RU2138841C1

RU2138841C1 - Regulator of water level in water-development works

Info

Publication number: RU2138841C1
Application number: RU98102764A
Authority: RU
Inventors: Я.В. Бочкарев; А.В. Захаров
Original assignee: Рязанская государственная сельскохозяйственная академия им.проф.П.А.Костычева
Priority date: 1998-02-04
Filing date: 1998-02-04
Publication date: 1999-09-27

Abstract

FIELD: hydraulic engineering. SUBSTANCE: invention can be used to feed water from closed irrigation network into open irrigation systems with keeping preset level of tail water. Regulator of water level in water-development works has body with water feeding tube closed from above and below by covers with holes for water passage through which rod carrying discharge valve passes. Chamber fitted with discharge tube connected to valve of level gauge closed by membrane from above is positioned above upper cover of body that is manufactured in the form of inverted truncated cone with calibrated hole in center. Technical result of invention lies in fact that proposed regulator of water level in water-development works makes it possible to exclude possibility of emergence of water hammer, of accumulation of mud in chamber under membrane and fretting of membrane by drifts carried in outgoing flow of water with provision for suppression of its excessive head. EFFECT: improved functional reliability and efficiency of regulator. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для подачи воды из закрытой оросительной сети в открытые оросительные системы с поддержанием заданного уровня нижнего бьефа. The invention relates to hydraulic engineering and can be used to supply water from a closed irrigation network to open irrigation systems while maintaining a predetermined downstream level.

Известно устройство для регулирования уровня воды в гидротехнических сооружениях, содержащее расположенную между верхним и нижним бьефами водовыпускную трубу, на выходном патрубке которой установлена камера, разделенная мембраной на сообщенные между собой подмембранную камеру и надмембранную камеру, снабженную сливным каналом, перекрываемым поплавковым клапанам, причем верхняя часть камеры заглушена и установлена ниже уровня верхнего бьефа и выше уровня нижнего бьефа, а мембрана установлена с возможностью перекрытия выходного патрубка водовыпускной трубы (А.С. СССР N 1087967 A, КЛ G 05 D 9/02, 1984). A device is known for controlling the water level in hydraulic structures, comprising a water outlet located between the upper and lower downpipes, on the outlet pipe of which there is a chamber divided by a membrane into interconnected sub-membrane chamber and a supra-membrane chamber equipped with a drain channel blocked by float valves, and the upper part the camera is muffled and installed below the level of the upstream and above the level of the downstream, and the membrane is installed with the possibility of overlapping the output path ubka water discharge pipe (AS USSR N 1087967 A, TC G 05 D 9/02, 1984).

Недостатками данной конструкции являются возможность заиления надмебранной камеры, истирания мембраны наносами, находящимися в выходящем потоке воды, и невозможность гашения излишнего напора воды, подаваемой в нижний бьеф. The disadvantages of this design are the possibility of siltation of the oversized chamber, abrasion of the membrane by sediments located in the outgoing water stream, and the impossibility of damping the excessive pressure of the water supplied to the downstream.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является регулятор уровня воды, состоящий из корпуса с водоподводящей трубой, крышек с водопропускными отверстиями, штока с клапаном и поплавка, прикрепленного при помощи рычага к штоку (Меркурьев B.C. Автоматизация водоподачи на пастбищных водопроводах // Гидротехника и мелиорация. М. 1975, N 2. С. 90-95). Closest to the claimed invention is a water level regulator, consisting of a housing with a water supply pipe, covers with culverts, a stem with a valve and a float attached by a lever to the stem (Merkuryev BC Automation of water supply on pasture water supply systems // Hydrotechnics and Land Reclamation. M. 1975, N 2. S. 90-95).

К недостаткам данного регулятора относятся возможность возникновения гидравлического удара при резком закрытии копана, а также уменьшение пропускной способности регулятора в период всплытия поплавка, что увеличивает время заполнения оросительного канала. The disadvantages of this regulator include the possibility of a water hammer when the copan is closed abruptly, as well as a decrease in the regulator's throughput during the ascent of the float, which increases the filling time of the irrigation channel.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении эксплуатационной надежности регулятора уровня воды. The problem to which the invention is directed, is to increase the operational reliability of the water level controller.

Технический результат от использования изобретения выражается в исключении возможности возникновения гидравлического удара, увеличении времени, в течение которого регулятор работает полностью открытым водовыпускным отверстием, защите мембраны от истирания наносами, находящимися в выходящем потоке воды, и защите подмембранной камеры от заиления. The technical result from the use of the invention is expressed in eliminating the possibility of a water hammer, increasing the time during which the regulator operates with a fully open water outlet, protecting the membrane from abrasion by sediments in the outgoing water stream, and protecting the submembrane chamber from siltation.

Технический результат достигается тем, что в регуляторе уровня воды в гидротехнических сооружениях, содержащем корпус с водоподводящей трубой, закрытый сверху и снизу крышками с водопропускными отверстиями, через которые проходит шток с закрепленным в его нижней части выпускным клапаном, над верхней крышкой корпуса, выполненной в виде усеченного перевернутого конуса с калиброванным отверстием в центре, установлена дополнительная камера, снабженная отводной трубкой, соединенной с клапаном датчика уровня, закрытая сверху мембраной, прикрепленной к концу штока. The technical result is achieved by the fact that in the water level regulator in hydraulic structures containing a casing with a water supply pipe, closed at the top and bottom with lids with culverts through which the stem passes with an outlet valve fixed in its lower part, above the upper casing cover, made in the form a truncated inverted cone with a calibrated hole in the center, an additional chamber is installed, equipped with a branch pipe connected to a level sensor valve, closed with a membrane on top, etc. attachment to the end of the stem.

На чертеже изображен регулятор уровня воды в гидротехнических сооружениях. The drawing shows a water level regulator in hydraulic structures.

Регулятор уровня воды в гидротехнических сооружениях содержит корпус 1 с водоподводящей трубой 2 и выпускным отверстием 3, нижнюю крышку 4 с водопропускными отверстиями 5 и верхнюю крышку 6, выполненную в виде усеченного перевернутого конуса с углом конусности не менее угла естественного откоса наносов, поступающих в подмембранную камеру 7 через калиброванное отверстие 8, с целью незаиления подмембранной камеры и отводной трубки 9. Сверху к верхней крышке 6 металлическим кольцом 10 крепится эластичная мембрана 11, к которой прикреплен шток 12 с выпускным клапаном 13, проходящий через калиброванное отверстие 8. Для управления работой регулятора имеется отводная трубка 9, соединенная по средством гибкого шланга 14 с датчиком уровня, состоящим из клапана 15 с поплавком 16 и задатчиком уровня 17. The water level regulator in hydraulic structures contains a housing 1 with a water supply pipe 2 and an outlet 3, a lower cover 4 with culverts 5 and an upper cover 6 made in the form of a truncated inverted cone with a taper angle not less than the angle of repose of sediment entering the submembrane chamber 7 through a calibrated hole 8, for the purpose of non-filing of the submembrane chamber and the outlet tube 9. An elastic membrane 11 is attached to the top cover 6 with a metal ring 10, to which a 12 s rod is attached exhaust valve 13, passing through a calibrated hole 8. To control the operation of the regulator there is a branch pipe 9, connected by means of a flexible hose 14 with a level sensor, consisting of a valve 15 with a float 16 and a level switch 17.

Регулятор работает следующим образом. The regulator operates as follows.

Если уровень воды в оросительном канале ниже заданного, то поплавок 16 находится в нижнем положении, а клапан 15 открывает выходное отверстие отводной трубки 9. Отток воды через него приводит к понижению давления в подмембранной камере 7 и перемещению мембраны 11 со штоком 12 и выпускным клапаном 13 вниз, открытию выпускного отверстия 3 регулятора и поступлению воды в оросительный канал. При повышении уровня воды под действием выталкивающей силы поплавок 16 поднимается, клапан 15 закрывает выходное отверстие отводной трубки 9. Вода из напорного трубопровода через калиброванное отверстие 8 в верхней крышке 6 поступает в подмембранную камеру 7, в результате чего давление в подмембранной камере 7 выравнивается с давлением в напорном трубопроводе. Вследствие того, что площадь мембраны 11 больше площади выпускного клапана 13, разница сил давления на них приводит к перемещению мембраны 11 со штоком 12 и выпускным клапаном 13 вверх, перекрытию выпускного отверстия 3 выпускным клапаном 13 и прекращению подачи воды в оросительный канал. If the water level in the irrigation channel is lower than the set one, then the float 16 is in the lower position, and the valve 15 opens the outlet of the outlet tube 9. The outflow of water through it leads to a decrease in pressure in the submembrane chamber 7 and the movement of the membrane 11 with the rod 12 and the outlet valve 13 down, opening the outlet 3 of the regulator and the flow of water into the irrigation channel. When the water level rises due to the buoyancy force, the float 16 rises, the valve 15 closes the outlet of the outlet tube 9. Water from the pressure pipe through a calibrated hole 8 in the top cover 6 enters the sub-membrane chamber 7, as a result of which the pressure in the sub-membrane chamber 7 is equalized with the pressure in the pressure pipe. Due to the fact that the area of the membrane 11 is larger than the area of the outlet valve 13, the difference in pressure forces on them leads to the displacement of the membrane 11 with the stem 12 and the outlet valve 13 upward, the outlet 3 being blocked by the outlet valve 13 and the water supply to the irrigation canal was cut off.

Предлагаемый регулятор уровня воды в гидротехнических сооружениях имеет простую конструкцию, технологичен в изготовлении и имеет более высокую эксплуатационную надежность по сравнению с прототипом. The proposed water level regulator in hydraulic structures has a simple structure, is technologically advanced to manufacture and has a higher operational reliability compared to the prototype.

Claims

1. The water level regulator in hydraulic structures, comprising a housing with a water supply pipe, closed at the top and bottom with covers with culverts, through which the rod passes with an outlet valve fixed in its lower part, as well as a level sensor, characterized in that the level sensor contains a valve , an additional chamber is installed above the upper housing cover, equipped with a branch pipe connected to the valve of the level sensor, closed on top by a membrane attached to the end of the rod.

2. The regulator according to claim 1, characterized in that the culvert in the top cover is calibrated.

3. The controller according to claim 1, characterized in that the upper housing cover is made in the form of a truncated inverted cone.