SU673992A1 - Стабилизатор уровн жидкости в верхнем бьефе - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к автоматике и может быть использовано дл  регулировани  уровн  жидкости в верхнем 6t.eфе в резервуарах, водоемах, каналах или других подобных сооружени х с устройствами , позвол ющими спивать жидкость в нижний бъеф. . Известны устройства дл  регулировани  уровн  жидкости в гидротехнических сооружени х, содержащие сифон, соединенный с емкостью дл  воздуха 1 . Наиболее близкш к изобретению по технической сущности  вл етс  стабилизатор уровн  жидкости в верхнем бъефе, содержащий сифонную трубку, соединенную с верхним и нижним бъефами, и импульсную трубку, один конец которой соединен с верхним коленом сифонной трубки, а другой конец установлен в верхнем бъефе на высоте стабилизируемого Тровн  27 . Известный стабилизатор уровн  жидкости в верхнем бъефе имеет недостаточно плав -ную регулирующую характеристику, а точнее -  рко вьфаженную релейную характеристику . Если это не про вл етс  в достаточной мере при регулировании уровн  жидкости в больших объемах регулировани  (водохранилища, резервуары с большим объемом и т.д.), то при стабилизации уровн  в небольших резервуарах, на участках каналов с небольшими расходами, к, особенно, при работе известного автоматического стабилизатора поблизости от других автоматических устройств регулировани , как, например, регулируемые водозаборы , про вл ет себ  в виде  влени  пере| егулировани  или раскачки систолы авторегулировани , когда регулируемый горизонт жидкости непрерывно измен етс , то поднима сь, то вновь опуска сь, что не позвол ет прои:жодить поддержание значений регулируемык параметров в необходимых пределах. Кроме того, необходимо укрепл ть нижний бъеф известного устройЪтва против его размьша пульсирующими

673992 расходами жидкости, имеющими всегда максимальные значени . Целью изобретегт   вл етс  улучшение динамических характеристик в предлагаемом стабилизаторе. Это достигаетс  тем, что он содержит дополнительные.трубки, а сифонна  трубка вьшолнена в виде рас .. поверженных последовательно с понижением колен, верхн   часть каждого из которых соединена соответствующей импульсной трубкой с верхним бъефом, причем второй кснец каждой последующей импульсной трубки установлен вьгае предыдущей. На фиг. 1 показан предлагаемый стабилизатор уровн  при установлй1ии в верхнем бъефе нормального уровн  жидкости , разрез; на фиг. 2 двухколе нньй автоматический стабилизатор уровн  в работе, при небольщом повьппении уровн  жидкости верхнего бъефа. вьпне нормально- го значени  (входное отверстие воздушной трубки первого колена не подтоплено) раз|рёз;-на фиг. 3 - то же, при закрытом отверстии трубки дл  впуска, воздуха nepiBbio колена, разрез; на фиг. 4 - то же, при закрытом жидкостью впускном отверс тии трубки дл  воздуха второго колена, разрез; на фиг. 5 - характеристики работы известного устройства, предлагаемого стабилизатора (двух- и трехколенного) и устройства регулировани  с Плавной характеристикой регулировани  при стабили- зацйи возрастающего уровн  верхнего бъефа при пропуске небольшого расхода; на фиг. 6- то же, при пропуске большого расхода. Стабилизатор уровн  жидкости в верхнем бъе(Ье содержит сифонную трубку 1 соедин ющую верхний бъеф 2 с бъефом 3 и выполненную в виде колеи 4 и 5, имеющих соответственно импульсные трубки 6 и 7 дл  воздуха, соеди 5 ющие cooffeelfcfByTuiiiHe внутренние полости 8 и 9 через впускные отверсти  10 и 11 . с атмосферой, причем порог 12 водослива колена 4 установлен на отметке нормального уровн  13, впускное отверстие 10 устано:влено на отметке уровн  14 ёШ1У Ь 1СГё кйми нормального уровн  13 и максимального уровн  15, а впускное отверстие 11 устанбвпёно на отмёйе / максимального уровн  15. При повышении уровн  жидкости в верхнем бъефе 2 выше отметки нормапьног о уровн  13 стабилизатор работает ка обычный водосливной порог, обеспечива  свободный перелив в нижний бъеф 3 расчетного расхода жидкости, величина коТо- poix) зависит от сущее тву1«ц его напора Н над порогом. 12 колена 4. Если переливающийс  через порог 12 водослива расход жидкости не обеспечивает стабилизации уровн  верхнего бъефа и последний продолжает расти, то при достижении им отметки 14 установки впускного отверсти  10 указанное отверстие подтапливаетс , в результате чего подток воздуха из атмосферы во внутреннюю полость 8 прекращаетс . Расход жидкости через колено 4 резко возрастает и соответствует величине перепада 2 . -i N где 2 - перепад горизонтов верхнего 2 и нижнего 3 бьефов; И - число колен трубки 1 .(в данном случае - два). При этом необходимр учесть, что пороги водосливов коле , следуюп х за п эвым (в двухколенном - второго в трехколенном - второго и третьего; в четырехколенном - второго, третьего и четвертого и т.д.) устанавливаютс  на отме рках. обеспечивакедих на каждом из колен равные перепады бъефов, суммарна  величина KOTopbix равна общему перепаду меж-ду верхним 2 и нижним 3 бъефами. Переливающа с  по колену 4 жидкость прохйдит в дальнейшем по колену 5, Однако , вследствие того, что впускное 11 не подтоплено жидкостью, через него из аи осферы происходит подсос воздуха во внутреннюю попреть 9. Это преп тстауетг аар ду колена 5, а следоваTambHOj , и увеличению расхода через последнее . Если увеличенный расход жидкости, равный расходу зар женного колена 4, не обестечиваёт стабилизацию уровн  верхнего бъефа 2 и последний продолжает расти, то при достижетсии им отметки максимальийГо уровн  15 подтапливаетс  впускное отверстие 11. При этом впуск воздуха из атмосферы в полость 9 прекращаетс  и колено 3 зар жаетс , в результате чего расход жидкости через сифонную трубку вновь резко возрастает и соответствует общему перепаду Z бъефов. При понижении уровн  в хМего бъефа 2 (по мере его понижени ) поочередно приоткрываютс  впускные отверсти  (сначала отвёрстие 11, а потом отверстие 10). При впуске воздуха во внутрёншою полость 9, а затем полость 8 происходит срьШ вакуума в них, в результате чего

Claims (1)

1. ..:.. о(жшй припускаемый сифонной трубкой 1 расход жидкости ступенчато уменьшаетс , Иэ указанного следует, что чем больше количество ступеней, на которые делитс  общий нропускаемый трубкой 1 расход , тем выше точность стабилизации верхнего бьефа. Исследу  характеристики работы устройств при стабилизации медленно измен ющегос  уровн  в водоеме видим, что известное устройство (крива  17) работает , часто включа сь и выключа сь, пропуска  через себ  расхой-максимальный, и поддержива  в водоеме также максимальный уровень 15, а предлагаемый стабилизатор (двухколенный) включаетс  реже (крива  18), расход через нетхэ в два раза меньше расхода через известное устрой ство, а поддерживаи 1ый уровень 14 лежит ниже максимального уровн  15 водоема и обеспечиваетс  работой только одного первого колена; трехколенный стабилизатор включаетс  в работу еще реже (крива  19), расход через него в три раза меньше расхода через известное устройство, а стабилизируемый уровень еще ниже уровн  13 и обеспечиБа€Ргс  работой одного лишь только переого колена. Исследу  характеристики работы устройств при: стабилизации быстро измен ющегос  уровн  водоетла видим, что известное устройство (крива  17) часто включаетс  й- выключаетс , пропуска  через себ  максимальный расход и под- держива  всегда максимальный уровень 15 в бодоеме, а предлагаемый стабилизатор (двухколенный) работает с посто н но включеннь№1 первыь коленом к периодически включающимс  и выклйчающим-т с  вторым KorteHOM (крива  18), при этом .г . .л. ., . ,- частота включени  и выключени  вторЬ го колена в два раза ниже частоты включени  и выключени  известного устройства , стабилизируемый уровень в водоеме максимальный , и пропускаемый расход также , максимальный, а трехколенный стабилизатор работает с посто нно включенньвл первым коленом и периодически чающимс  и выключающимс  вторЬ1М коленом (крива  19), при этом частота включений и выключений второго колена значительно ниже частоты включений и выключений;известного устройства и второго 1солён1а предлагаемого двухколенного стабилизатора; стабилизируемый уровень в водоеме ниже максимального уровн  15, а пропускаемый расход - меньше максимального и соответствует работе лишь двух из трех колен. При сравнении приведенных характеристик видно, что работу известного устройства в обоих случа х характеризует высока  частота включений и выключений, причем стабилизируемый уровень н пропускаемый известным устройством расход при этом всегда максимальные, в отличие от работы предлагает юго стабилизатора, у которого с увеличением числа колрн характеристика улучшаетс  и приближаетс  к характеристике устройства с плавным (пропорциональным ) регулировании (крива  20). Применение предлагаемого многоколенного стабилизатора позвол ет отказатьс  от дополнительного укреплени  нижнего бъефа, подвергак цегос  при пропуске всегда максимального расхода через известное устройство. Кроме того этим облегчаетс  работа самого водоема, так как стабилизируемый уровень в водоеме лежит ниже максимально допустимого уровн  15. Вместе с т предлгагаемый стабилизатор сохран ет быстродойствие качество , присущее сифонным водовыпусам , так в предлага юм трехколенном стабилизаторе остаётс  резерв - готовое к включению третье колено; при очень бьютром (катастрофическом) росте уровн  жидкости в водоеме и подтоплении впускных отверстий трубок дл  воздуха всех трех колен - стабилизатор пропу;скает максимальный расход и быстро стабилизирует уровень в водоеме до необходимых пределов. Формула изобретени  Стабилизатор уровн  жидкости в верхнем бъефе, содержащий сифонную трубку,, соединенную с верхним и нижним бъефами, и импульсную трубку, один конец которой соединен с веэрхним коленохл сифонной трубки, а другой конец установлен в верхнем бъефе на высоте стабилизируемого уровн  отличающийС Я тем, что, с цепью улучигеки  дрйа лических характеристик стабилизатора , он содержит дополнительные импульсные трубки, а сифонна  трубка выполнена в виде расположенных последовательно с понижением колен, верхн   часть каждо- го из которых соединена соответствук Ней импульсной трубкой с верхним бъефом, причем второй конец каждой последующей т.пульсной трубки установлен выше предыдущей . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 673 2 1. Авторское свидетельство СССР № 194345, кл.а 05D 9/02,19бб. 2ГПатент США № 27622О2, кл. G 05 D 9У02, 1956; .5 //f/ / /y 7 / /M,

   673992 .

   15

   13

   л л /ч ч Л

   / V V V V v V

   .X VV