Регулятор уровня жидкости в бьефах

Регулятор уровня жидкости в бьефах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

<п>962868 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.09.79 (21) 2841259/18-25 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано 300982. Бюллетень № 36

Дата опубликования описания 300982 (51)M Кп з

G 05 0 9/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621. 646 (088. 8) А.В.Крошнев, Б.И.Сергеев, А.A.Êîðåíåâ и Ю.А.Свистунов (72) Авторы изобретения

- (71) Заявитель

БИЬЛУ ЭТЕ;((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 лцстового железа. Полуцилиндр шарнирно закреплен в опорных устоях и снабжен козырьком для создания опрокидывающего момента, относительно точки закрепления в устоях (2 1.

Недостатком известного затвора .является невозможность одновременного гашения энергии потока и уровня воды в бьефах, а также малый диапазон регулирования.

Цель регулятора - расширение функциональных воэможностей и диапазона регулирования.

Поставленная цель достигается тем, что в регуляторе уровня жидкости в бьефах, ссдержащем затвор с горизонтальной осью вращения, содержится лопатка противодавления, а затвор выполнен s виде S-образной поверхности, на линии перегиба которой со стороны нижнего бьефа подвижно закреплена лопатка противодавления, выполненная по форме нижней части затвора.

Кроме того, регулятор содержит установленные со стороны верхнего ,бьефа пневмодатчики уровня и связанные с ними трубопроводом упругие струераспределительные элемен962868 ты, 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 °

Регулятор содержит затвор с Sобразной поверхностью 1, установ- ленной на горизонтальной оси 2 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 S-образной поверх ности 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 равенство S Мр ™3

30 где М вЂ” момент от действия гидроЬ. динамического давления воды относительно оси 2 вращения, Мр — момент от реактивной силы струй, 35

М вЂ” момент от веса затвора.

Регулятор обеспечивает поддержа.ние проектного затвора. При превышении уровня воды выше водосливной грани имеет место перелив потока с пос- 40 ледующим отрывом струи от поверхности лопатки 4 противод@вления, прилегающей за счет собственного веса к перфорированной части S-образной поверхности 2. Отрыв сопровождается 45 отбросом струи с частичным его завихрением на расстояние, достаточное для безопасности работы регулятора (фиг. 2а). 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 S-образной поверхности 1. В результате этого имеет место эффект крыла, в силу которого происходит подъем подвижно закрепленной лопатки 4 и открытие .перфорации) на нижней части 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. 2б) .

В случае пропуска сбросных расходов происходит автоматическое открытке затвора эа счет поворота вокруг оси 2 в силу повышения гидростатического давления на S-образную поверхность 1. Это, в свою очередь, сопровождается размещением потока на три струи с последующим интенсивным соударением и перемешиванием потока в нижнем бьефе, что приводит к эффективному гашению энергии потока (фиг. 2в).

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 $-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 изобретения

1. Регулятор уровня жидкости в бьефах, содержащий затвор с горизонтальной осью вращения, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения Функциональных возможностей регулятора, он содержит лопатку противодавлания, а затвор выполнен в виде S-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 шийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, он содержит установленные со стороны верхнего бьефа пневмодатчики уровня и связанные с ними трубопроводом упругие струераспределительные эле 962868 менты, раэмещенные под лопаткой противодавления.

Источники информации, принятые во внимание нри экспертиэе

1. Авторское свидетельство СССР ,9 133815, кл. Е 02 В 13/02, 1956.

2. Анисимов .Н.È. Водоподъемные плотины. М., "Транспечать НКПС",,1931, с. 313, рис. 387 (прототип).