RU2486312C1 - Proportionate water separator for tray channels - Google Patents
Proportionate water separator for tray channels Download PDFInfo
- Publication number
- RU2486312C1 RU2486312C1 RU2012104294/13A RU2012104294A RU2486312C1 RU 2486312 C1 RU2486312 C1 RU 2486312C1 RU 2012104294/13 A RU2012104294/13 A RU 2012104294/13A RU 2012104294 A RU2012104294 A RU 2012104294A RU 2486312 C1 RU2486312 C1 RU 2486312C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- channel
- flow
- chamber
- vertical plate
- distribution chamber
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Barrages (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к оросительным системам и касается пропорционального вододеления на лотковых каналах.The invention relates to irrigation systems and relates to proportional allocation of water on the channel channels.
Известен вододелитель с вертикальной стенкой, шарнирно установленной параллельно оси разделяемого потока и установленной с возможностью перемещения посредством привода (Авторское свидетельство СССР №143725, кл. E02B 13/00, 1961).Known water divider with a vertical wall, pivotally mounted parallel to the axis of the shared stream and installed with the possibility of movement by means of a drive (USSR Author's Certificate No. 143725, class E02B 13/00, 1961).
Недостатком указанного вододелителя является сложная конструкция разделительной стенки, вододелитель не учитывает малое поперечное сечение и форму лоткового канала. Составная часть элементов, соединенная шарнирами, вызывает в воде коррозию последних и создание больших усилий для перемещения стенки под углом в местах отводящих каналов. На изгибах появляется вибрация составных частей от переменных нагрузок на них водного потока, т.е. ударных нагрузок.The disadvantage of this water divider is the complicated design of the dividing wall, the water divider does not take into account the small cross section and the shape of the channel channel. The component part connected by hinges causes corrosion of the latter in the water and the creation of great efforts to move the wall at an angle in the places of the outlet channels. On the bends, vibration of the components from the variable loads of the water flow appears on them, i.e. shock loads.
Известен также вододелитель для лотковых каналов, включающий подводящий и отводящие каналы, причем дно отводящих каналов сопряжено с дном подводящего канала в виде перепада, в средней части по высоте его расположена эластичная перегородка, верхняя кромка которого закреплена к делителю потока, и вертикальная стенка (Авторское свидетельство СССР №1008348, кл. E02B 13/00, 1980).There is also a known water divider for channel channels, including inlet and outlet channels, the bottom of the outlet channels being coupled to the bottom of the inlet channel in the form of a differential, in the middle part there is an elastic partition in the middle part, the upper edge of which is fixed to the flow divider, and a vertical wall (Copyright certificate USSR No. 1008348, class E02B 13/00, 1980).
Недостатком известного устройства является то, что проходящий поток воды в подводящем параболическом лотке имеет по ширине лотка различные погонные расходы, соответственно, и скорости по вертикали будут различны, что нарушает заданную пропорциональность деления потока, т.е. заданного коэффициента пропорциональности, в случаях, если бы была возможность осуществить приводом управления в горизонтальной плоскости к уставке требуемой ширины камеры отводящих каналов. Поэтому в известном сооружении предусмотрена направляющая горизонтальная пластина. Другим недостатком является необходимость создания больших усилий для перемещения делителя потока с вертикальной поперечной пластиной, жестко соединенной нижней кромкой с эластичной перегородкой, последняя нижним концом жестко соединена с дном колодца. При взаимодействии с потоком поперечной пластины также возникают большие гидродинамические нагрузки на вертикальное перемещение, что позволяет производить деление потока воды ограниченно только по вертикали перед подводящим каналом. Кроме того, закрытие одного из боковых отводящих каналов затвором приводит к сбойности потока перед делителем потока, и часть воды начинает перетекать над горизонтальной направляющей пластиной, а это еще дополнительно увеличивает вес и усилие для перемещения вододелительного органа. Конструкция вододелителя является сложной при монтаже.A disadvantage of the known device is that the passing water stream in the supply parabolic tray has different running costs across the width of the tray, respectively, and the vertical speeds will be different, which violates the predetermined proportionality of the flow division, i.e. a predetermined proportionality coefficient, in cases where it would be possible to carry out a horizontal drive control to the setting of the required width of the chamber of the outlet channels. Therefore, in the known structure provides a horizontal guide plate. Another disadvantage is the need to create great efforts to move the flow divider with a vertical transverse plate rigidly connected to the lower edge with an elastic partition, the latter with the lower end rigidly connected to the bottom of the well. When interacting with the flow of the transverse plate, large hydrodynamic loads on vertical movement also arise, which allows the water flow to be divided up only vertically in front of the inlet channel. In addition, closing one of the lateral outlet channels with a shutter leads to flow failure in front of the flow divider, and part of the water begins to flow over the horizontal guide plate, and this additionally increases the weight and effort to move the water-separating organ. The design of the water splitter is difficult to install.
Цель изобретения - повышение эффективности путем уменьшения усилий на перемещения и регулирования скоростной структуры потока в зоне вододеления.The purpose of the invention is to increase efficiency by reducing efforts to move and control the speed structure of the flow in the zone of water allocation.
Указанная цель достигается тем, что в пропорциональном вододелителе для лотковых каналов, включающем подводящий и отводящий каналы, причем дно отводящего канала сопряжено с дном подводящего канала в виде перепада, в средней части по высоте его расположена эластичная перегородка, верхняя кромка которой закреплена к делителю потока, и вертикальная стенка, эластичная перегородка снабжена по наружному контуру жестким пояском в виде подвижной обоймы, которая верхним концом соединена с делителем потока в виде вертикальной пластины с возможностью взаимодействия с ней вдоль оси отводящего канала, при этом подводящий канал сопряжен с распределительной камерой, расширенной в плане прямоугольного сечения и другим концом установленой сверху на борта отводящего канала в виде консольной части с зазором в узле сопряжения относительно дна отводящего канала и с перекрытием верхней части проходного сечения к упомянутому каналу, а на противоположной стенке борта отводящего канала закреплена жестко вертикальная стенка камеры, при этом дно распределительной камеры снабжено плитой-порогом перед делителем потока, обращенным к потоку с обратным уклоном, причем делитель потока выполнен составным из вертикальной пластины с центральным отверстием, установленной на горизонтальной оси, с подвижной обоймой, с возможностью горизонтально-поступательного перемещения вдоль оси отводящего канала в пределах рабочего положения по ширине консольной части камеры, при этом отношение длины к ширине плиты-порога составляет не менее 1 с углом наклона 10…15° относительно дна распределительной камеры.This goal is achieved by the fact that in the proportional water divider for the channel channels, including the inlet and outlet channels, the bottom of the outlet channel is conjugated to the bottom of the inlet channel in the form of a differential, in the middle part there is an elastic partition in the middle part, the upper edge of which is fixed to the flow divider, and a vertical wall, an elastic partition is provided on the outer contour with a rigid girdle in the form of a movable cage, which is connected with the upper end to the flow divider in the form of a vertical plate with the interaction with it along the axis of the outlet channel, while the inlet channel is paired with a distribution chamber, expanded in terms of a rectangular section and the other end mounted on top of the sides of the outlet channel in the form of a cantilever part with a gap in the interface node relative to the bottom of the outlet channel and with the upper part overlapping the passage section to the said channel, and on the opposite wall of the side of the outlet channel a rigidly vertical chamber wall is fixed, while the bottom of the distribution chamber is equipped with a plate horn in front of the flow divider facing the flow with a reverse slope, and the flow divider is made up of a vertical plate with a central hole mounted on the horizontal axis, with a movable holder, with the possibility of horizontal-translational movement along the axis of the outlet channel within the working position across the width of the cantilever parts of the chamber, while the ratio of the length to the width of the threshold plate is at least 1 with an inclination angle of 10 ... 15 ° relative to the bottom of the distribution chamber.
Такое выполнение позволяет применение пропорционального вододелителя на лотковых оросительных каналах параболической формы, т.е. учитывает малое поперечное сечение и форму лоткового канала, позволяет уменьшить нагрузки, воспринимаемые подвижной частью рабочего органа и, соответственно, уменьшить габариты вододелителя. Кроме того, учитывает гидравлические параметры потока лоткового канала для получения заданной структуры распределения скоростей по высоте наполнения. Обеспечивается равномерное распределение расхода воды по ширине плиты-порога, не нарушает заданную пропорциональность деления потока вертикальной пластиной с жестким пояском в виде подвижной обоймы, установленной по форме поперечного сечения ложа отводящего канала с горизонтально-поступательным перемещением.This embodiment allows the use of a proportional water divider on the parabolic channel irrigation channels, i.e. takes into account the small cross-section and the shape of the channel channel, allows to reduce the loads perceived by the moving part of the working body and, accordingly, to reduce the size of the water divider. In addition, it takes into account the hydraulic parameters of the flow of the chute channel to obtain a given structure of the distribution of speeds along the filling height. A uniform distribution of water flow over the width of the slab-threshold is ensured, does not violate the predetermined proportionality of the division of the flow by a vertical plate with a rigid belt in the form of a movable holder, installed according to the cross-sectional shape of the bed of the outlet channel with horizontal translational movement.
Поток воды, протекающий по подводящему каналу, переводится в расширенную часть его с камерой, снабженную плитой-порогом, при этом заданное движение на плите-пороге под углом 10…15° к дну распределительной камеры, расширенной в плане, с соотношением длины к ширине плиты-порога не менее 1. Угол наклона плиты-порога имеет обратный уклон перед делителем потока и не нарушает структуру распределения скоростей.The flow of water flowing through the inlet channel is transferred to its expanded part with a chamber equipped with a threshold plate, with a given movement on the threshold plate at an angle of 10 ... 15 ° to the bottom of the distribution chamber, expanded in plan, with a ratio of length to width of the plate -threshold of at least 1. The slope of the slab-threshold has a reverse slope in front of the flow divider and does not violate the structure of the velocity distribution.
Это значит, что пропорциональный вододелитель осуществляет пропорциональное вододеление на параболических лотках с n отводами упомянутых каналов. Конструкция вододелителя достаточно проста.This means that the proportional water divider performs proportional water allocation on parabolic trays with n taps of the mentioned channels. The design of the water divider is quite simple.
Авторам не известны устройства, содержащие аналогичную взаимосвязь при решении задачи пропорционального деления в плане на лотковых каналах параболической формы, поэтому, по их мнению, предлагаемое техническое решение обладает критерием «Существенные отличия».The authors are not aware of devices containing a similar relationship in solving the problem of proportional division in plan on parabolic channel channels, therefore, in their opinion, the proposed technical solution has the criterion of “Significant differences”.
На фиг.1 изображен вододелитель, в аксонометрии; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.5 - эпюры распределения скоростей в зоне вододеления до и после устройства камеры расширения с плитой-порогом.Figure 1 shows a water divider, in a perspective view; figure 2 is the same, a top view; figure 3 is a section aa in figure 2; figure 4 is a section bB in figure 2; figure 5 - plot of the distribution of speeds in the zone of water allocation before and after the device expansion chamber with a slab-threshold.
Пропорциональный вододелитель для лотковых каналов состоит из подводящего канала 1 и отводящего канала 2, в котором установлена эластичная перегородка 3, снабженная по наружному контуру жестким пояском в виде подвижной обоймы 4, прикрепленной сверху к делителю потока в виде вертикальной пластины 5. Вертикальная пластина 5 с подвижной обоймой 4 перемещается вдоль оси отводящего канала 2, и подвижная обойма 4 выполнена по сечению упомянутого канала 2. Подводящий канал сопряжен с распределительной камерой 6, расширенной в плане прямоугольного сечения и установленной другим концом сверху на борта отводящего канала 2 в виде консольной части с зазором в узле сопряжения относительно дна отводящего канала 2 и с перекрытием верхней части проходного сечения к упомянутому каналу 2. При этом на противоположной стенке борта отводящего канала 2 закреплена жестко вертикальная стенка 7 распределительной камеры 6, расширенной в плане и снабженной плитой-порогом 9 перед делителем потока, выполненным в виде вертикальной пластины 5, обращенным к потоку с обратным уклоном. Делитель потока выполнен составным из вертикальной пластины 5 с центральным отверстием, с подвижной обоймой 4, на горизонтальной оси 10 в виде штанги, соединенной приводом 11, выполненным в виде червячного вала, втулкой 12 с резьбой, с опорными подшипниками 13. Втулка 12 перемещается вместе с вертикальной пластиной 5 и с подвижной обоймой 4 приводом 10 горизонтально-поступательно вдоль оси отводящего канала 2 в пределах рабочего положения по ширине консольной части камеры 6, при этом опорные подшипники 13 размещены на боковых стенках консольной части камеры 6, а втулка 12 закреплена в отверстие вертикальной пластины 5. При этом отношение длины к ширине плиты-порога 9 составляет не менее 1, а угол наклона составляет 10…15° относительно дна 8 распределительной камеры 6. Переходная часть камеры 6 с плитой-порогом 9 имеет длину Lп и ширину Вл.The proportional water divider for the channel channels consists of a
Пропорциональный вододелитель работает следующим образом.Proportional water splitter works as follows.
Принцип действия вододелителя основан на использовании гидравлических свойств потока. Задание программы вододеления, т.е. заданного коэффициента пропорциональности K, осуществляется приводом 11 управления и сводится к требуемой ширине в консольной части распределительной камеры 6 над отводящим лотковым каналом 2 и перед плитой-порогом 9 по формуле K=b1/b2 (где b1 и b2 - соответственно ширина пролетов консольной части камеры 6). Это можно представить в видеThe principle of the water divider is based on the use of the hydraulic properties of the flow. The assignment of a water allocation program, i.e. the predetermined proportionality coefficient K, is carried out by the
Q1=mпл. b1√2gho 3/2;Q 1 = m square b 1 √2gh o 3/2;
Q2=mпл. b2√2gho 3/2,Q 2 = m square b 2 √2gh o 3/2,
т.е. при K=Q1/Q2=b1/b2=const.those. when K = Q 1 / Q 2 = b 1 / b 2 = const.
При необходимости изменения соотношения расходов на требуемую величину вертикальную пластину 5 с подвижной обоймой 4, снабженную водонепроницаемой эластичной перегородкой (может быть, прорезинивая ткань) и выполненной по форме поперечного сечения отводящего канала 2 в пределах рабочего положения по ширине консольной части камеры 6, перемещают горизонтально-поступательно вдоль оси канала 2 приводом 11 в направляющих опорных подшипниках 13, что позволяет осуществить пропорциональное вододеление на сооружениях с n отводами.If necessary, change the cost ratio by the required amount, a
С целью ликвидации резкого расширения на переходном участке подводящего канала 1, сопряженного с распределительной камерой 6 в плане прямоугольного сечения, и нарушения гидравлической структуры при растекании потока по ширине установлена плита-порог 9, обращенная к потоку с обратным уклоном перед вертикальной пластиной 5 тракта отводящего канала 2 и отношением длины к ширине плиты-порога 9 не менее 1 с углом наклона 10…15° относительно дна 8 камеры 6, что обеспечивает заданную структуру распределения скоростей по высоте наполнения. Это в свою очередь обеспечивает равномерное распределение расхода по ширине плиты-порога 9, не нарушая при этом заданную пропорциональность деления потока вертикальной пластиной 5 с подвижной обоймой 4 вдоль оси отводящего канала 2.In order to eliminate the sharp expansion at the transitional section of the
Плита-порог 9 устраивается такой длины Lп, чтобы он имел обратный уклон, на встречу течению воды, и обеспечивал бы практически равномерный режим работы распределительной камеры 6 перед вертикальной пластины 5, закрепленной на горизонтальной оси 10 с возможностью горизонтально-поступательного перемещения одновременно с подвижной обоймой 4 вдоль оси отводящего канала 2.The threshold plate 9 is arranged such a length Lп that it has a reverse bias to meet the flow of water, and would provide an almost uniform mode of operation of the
На фиг.5 показаны эпюры распределения скоростей в зоне вододеления без плиты-порога и с предлагаемым устройством плиты-порога 9 по ширине воделения.Figure 5 shows the diagrams of the distribution of speeds in the area of water allocation without plate threshold and with the proposed device plate threshold 9 across the width of the schedule.
Выполнение распределительной камеры с размещенной плитой-порогом, установленным к потоку с обратным уклоном относительно дна камеры, позволяет влиять на гидравлическую структуру лоткового канала параболической формы, обеспечивая надежную работу рабочих органов при вододелении, и уменьшает нагрузки, на консольной части, возвышаясь над дном отводящего канала, предохраняет опорные подшипники и червячный вал с подвижной вертикальной пластиной и с подвижной обоймой от заклинивая и обеспечивает полный ход в пределах рабочего положения по ширине консольной части камеры.The implementation of the distribution chamber with a slab-threshold installed to the flow with a reverse slope relative to the bottom of the chamber allows you to influence the hydraulic structure of the parabolic channel channel, ensuring reliable operation of the working bodies during water allocation, and reduces the load on the cantilever part, rising above the bottom of the outlet channel protects the thrust bearings and the worm shaft with a movable vertical plate and with a movable cage from jamming and ensures full travel within the operating position along width of the console part of the camera.
Таким образом, в консольной части камеры 6, ограниченной боковыми стенками и вертикальной стенкой 7, закрепленной жестко на борту отводящего канала 2, получено пропорциональное вододеление, что позволяет уменьшить нагрузки, воспринимаемые подвижной частью рабочих органов и, соответственно, уменьшить габариты вододелителя, упростить конструкцию по сравнению с прототипом исходя из взаимосвязи и взаимозависимости основных элементов водораспределительного сооружения, чем повышается эффективность вододеления.Thus, in the cantilever part of the
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012104294/13A RU2486312C1 (en) | 2012-02-07 | 2012-02-07 | Proportionate water separator for tray channels |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012104294/13A RU2486312C1 (en) | 2012-02-07 | 2012-02-07 | Proportionate water separator for tray channels |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2486312C1 true RU2486312C1 (en) | 2013-06-27 |
Family
ID=48702252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012104294/13A RU2486312C1 (en) | 2012-02-07 | 2012-02-07 | Proportionate water separator for tray channels |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2486312C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU143725A1 (en) * | 1961-05-04 | 1961-11-30 | Я.В. Бочкарев | Portional water divider |
| SU1008348A1 (en) * | 1980-05-20 | 1983-03-30 | Bochkareva Natalya Ya | Flow divider for canal |
| SU1262001A1 (en) * | 1982-07-26 | 1986-10-07 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Комплексной Автоматизации Мелиоративных Систем | Water distributing device for canals |
| SU1744181A1 (en) * | 1990-04-23 | 1992-06-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Комплексной Автоматизации Мелиоративных Систем | Settling basin |
| CN2625445Y (en) * | 2003-06-18 | 2004-07-14 | 西北农林科技大学水利水电科学研究院 | Multifunctional water dividing regulating device |
-
2012
- 2012-02-07 RU RU2012104294/13A patent/RU2486312C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU143725A1 (en) * | 1961-05-04 | 1961-11-30 | Я.В. Бочкарев | Portional water divider |
| SU1008348A1 (en) * | 1980-05-20 | 1983-03-30 | Bochkareva Natalya Ya | Flow divider for canal |
| SU1262001A1 (en) * | 1982-07-26 | 1986-10-07 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Комплексной Автоматизации Мелиоративных Систем | Water distributing device for canals |
| SU1744181A1 (en) * | 1990-04-23 | 1992-06-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Комплексной Автоматизации Мелиоративных Систем | Settling basin |
| CN2625445Y (en) * | 2003-06-18 | 2004-07-14 | 西北农林科技大学水利水电科学研究院 | Multifunctional water dividing regulating device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101703911B (en) | Novel distribution and collection system in multistage column for equalizing residence time on each stage | |
| CN202298575U (en) | Water and stone separation system for debris flow | |
| RU2551992C1 (en) | Energy dissipator for open canals | |
| MXPA01008908A (en) | Three-phase separator. | |
| Zeng et al. | Experimental study on a compact axial separator with conical tube for liquid-liquid separation | |
| US8715513B2 (en) | Modified compact oil-water separation device and systems and methods for use thereof | |
| RU2486312C1 (en) | Proportionate water separator for tray channels | |
| CA2926784A1 (en) | Improved air-assisted separation system | |
| RU2560833C1 (en) | Flow energy damper | |
| JP5071395B2 (en) | Pressure floating separator | |
| Mao et al. | Influence of structure on hydraulic characteristics of T shape fishway | |
| RU2413562C2 (en) | Fluid inlet device for apparatus | |
| Eltoukhy | Hydraulic jump characteristics for different open channel and stilling basin layouts | |
| Roshdi et al. | Computational fluid dynamics simulation of multiphase flow in packed sieve tray of distillation column | |
| Pandey et al. | Comparison of flow characteristics at rectangular and trapezoidal channel junctions | |
| RU2542514C1 (en) | Water divider for channels with stormy flow condition | |
| Merder et al. | Numerical modeling of steel flow in the six-strand tundish with different flow control devices | |
| RU2484202C1 (en) | Water discharge from flumes with rapid flow mode | |
| CN106284193A (en) | A kind of adjustable underflow stilling pool | |
| RU2591967C1 (en) | Water flow energy dampener | |
| RU2390472C1 (en) | Aircraft fuel tank | |
| CN106268524A (en) | Bubbler and fixed bed reactors | |
| US1839430A (en) | Feed splitter | |
| CN205374001U (en) | A basin for hydraulics laboratory experiment | |
| Kallio et al. | Experimental study and CFD simulation of a 2D circulating fluidized bed |