RU2559680C1

RU2559680C1 - Water flow rate stabiliser

Info

Publication number: RU2559680C1
Application number: RU2014113064/06A
Authority: RU
Inventors: Наталья Владимировна Коженко; Георгий Владимирович Дегтярев
Priority date: 2014-04-03
Filing date: 2014-04-03
Publication date: 2015-08-10

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: water flow rate stabiliser includes water outlet pipe 2 of a rectangular cross-section with seat 4 shut off with a shut-off element made in the form of flexible belt 3 forming together with the housing of water outlet pipe 2 the control cavity 6 connected to an upstream wall and provided with drain passage 7, on which there is a valve installed, made in the form of sleeve 18 with shaped cut-outs 19, which is installed on diaphragm 16 of the second diaphragm housing 9, the cavity of which is connected to control cavity 6, and connected by means of stock 12 to the diaphragm of the first diaphragm housing 8, the cavity of which is connected to the upstream wall, according to the invention, seat 4 on the side of the upstream wall has threshold 5 made in the form of a water discharge with a vacuum curved shape turned to the side of contact to flexible belt 3, and height of threshold 5 is larger if stiffness of flexible belt 3 is larger.

EFFECT: excluding non-controlled leakages in a water flow rate stabiliser.

3 dwg

Description

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для регулирования расхода воды на трубчатых и диафрагмовых водовыпусках.The invention relates to hydraulic engineering and can be used to control the flow of water on tubular and diaphragm outlets.

Известен стабилизатор расхода воды (см. а.с. №1198465, М.кл. - G05D 7/00, 1985 г.), содержащий коробчатый щит, донный затвор, выполненный в виде сообщенной с верхним и нижним бьефами емкости, образованной напорным щитом, установленным на горизонтальной оси вращения и соединенным с гибкой оболочкой, закрепленной в устоях сооружения, и клапан, выполненный в виде установленного на сливном отверстии щита с козырьком, соединенного через тягу с рычагом, плечо которого связано посредством регулировочного винта с донным затвором.A known flow rate stabilizer (see AS No. 1198465, M.cl. - G05D 7/00, 1985), comprising a box-shaped shield, a bottom shutter, made in the form of a tank formed by a pressure shield connected with the upper and lower bouts mounted on a horizontal axis of rotation and connected to a flexible shell fixed in the abutments of the structure, and a valve made in the form of a shield mounted on the drain hole with a visor connected through a rod to a lever, the shoulder of which is connected by means of an adjustment screw to the bottom bolt.

Однако известный стабилизатор расхода воды обладает нерегулируемыми протечками при практически закрытом исполнительном органе.However, the known water flow stabilizer has unregulated leaks with a practically closed actuator.

Наиболее близким к изобретению является регулятор расхода воды (см. а.с. №1275383, М.кл. - G05D 7/01, 1984 г.), содержащий водовыпускную трубу прямоугольного сечения с седлом, перекрываемым запорным органом, выполненным в виде гибкой ленты, образующей с корпусом водовыпускной трубы управляющую полость, сообщенную с верхним бьефом и снабженную сливным каналом, на котором установлен выполненный в виде втулки с профилированными вырезами клапан, установленный на мембране второго мембранного корпуса, полость которого сообщена с управляющей полостью, и связанный посредством штока с мембраной первого мембранного корпуса, полость которого сообщена с верхним бьефом.Closest to the invention is a water flow regulator (see AS No. 1275383, Mcl - G05D 7/01, 1984), containing a water outlet pipe of rectangular cross section with a saddle, overlapped by a locking element made in the form of a flexible tape forming a control cavity connected with the upper pool and equipped with a drain channel, which is configured as a sleeve with profiled cut-outs, which is installed on the membrane of the second membrane body, the cavity of which is in communication with the control cavity, and with yazanny rod through the first membrane to the membrane housing, which cavity communicates with the upper pool.

Однако данный регулятор расхода воды не обеспечивает герметичного перекрытия водовыпускного отверстия, обладает нерегулируемыми протечками при закрытом запорном органе, т.к. при практически закрытом положении давления в управляющей полости и перед гибкой лентой со стороны верхнего бьефа уравновешены, а жесткость гибкой ленты, при изгибе, препятствует герметичному перекрытию водовыпускного отверстия.However, this water flow regulator does not provide a tight shutoff of the water outlet, has unregulated leaks with a closed shut-off body, because when the pressure position in the control cavity is practically closed and before the flexible tape from the upstream side are balanced, and the stiffness of the flexible tape, when bent, prevents the hermetic closure of the water outlet.

Техническим результатом является создание стабилизатора расхода воды, обеспечивающего исключение нерегулируемых протечек.The technical result is the creation of a stabilizer for water flow, ensuring the exclusion of unregulated leaks.

Технический результат достигается тем, что в стабилизаторе расхода воды, содержащем водовыпускную трубу прямоугольного сечения с седлом, перекрываемым запорным органом, выполненным в виде гибкой ленты, образующей с корпусом водовыпускной трубы управляющую полость, сообщенную с верхним бьефом и снабженную сливным каналом, на котором установлен выполненный в виде втулки с профилированными вырезами клапан, установленный на мембране второго мембранного корпуса, полость которого сообщена с управляющей полостью, и связанный посредством штока с мембраной первого мембранного корпуса, полость которого сообщена с верхним бьефом, согласно изобретению, седло со стороны верхнего бьефа на грани имеет порог, выполненный в виде водослива с вакуумным криволинейным профилем, повернутым в сторону контакта с гибкой лентой, а высота порога тем больше, чем больше жесткость гибкой ленты.The technical result is achieved by the fact that in the stabilizer of the flow rate of water containing a rectangular outlet pipe with a saddle overlapped by a locking member made in the form of a flexible tape forming a control cavity in communication with the upper outlet and equipped with a drain channel, on which the made in the form of a sleeve with profiled cut-outs, a valve mounted on the membrane of the second membrane body, the cavity of which is in communication with the control cavity, and connected by eye with the membrane of the first membrane body, the cavity of which is in communication with the upper pool, according to the invention, the saddle on the side of the upper pool on the verge has a threshold made in the form of a spillway with a vacuum curved profile, turned in the direction of contact with the flexible tape, and the threshold height is greater, the greater the rigidity of the flexible tape.

Новизна заявленного технического решения заключается в том, что за счет дополнительного элемента, а именно порога на грани седла со стороны верхнего бьефа, обеспечивается исключение нерегулируемых протечек.The novelty of the claimed technical solution lies in the fact that due to an additional element, namely the threshold on the verge of the saddle from the side of the upstream, the exclusion of unregulated leaks is ensured.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид стабилизатора расхода воды; на фиг.2 - общий вид стабилизатора расхода воды с перекрытым проходным отверстием седла; на фиг.3 - узел A на фиг.2.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a General view of a stabilizer flow rate; figure 2 is a General view of the stabilizer flow rate with a blocked passage hole of the saddle; figure 3 - node A in figure 2.

Стабилизатор расхода воды содержит плоский щит 1 с закрепленной на нем водовыпускной трубой 2 прямоугольного сечения. Внутри водовыпускной трубы 2 размещен запорный орган, выполненный в виде гибкой ленты 3, закрепленной одним концом к верхней стенке водовыпускной трубы 2, а другим - к седлу 4 в основании водовыпускной трубы 2. Седло 4 со стороны верхнего бьефа на грани имеет порог 5, выполненный в виде водослива с вакуумным криволинейным профилем, повернутым в сторону контакта с гибкой лентой, а высота порога тем больше, чем больше жесткость гибкой ленты. Гибкая лента 3 образует с корпусом водовыпускной трубы 2 управляющую полость 6 со сливным каналом 7. Стабилизатор расхода воды содержит первый 8 и второй 9 мембранные корпуса. Полость первого мембранного корпуса 8 соединена трубопроводом 10 с верхним бьефом. Мембрана 11 первого мембранного корпуса 8 посредством штока 12 с винтом уставки 13 и пружиной 14 соединена с жестким центром 15, закрепленным на мембране 16 второго мембранного корпуса 9, сообщенного трубопроводом 17 с управляющей полостью 6. Внутри выходного патрубка сливного канала 7 установлен клапан, выполненный в виде втулки 18 с профилированными вырезами 19. Нижнее основание втулки 18 закреплено на мембране 16 второго мембранного корпуса 9.The water flow stabilizer comprises a flat shield 1 with a water outlet pipe 2 of rectangular cross section fixed thereon. Inside the outlet pipe 2 there is a locking element made in the form of a flexible tape 3 fixed at one end to the upper wall of the outlet pipe 2 and to the saddle 4 at the base of the outlet pipe 2. The saddle 4 on the face has a threshold 5 made in the form of a spillway with a vacuum curved profile, turned in the direction of contact with the flexible tape, and the threshold height is greater, the greater the stiffness of the flexible tape. The flexible tape 3 forms, with the casing of the water outlet pipe 2, a control cavity 6 with a drain channel 7. The water flow stabilizer comprises a first 8 and a second 9 membrane body. The cavity of the first membrane housing 8 is connected by a pipe 10 to the upper pool. The membrane 11 of the first membrane housing 8 by means of a rod 12 with a setpoint screw 13 and a spring 14 is connected to a rigid center 15 mounted on the membrane 16 of the second membrane housing 9, connected by a pipe 17 with a control cavity 6. A valve is installed inside the outlet pipe of the drain channel 7, made in in the form of a sleeve 18 with profiled cutouts 19. The lower base of the sleeve 18 is mounted on the membrane 16 of the second membrane housing 9.

Стабилизатор расхода воды работает следующим образом. Первоначальной установкой плоского щита 1 задается степень открытия водовыпускного отверстия гидротехнического сооружения. При повышении уровня воды в верхнем бьефе, благодаря наличию трубопровода 10, давление в первом мембранном корпусе 8 возрастает, мембрана 11 прогибается, сжимая пружину 14 и перемещая шток 12. Вместе со штоком 12 перемещается жесткий центр 15, закрепленный на мембране 16 второго мембранного корпуса 9, сообщенного трубопроводом 17 с управляющей полостью 6. В свою очередь втулка 18, имеющая профилированные вырезы 19, также перемещается. Данное действие приведет к уменьшению степени открытия сливного канала 7 и, как следствие, к уменьшению расхода воды, сбрасываемой из управляющей полости 6. Давление в последней начинает возрастать, равенство между расходом воды, поступающим в управляющую полость 6 через зазоры между корпусом водовыпускной трубы 2 и незакрепленными краями гибкой ленты 3, и сбрасываемым расходом нарушится, гибкая лента 3 приходит в движение и начинает перекрывать проходное отверстие в седле 4 в основании водовыпускной трубы 2. После окончания переходного процесса равенство между поступающим и сбрасываемым расходами восстанавливается и гибкая лента 3 занимает новое положение. При этом по мере перемещения жесткого центра 15, благодаря наличию втулки 18 с профилированными вырезами 19, площадь проходного сечения сливного канала 7 изменяется по закону, обеспечивающему такую расходную характеристику из управляющей полости 6, при которой новому положению гибкой ленты 3 соответствует степень открытия проходного сечения в седле 4 в основании водовыпускной трубы 2, позволяющая компенсировать увеличение расхода при повышении уровня воды в верхнем бьефе. При понижении уровня воды в верхнем бьефе цикл работы повторяется в обратном порядке. Настройка стабилизатора расхода воды на другой режим осуществляется винтом уставки 13.The flow rate stabilizer operates as follows. The initial installation of the flat shield 1 sets the degree of opening of the water outlet of the hydraulic structure. When the water level in the upstream rises, due to the presence of the pipeline 10, the pressure in the first membrane case 8 increases, the membrane 11 bends, compressing the spring 14 and moving the rod 12. Together with the rod 12, a rigid center 15 is mounted, fixed on the membrane 16 of the second membrane case 9 communicated by the pipeline 17 with the control cavity 6. In turn, the sleeve 18, having profiled cutouts 19, also moves. This action will lead to a decrease in the degree of opening of the drain channel 7 and, as a consequence, to a decrease in the flow rate of water discharged from the control cavity 6. The pressure in the latter begins to increase, the equality between the flow rate of water entering the control cavity 6 through the gaps between the body of the water outlet pipe 2 and the loose edges of the flexible tape 3, and the discharged flow is broken, the flexible tape 3 comes into motion and begins to block the passage hole in the saddle 4 at the base of the outlet pipe 2. After the transitional passage the process of equality between incoming and discharged costs is restored and flexible tape 3 takes a new position. Moreover, as the rigid center 15 moves, due to the presence of the sleeve 18 with profiled cut-outs 19, the area of the passage section of the drain channel 7 changes according to the law, which provides such a flow characteristic from the control cavity 6, in which the degree of opening of the passage section in saddle 4 at the base of the outlet pipe 2, which allows you to compensate for the increase in flow rate with increasing water level in the upstream. When the water level in the upper pool decreases, the work cycle is repeated in the reverse order. Setting the water flow stabilizer to another mode is carried out by the set screw 13.

При необходимости полностью перекрыть проходное отверстие в седле 4 в основании водовыпускной трубы 2 винт уставки 13 устанавливают в положение, обеспечивающее закрытие сливного канала 7 и, как следствие, к исключению расхода воды, сбрасываемой из управляющей полости 6. Давление в последней начинает возрастать, гибкая лента 3 приходит в движение и начинает перекрывать проходное отверстие в седле 4. Однако на момент самого закрытия проходного отверстия в седле 4, в основании водовыпускной трубы 2, давления со стороны верхнего бьефа перед лентой и за лентой, в управляющей полости 6, уравновешиваются и лента находится в безразличном состоянии. При этом жесткость самой ленты, необходимая при герметизации проходного отверстия в седле 4 по бокам, в данном случае будет препятствовать герметизации проходного отверстия, именно со стороны верхнего бьефа. Наличие порога 5, установленного со стороны верхнего бьефа, на грани седла, т.е. в месте, где лента 3, при закрытом положении, находится в безразличном состоянии, обеспечит герметичное перекрытие отверстия в седле 4 и исключит нерегулируемые протечки, за счет того что порог 5 и лента 3 плотно прилегают друг к другу. Высотой порога 5 "выбирают" жесткость ленты 3, обеспечивающей радиус ее поворота. Водослив криволинейным профилем повернут в сторону контакта с гибкой лентой, что способствует наиболее благоприятному гидравлическому режиму контакта гибкой ленты 3 и криволинейного профиля порога 5, обеспечивая режим герметизации.If necessary, completely block the passage hole in the seat 4 at the base of the water outlet 2, the setpoint screw 13 is set to a position that closes the drain channel 7 and, as a result, to eliminate the flow of water discharged from the control cavity 6. The pressure in the latter begins to increase, a flexible tape 3 comes into motion and begins to block the passage in the saddle 4. However, at the time of the closure of the passage in the saddle 4, at the base of the water outlet 2, the pressure from the upstream side in front of the ribbon th and behind the tape, in the control cavity 6, are balanced and the tape is in an indifferent state. At the same time, the rigidity of the tape itself, which is necessary when sealing the feed-through hole in the saddle 4 on the sides, in this case will prevent the feed-through hole from being sealed, namely from the upstream side. The presence of a threshold 5 set from the upstream side, on the verge of a saddle, i.e. in the place where the tape 3, in the closed position, is in an indifferent state, will ensure a tight overlap of the hole in the saddle 4 and eliminate unregulated leaks, due to the fact that the threshold 5 and the tape 3 are tightly adjacent to each other. The height of the threshold 5 "choose" the stiffness of the tape 3, ensuring the radius of its rotation. The spillway with a curved profile is turned in the direction of contact with the flexible tape, which contributes to the most favorable hydraulic contact mode of the flexible tape 3 and the curved profile of the threshold 5, providing a sealing mode.

Claims

A water flow stabilizer comprising a rectangular outlet pipe with a saddle overlapped by a locking member made in the form of a flexible tape forming a control cavity in communication with the upstream pipe and equipped with a drain device on which a valve is connected, connected by a rod to the membrane membrane case, the cavity of which is in communication with the upstream, characterized in that the saddle on the side of the upstream has a threshold in the form of a spillway with a curved vacuum profile, turned in the direction of contact with the flexible tape, and the height of the threshold is greater, the greater the stiffness of the flexible tape.