RU2006898C1

RU2006898C1 - Upper pond level regulator in hydraulic structures

Info

Publication number: RU2006898C1
Authority: RU
Inventors: Борис Ильич Мельников
Original assignee: Борис Ильич Мельников
Priority date: 1991-04-08
Filing date: 1991-04-08
Publication date: 1994-01-30

Abstract

FIELD: hydraulic engineering. SUBSTANCE: device has flat blade-type seals 12 fixed in side walls of structure and plates 13 with pointed edges facing upper pond; axis of rotation is located on spillway crest; plates 13 with pointed edges are secured at sides of gate 1 for receiving blade-type seal 12 between them. EFFECT: improved precision and operating reliability. 5 dwg

Description

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для регулирования уровня воды в верхнем бьефе сбросных и водозаборных сооружений. The invention relates to hydraulic engineering and can be used to control the water level in the upper pool of waste and water intake facilities.

Известен прислонный клапанный уравновешенный затвор-автомат с противовесом на тросе, включающий клапан на оси вращения, установленной на флютбете сооружения, блоки тросов затвора и улитку, закрепленные на валу вращения, противовес, размещенный в шахте, уравновешивающий затвор и силу гидростатического давления воды, действующей на его полотнище со стороны верхнего бьефа. Known is a side-mounted balanced valve shutter-automatic with a counterweight on a cable, including a valve on the axis of rotation mounted on the fixture of the structure, blocks of shutter cables and a snail mounted on the shaft of rotation, a counterweight located in the shaft, balancing the shutter and the hydrostatic pressure of the water acting on its panel is from the upstream side.

Недостатками данного затвора-автомата являются его низкие точность регулирования уровня и надежность работы при подтоплении со стороны нижнего бьефа, которое является неизбежным при переливе воды через верх полотнища клапана. При определенном наполнении в нижнем бьефе из-за действия силы гидростатического давления воды со стороны нижнего бьефа клапан начинает прикрывать водопропускное отверстие, а уровень в верхнем бьефе повышается, причем превышение над верхней крмкой клапана не может приводить к завышению параметров сооружения и созданию аварийных ситуаций. The disadvantages of this automatic shutter are its low level control accuracy and reliability during flooding from the downstream side, which is inevitable when water overflows through the top of the valve panel. At a certain filling in the downstream due to the hydrostatic pressure of the water from the downstream side, the valve begins to cover the culvert, and the level in the upper downstream rises, and exceeding the upper edge of the valve cannot lead to overstatement of the structure and creating emergency situations.

Известен клапанный уравновешенный противовесом на консоли затвор-автомат, включающий клапан на оси вращения, установленной на флютбете сооружения, противовес, размещенный в шахте, уравновешивающий затвор и силу гидростатического давления воды, действующей на полотнище клапана со стороны верхнего бьефа. Known valve balanced counterbalance on the console shut-off machine, including a valve on the axis of rotation mounted on the fixture of the structure, a counterweight located in the shaft, balancing the shutter and the hydrostatic pressure of the water acting on the valve panel from the upstream side.

Недостатками данного затвора-автомата являются низкие надежность работы и точность регулирования уровня при подтоплении со стороны нижнего бьефа, вызываемом переливом воды через верх полотнища клапана и подтоплением противовеса. The disadvantages of this automatic shutter are low reliability and level control accuracy during flooding from the downstream side, caused by overflow of water through the top of the valve plate and flooding of the counterweight.

Известно также устройство для регулирования уровня воды нижнего бьефа, содержащее закрепленные жестко на консоли, установленной на оси вращения, затвор, уравновешенный противовесом, и поплавок, выполненный в виде емкости, частично заполненной балластом, и размещенный в шахте, сообщенной с бьефами. It is also known a device for regulating the water level of the lower pool containing rigidly mounted on the console mounted on the axis of rotation, a gate balanced by a counterweight, and a float made in the form of a tank partially filled with ballast, and placed in a shaft in communication with the pools.

Недостатками данного устройства также являются низкие надежность работы и точность регулирования уровня воды из-за значительных сил трения, возникающих в боковых уплотнениях и при попадании плавающих предметов между уплотнениями и стенками сооружения, вызыващих заклинивание затвора. The disadvantages of this device are also low reliability and accuracy of regulation of the water level due to the significant friction forces arising in the side seals and when floating objects get between the seals and the walls of the structure, causing the valve to jam.

Целью изобретения является повышение точности регулирования уровня воды в верхнем бьефе и надежности работы регулятора. The aim of the invention is to improve the accuracy of regulating the water level in the upper pool and the reliability of the controller.

Цель достигается тем, что регулятор содержит пластинчатые ножевые уплотнения, укрепленные в боковых стенках сооружения. и пластины с заостренными кромками, обращенными заострениями в сторону верхнего бьефа, причем ось вращения консоли размещена на водосливном пороге, пластины с заостренными кромками укреплены по бокам полотнища затвора с возможностью размещения между ними ножевого уплотнения. The goal is achieved by the fact that the regulator contains plate knife seals, mounted in the side walls of the structure. and plates with pointed edges facing the tappings towards the upstream side, with the axis of rotation of the console being placed on the spillway, the plates with pointed edges mounted on the sides of the shutter panel with the possibility of placing a knife seal between them.

На фиг. 1 представлен регулятор уровня верхнего бьефа, установленный на водосливном пролете водозаборного сооружения, вид сверху; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - узел I на фиг. 1; на фиг. 5 - схема сил, действующих на рабочие части регулятора. In FIG. 1 shows a headwater level regulator installed on a spillway of a water intake structure, top view; in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1; in FIG. 3 is a section BB in FIG. 1; in FIG. 4 - node I in FIG. 1; in FIG. 5 is a diagram of the forces acting on the working parts of the regulator.

Регулятор уровня верхнего бьефа в гидротехнических сооружениях содержит затвор 1 в виде плоского полотнища, установленного на пороге 2 водосливного пролета 3 водозаборного сооружения и прикрепленного жестко к оси 4 вращения, на которой консольно установлен поплавок 5, выполненный в виде емкости 6, частично заполненной балластом 7. Емкость 6 размещена в шахте 8, сообщающейся с верхним бьефом задатчиком 9 уровня, установленным на боковой стенке шахты или сооружения. С нижним бьефом шахта 8 сообщается сливным трубопроводом 10, сливное отверстие 11 которого размещается выше отметки максимального уровня воды в нижнем бьефе сооружения. Для обеспечения плотного прилегания полотнища клапана к устоям сооружения в его боковых стенках устроены пластинчатые ножевые уплотнения 12, а по бокам полотнища затвора 1 с каждой его стороны прикреплены по две пластины 13 с заостренными кромками, обращенными заострениями в сторону верхнего бьефа. Пластины 13, укрепленные по бокам полотнища затвора, устраиваются с возможностью размещения между ними ножевого уплотнения 12. При полном открывании регулятора полотнище затвора 1 опирается на упоры 14. The headwater level regulator in hydraulic structures contains a shutter 1 in the form of a flat panel mounted on the threshold 2 of the spillway 3 of the water intake structure and attached rigidly to the axis of rotation 4, on which the float 5 is cantilevered, made in the form of a container 6 partially filled with ballast 7. Capacity 6 is located in the shaft 8, communicating with the upper pool by a level adjuster 9 mounted on the side wall of the shaft or structure. Mine 8 is connected to the downstream by a drain pipe 10, the drain opening 11 of which is located above the maximum water level mark in the downstream of the structure. To ensure a tight fit of the valve panel to the abutments of the structure, plate knife seals 12 are arranged in its side walls, and two plates 13 are attached on each side of the shutter panel 1 with its pointed edges facing with the tips towards the upstream. The plates 13, mounted on the sides of the shutter plate, are arranged with the possibility of placing a knife seal between them 12. When the regulator is fully open, the shutter plate 1 is supported by the stops 14.

Работает регулятор уровня верхнего бьефа в гидротехнических сооружениях следующим образом. The downstream level regulator in hydraulic structures works as follows.

Пока воды в верхнем бьефе нет или ее уровень не достиг входного отверстия задатчика 9, регулятор находится в закрытом положении. При этом суммарный момент от веса поплавка 5 и противовеса 7 превышает суммарный момент от веса полотнища затвора 1 и действующей на него силы гидростатическго давления воды. While there is no water in the upstream or its level has not reached the inlet of the setter 9, the regulator is in the closed position. In this case, the total moment from the weight of the float 5 and the counterweight 7 exceeds the total moment from the weight of the shutter panel 1 and the hydrostatic pressure of water acting on it.

При повышении уровня до отметки входного отверстия задатчика 9 вода начинает поступать в шахту 8, наполняя ее вследствие того, что приток воды через отверстие задатчика больше оттока через сливной трубопровод 10 и сливное отверстие 11. При наполнении шахты 8 возникает сила гидростатического давления воды, действующая на полавок, которая и приводит регулятор в движение на открывание перекрываемого отверстия. When the level rises to the mark of the inlet of the setter 9, water begins to flow into the shaft 8, filling it due to the fact that the influx of water through the opening of the setter is greater than the outflow through the drain pipe 10 and the drain hole 11. When filling the shaft 8, the hydrostatic pressure of the water acts on polavok, which drives the regulator to open the overlapped hole.

Регулятор отрабатывает возмущающее действие до тех пор, пока приток воды через отверстие задатчика 9 станет равным оттоку воды через сливной трубопровод 10 и сливное отверстие 11, т. е. когда уровень воды в верхнем бьефе станет равным расчетному. The controller works out a disturbing action until the water inflow through the opening of the setter 9 becomes equal to the outflow of water through the drain pipe 10 and the drain hole 11, i.e., when the water level in the upper pool becomes equal to the calculated one.

По мере понижения уровня воды в верхнем бьефе приток воды в шахту 8 через входное отверстие задатчика 9 уменьшается, а отток из нее продолжается, что ведет к уменьшению уровня воды в шахте 8 и снижению силы гидростатического давления воды на поплавок 5. В результате происходит перемещение полотнища затвора 1 на закрывание водопропускного отверстия. (56) Бочкарев Я. В. Основы автоматики и автоматизация производственных процессов в гидромелиорациии М. : Колос, 1981, с. 136, рис. 62а. As the water level in the upper pool decreases, the influx of water into the shaft 8 through the inlet of the setter 9 decreases, and the outflow from it continues, which leads to a decrease in the water level in the shaft 8 and a decrease in the hydrostatic pressure of the water on the float 5. As a result, the panel moves shutter 1 to close the culvert. (56) Bochkarev, Y. V. Fundamentals of automation and automation of production processes in hydromelioration M.: Kolos, 1981, p. 136, fig. 62a.

То же, с. 136, рис. 62б. The same with. 136, fig. 62b.

Claims

UPPER BEFF LEVEL CONTROLLER IN HYDROTECHNICAL STRUCTURES, comprising a shutter fixed rigidly on the axis of rotation and balanced by a counterweight, and a float cantilever mounted on the axis of rotation, located in the shaft in communication with the down-holes, and made in the form of a tank partially filled with ballast that, in order to improve the accuracy and reliability of the work, it contains plate knife seals fixed in the side walls of the structure, and plates with pointed edges facing with the points towards hnego pond, wherein the rotation axis is placed on the drain threshold plate with sharpened edges are reinforced on the sides of gate material web to be arranged between the blade seal and the float and the counterweight are combined.