавления и выполнен в виде эластичной диафрагмы с центральным отверстием, снабженным клапаном, связанным через шток с поплавковым датчиком уровня, и периферийными отверстиями, размещенными от центра диафрагмы на расстоянии, превышающем радиус выходного отверстия камеры противодавления, а на трубке установлен обратный клапан. 2. Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что в нижней части шток снабжен упором с прорезями .

СОКИ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (Н) ц5)) 6 05 D 9/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3441807/18-24 (22) 20.05.82 (46) 23.01.84. Вюл. Р 3 (72) Г.Г.Герасимов и П,Д.Бурдюжа (71) Кишиневский сельскохозяйственный институт им. И.В.Фрунзе

° (53) 621 ° 646(088.8) (56) 1 ° Авторское свидетельство СССР

В 334329, кл. Е 02 В 13/00, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

В 798230, кл. Е 02 В 13/00, 1979 (прототип). (54) (57) 1. РЕГУЛЯТОР УРОВНЯ ВЕРХНЕГО БЬЕФА, содержащий водовыпуск с размещенной над ним и отделенной от водовыпуска камерой противодавления, снабженной выходным отверстием с установленным на нем запорным орга-, ном, связанным с поплавковым датчиком уровня верхнего бьефа, и соединенной трубкой с водовыпуском, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности регулятора, эапорный орган установлен в камере противодавления и выполнен в виде эластичной диафрагмы .с центральным отверстием, снабженным клапаном, связанным через шток с поплавковым датчиком уровня, и периферийными отверстиями, размещенными от центра диафрагмы на расстоянии, превышающем радиус выходного отверстия камеры противодавления, а на трубке установлен обратный клапан.

Р

2. Регулятор по п. 1, о т л и- Е ч а ю шийся тем, что в нижней части шток снабжен упором с прорезями .

1068900

Изобретение относится к гидроавтоматическим устройствам гидротехнических сооружений и насосных станций и предназначено для выпуска воды иэ напорного трубопровода в бассейне или канале при необходимости стабили- зации уровня воды в них.

Известны водовыпускные устройства, для регулирования уровня воды, в которых при достижении уровнем воды заданной высоты поплавок для автоматического регулирования уровня воды в лотковом канале перемещается вверх и перекрывает верхнее переходное отверстие полости над мембраной, что вызывает повышение давления на ней из-эа притока воды через нижнее отверстие из трубопровода.

Давление в полости над мембраной возрастает и так как рабочая часть площади мембраны сверху больше, чем 20 снизу, становится возможным перекрытие трубопровода и поступление воды в лоток прекращается .13.

Поплавок связан с клапаном системой концентрически расположенных 25 труб, причем внутренняя выполнена изогнутой, установлена с возможностью перемещения и имеет на свободном конце проходное отверстие, перекрываемое поплавком. При понижении уров- 30 ня воды поплавок опускается и становится возможным выпуск воды иэ полости над мембраной, что приводит к выходу воды из основного трубопровода.

При отсутствии давления в трубопро- 35 воде мембрана прижимается к подающему трубопроводу пружиной. Наличие пружины в значительной мере снижает пропускную способностью устройства, которое не может применяться при больших давлениях в подводящем трубопроводе.

Наиболее близким к предлагаемому является автоматический регулятор, содержащий водовыпуск с размещенной над ним и отделенной от него каме- 45 рой противодавления, снабженной Выходным отверстием с установленным на нем запорным органом, связанным с поплавкозым датчиком уровня верхнего бьефа .21. 50

Недостатком известной конструкции является то, что в водовыпуске имеются значительные потери напора, возможен обратный ток воды в напорный трубопровод и опорожнение бас- . сейна при уменьшении напора в подводящем патрубке водовыпуска по сравнению с напором в бассейне. С увелинением расчетного напора в водовыпус/ ке выталкивающая сила, а следова- .60 тельно, и размеры поплавка значительно увеличиваются и наблюдается продолжительное по времени явление резонанса. Это вызвано тем, что вытал кивающая сила поплавка, свяэ ан- 65 ная с затвором, предназначенным для перекрытия выходного отверстия отводной трубы, сообщающейся наддиафрагменной камерой, направлена против увеличивающегося противодавления со стороны наддиафрагменной камеры, т.е. против движения потока воды из отверстия отводной трубы, в процессе закрытия водовыпуска.

Известную конструкцию нельзя принять в качестве. водовыпусков оросительных массовых станций, где напоры s конце закрытия достигают значительных величин.

Цель изобретения — повышение надежности регулятора, Поставленная цель достигается тем, что в регуляторе уровня верхнего бьефа, содержащем водовыпуск с размещенной над ним и отделенной от водовыпуска камерой противодавления, снабженной выходным отверстием в установленным на нем запорным органом, связанным с поплавковым датчиком уровня верхнего бьефа, и соединенной трубкой с водовыпуском, запорный орган установлен в камере противодавления и выполнен в виде эластичной диафрагмы с центральным отверстием, снабженным клапаном, связанным через шток с поплавковым датчиком уровня, и периферийными отверстиями, размещенными от центра диафрагмы на расстоянии, превышающем радиус выходного отверстия камеры противодавления, а йа трубке установлен обратный клапан.

Кроме того, шток в нижней части снабжен упором с прорезями.

На фиг. 1 представлен регулятор уровня, продольный разрез; на фиг.2устройство, в плане; на фиг. 3 разрез A-A на фиг. 1, на фиг. 4 разрез. Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 запорный орган камеры противодавления; на фиг. б — разрез В-В на фиг. 5.

Регулятор уровня состоит их водовыпуска 1 с продолговатым отверстием 2 в верхней его части, над которым установлена камера 3. противодавления. Продолговатое отверстие 2 снабжено седлом 4 для эластичной диафрагмы 5 камеры 3 противодавления. Диафрагма 5 по периметру крепится к корпусу 6 камеры 3. Камера 3 противодавления установлена на опорах 7, жестко закрепленных на водовыпуске .1., который сообщается с камерой 3 противодавления посредством импульсной трубы 8 с обратным клапаном 9. В верхней части камеры 3 противодавления выполнено отверстие 10, снабженное седлом 11, которое перекрывается запорным органом камеры 3 противодавления. Запорный орган камеры про1068900 тиводавления состоит из эластичной диафрагмы 12 с центральным 13 и периферийными 14 отверстиями, конусного клапана 15, соединенного посредством стержня 16, проходящего через центральное отверстие 13 со штоком 17, 5 на котором закреплен поплавковый датчык 18 уровня, клапан 15 которого установлен в седле 19. Периферийные отверстия 14 выполнены от центра диафрагмы 12 на расстоянии, превышаю- 10 щем радиус выходного отверстия 10 камеры 3 противодавления. Диафрагма 12 является одновременно и нижним направляющим элементом поплавкового датчика уровня со штоком 17. Ыток 17 15 в нижней части имеет упор 20 с прорезями, через которые осуществляется переток воды и расположен в трубе -21, которая снабжена отверстиями 22 в нижней части и направляющей 23 в верх20 ней части. К трубе 21 в верхней части укреплен корпус 24 поплавкового датчика 18 уровня. Труба 21 присоединена к корпусу 6 через фланцы 25 и 26, соединяемые болтами 27. 25 регулятор уровня работает следукщим образом.

При отсутствии воды в водовыпуске 1 насосной станции и наличии воды в бассейне ниже максимально допус- 30 тимого уоовня камера 3 противодавления сообщается с бассейном и диафрагма 5, воспринимающая давления воды со стороны камеры 3 противодавления на большей площади, перекры- 35 вает выходное отверстие 2 водовыпуска 1, не допуская ток водц из бассейна в нодовыпуск 1. Это достигается тем, что на импульсной трубе 8 установлен обратный клапан 9, не допускакщий перебок воды из камеры 3 противодавления в водовыпуск 1. При пуске насосного агрегата и подаче воды в водовыпуск 1 поток воды воз. действует на эластичную диафрагму 5 45 приподнимает ее и вода поступает через импульсную трубу 8 в камеру 3 противодавления и далее в бассейн через отверстия 10, 13, 14 и

22 при прогнутой вниз диафрагме 12 (фиг. 5). Для обеспечения свободногО выхода воды из камеры 3 нротиводавления, отверстия 22, 10 и 14 эапорного органа выполнены такими, чтобы суммарные гидравлические сопротивления потоков воды, протекающих через открытЫй запорный орган, были меньше суммарных гидравлических сопротивлений потока в импулЬсной трубе с обратным клапаном. Площадь поперечного сечения импульсной трубы 8 при- 60 нимается иэ расчета необходимого времени безопасного перекрытия водовыпуска. После заполнения бассейна и достижения максимально допустимо. го уровня. выталкивающая сила воздей- 65 ствует на поплавковый датчик 18 уровня и связанный с ним конусный клапан 15, который прогибает эластичную диафрагму 12 вверх к ее седлу 11.

Сообщение камеры 3 противодавления с бассейном прекращается. Вода, поступающая из водовыпуска 1 в камеру 3 противодавления при закрытом отверстии 10, вызывает в ней повышение давления, которое воздействует на диафрагму 5-, на большей площади со стороны камеры 3, чем со стороны выходного отвестия 2.Возникакщие за счет этой разниЦы дополнительные силы со стороны камеры 3 приводит к прогибу диафрагмы 5 вниз и к перекрытию выходного продолговатого отверстия 2 водовыпуска 1.

Вода не поступает в бассейн.В водовыпуске повышается давление, которое фиксируется на специальных приборах, установленных у соосных агрегатах, например, на электроконтактных манометрах, с помощью которых насос автоматически отключается, При понижении уровня воды в бассейне поплавок 18 своим весом воздействует на конусный клапан 15, который опускается и отк-. рывает меньшее центральное отверстие 13, выполненное в эластичной диафрагме 12. Вода через центральное отверстие " 3 сбрасывается иэ камеры 3 противодавления в бассейн, что приводит к снижению давления в камере 3, и вес поплавкового датчика 18 уровня становится достаточным для прогиба эластичной диафграьы 12 вниз через упор 20 штока 17, и вновь образуется сообщение камеры 3 противодавления с бассейном.

Снятие давления в камере 3 позволяет потоку воды со стороны водовыпуска 1 вновь приподнять диафрагму 5 над выходным отверстием 2, посредством которого водовыпуск 1 сообщается с бассейном. Корпус 24 предназначен для предотвращения волнового, атмосферного и других возможных воздействий на поплавковый датчик 18 уровня. !

Как показывают исследования, предлагаемый регулятор уровня может применяться при больших перепадах давлений B водовыпуске и в бассейне, не допускает обратного тока воды из бассейна в подающую трубу, обладает высокой точностью поддержаний заданного уровня, имеет незначитель-. ные потери напора на выходе по сравнению с известными конструкциями. Применение предлагаемого регулятора в бассейнах позволяет избежать строительства водосбросных сооружений, стоимость которых, достигает 20

40 тыс ° рублей. Стоимость регулятора при установке на водовыпуске диаметром 500 мм составляет около 1 тес. руб.

1068900;

Составитель Т.Задворная

Техред Л. Иикеш Корректор В.Бутяга

Редактор A.Êoýoðèç

Заказ 11472/43 Тираж 846 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Предлагаемый регулятор при установке на водовыпуске в момент его запирания и до остановки насосного агрегата может вызвать повышение давления в конце водовыпуска, что несколько увеличивает стоимость концевого участка водовыпуска. По пред«

I варительным технико-экономическим расчетам экономическая эффективность от применения регулятора с диаметром трубопровода 500 мм по сравнению с известным составляет около 24 тыс.

5 . руб. за нормативный срок окупа- емости .