1
Изобретение относится к области регулирования уровней в резервуарах,
которыми могут быть бьефы каналов
Целью изобретения является расширение
области применения с возможностью регулирования уровней как в верхнем, так и в нижнем резервуарах
.
На фиг. 1 и 2 представлено предлагаемое устройство, первьш варианту
на фиг. 3 и 4 - предлагаемое устройство , второй вариант.
Устройство содержит верхний 1 и нкяший 2 резервуары, установленньш в верхнем резервуаре 1 первый
секторный затвор 3 с закрепленной на нем первой емкостью 4, установленный в нижнем резервуаре 2 второй
секторный затвор 5, выполненный в виде второй емкости. Первьш секторный затвор 3 соединен с одним плечом
рычага 6, установленного на горизонтальной оси 7 вращения, Второй секторный затвор 5 соединен с другим
плечом рычага 6.
Устройство содерлсит также источник
8 сжатого газа с ограниченным
дебитом, установленную в верхнем
резервуаре 1 трубку 9, торец которой установлен на заданной отметке уровня
в емкости. Устройство содержит 5 также систему трубопроводов 10 с перключающими
кранами 11-13 (фиг, 1, 2) и кранами 14-16 (фиг. 3, 4), Краны 11 и 12 могут быть заменены одним
краном 16 (фиг, 2).
10 Б 4 первого секторного
затвора 3 выполнены верхнее 17и нижнее 18 отверстия, В емкости второго
секторного затвора 5 также выполнены верхнее 19 и нижнее 20 отtS
верстия. Верхнее отверстие 17 первого секторного затвора 3 позволяет сообщать его емкость посредством
системы трубопроводов 10 и перекгаочающего крана 11 либо с источ20
НИКОМ 8 сжатого газа, либо с атмосферой .(фиг, 1, 2). Верхнее отверстие 1 (фиг. 3, 4) в устройстве по
второму варианту изобретения всегда сообщает емкость 4 первого секторного затвора с атмосферой.
Нижнее отверстие 18 по первому варианту изобретения (фиг, 1, 2)
3
обеспечивает заполнение емкости первого
секторного затвора 3 водой из верхнего резервуара 1.
Верхнее отверстие 19 второго секторного затвора 5 по первому варианту изобретения (фиг. 1, 2) позволяе
сообщать его емкость посредством системы трубопроводов 10 и переключающего крана 12 либо с источником
8 сжатого газа, либо с атмосферой. Верхнее отверстие 19 по второму варианту
изобретения (фиг. 3, 4) сообщает его полость с атмосферой.
Нижнее отверстие 20 по первому варианту изобретения (фиг. 1,2) обеспечивает сообщение емкости второго
затвора 5 либо с верхним, либо с нижним резервуарами посредством
системы трубопроводов 10 и переключающего крана 13.
Емкости затворов сообщены с истоЧ НИКОМ сжатого газа таким образом,
что если с ним сообщена одна из емкостей одного из затворов, то емкость
другого затвора сообщена с атмосферой и наоборот (это относится к первому варианту изобретения).
Трубка 9 имеет возможность вертикального перемещения при помощи цепи
21, закрепленной на крюке 22, либо при помощи трособлочной системы 23.
Емкости затворов выполнены таким образом, что имеют постоянное горизонтальное сечение по всей полезной
высоте, а центр тяжести подвижной части устройства смещен в сторону
верхнего резервуара от горизонтальной оси вращения и расположен на одном уровне с осью вращения.
Устройство по второму варианту изображения содержит сливную воронку
24, которая через систему трубопроводов 10 и переключающие краны 14 и 15 соединена с емкостями затворов
через нижние отверстия 18 и 20.
Воронка 24 установлена с возможностью
вертикального перемещения с помощью трособлочной системы 23 и снабжена диафрагмой 25 потери напора
. Сливная кромка сливной ворон си 24 установлена на заданной отметке уровня в емкости и выше уровня в
нижнем резервуаре.
Питание сливной воронки 24 может
осуществляться от дополнительного источника 26 с чистой водой, что позволяет
исключить засорение труб системы трубопроводов 10.
815664
Устройство по первому варианту изобретения работает следующим образом
.
Для регулирования уровня в верхнем 5 резервуаре делают так, чтобы емкость
первого секторного затвора 3, который становится регулирующим, сообщалась с источником 8 сжатого газа.
Второй секторный затвор 5 являет ::я
10 в этом случае пассивным и выполняет
функции амортизатора. Давление в нем равно атмосферному, а кран 13 сообщает
его емкость с нижним резервуаром 2. Если необходимо регулировать
15 уровень в нижнем резервуаре 2, емкость второго секторного затвора 5 подсоединяют при помощи крана 13
к верхнему резервуару, а при помощи крана 12 - к источнику 8 сжатого
газа, емкость же первого секторного затвора 3 сообщается в этом случае
с атмосферой и становится амортизатором . Результатом такой К нструкции
является то, что величина давления
5 в системе трубопроводов и вн5три регулирующего
затвора постоянна и равна величине d;
Таким образом, поверхность воды
в регулирующем затворе находится
3Q на том же уровне, что и конец трубки
9 независимо от уровня воды в верхнем резервуаре. Задняя и передняя
стенки затворов представляют собой поверхности вращения, В результате этого гидростатическое давление
на стенки не влияет на вращающий момент, действующий на рычаг 6. Вращающий
момент, действующий на подвижную часть устройства, порождается исключительно благодаря разнице
уровней в регулирующем затворе и в регулируемом резервуаре,
Только днища емкостей затворов оказьтают на подв1сжньш рычаг 6 воздействие
, величггаа которого пропорциональна разности уровней воды внутри и снаружи емкостей затворов.
Вращающий .момент подвижной части; устройства уравновешивается либо
гидростатическим давлением на первый секторный затвор 3, когда он является
регулирующим, либо увеличением веса воды в емкости второго секторного затвора 5, когда регулирующим
является он, причем эти усилия пропорциональны разнице между уровнем
воды в верхнем резервуаре и в емкоети первого секторного затвора 3, когда
регулирующим является он, или разнице мезкду уровнем воды в нижнем. резервуаре ив. емкости второго
секторного затвора 5, когда он явля ется регулирующим. При этом уровень воды в нерегулирующем затворе равен
уровню воды в резервуаре, в который он частично погружен. Эти уровни отт личаются один от другого только
временем скоротечных переходных периодов в связи с ограниченностью
количества воды, которое может проникнуть в емкость затвора или вылиться из нее под действием определенного
давления. Такое ограничение дебита способно улучшить стабильность работы устройства в случае,
когда эти резервуары представляют собой бьефы каналов, и, следовательно
, улучшить качество регулирования. Постоянство уровня воды в емкости затвора, выбранного в качестве
регулирующего, обусловливает поддержание постоянного зФовня воды в соответствующем
резервуаре; действительно , если уровень воды в верхнем резервуаре стремится подняться, а уровень
воды в емкости затвора 3 остается постоянным, гидростатическое давление на затвор возрастает, и затвор
полностью открывает проход воды в нижний резервуар, поскольку в связи с расположением центра тяжести
подвижного узла действующий на него вращающий момент, обусловлен / / / / / /7 /// /// /// х /// //У
ный его весом и гидростатическим давлением, остается постоянным независимо
от углового положения, Закрытие затвора имеет место в случае понижения уровня воды в верхнем
резервуаре. Регулирование уровня воды в выбранном резервуаре может
осуществляться вертикальным перемещением трубки 9.
В устройстве по второму варианту изобретения (фиг. 3, 4) постоянство
уровней в емкостях затворов обеспечивается посредством сливной воронки 24. Посредством последней системы
трубопроводов .10 и переключающих кранов 14 и 15 осуществляется циркуляция воды между верхним и нижним
резервуарами. При помощи кранов 14 и 15 первый затвор 3 или второй затвор
5 могут сообщаться со сливной воронкой 24, другой затвор в этом случае сообщается с резервуаром, в
который он частично погружен, Поскольку уровень воды внутри емкости
одного из затворов остается постоян}шм , уровень в верхнем резервуаре будет также постоянным.
Изменение заданного уровня воды в резервуаре осуществляется путем
вертикального перемещения сливной воронки 24, Питание сливной воронки
24 может осуществляться от дополнительного источника 26 с чистой водой,
что позволяет повысить надежность устройства.
19
Фиг..
T(N/Пх
C:ii tl.
MJ .
.J /// / ////// //7 // У/ ////// 7// /// / // Фиг./0 01
