затвор-стабилизатор расхода воды
Классы МПК: | E02B13/00 Ирригационные канавы, те самотечные, открытые водораспределительные системы |
Автор(ы): | Мельников Б.И.[KG], Рохман А.И.[KG], Мельников Г.Б.[KG] |
Патентообладатель(и): | Мельников Борис Ильич (KG) |
Приоритеты: |
подача заявки:
1991-05-05 публикация патента:
20.02.1995 |
Использование: для регулирования расходов воды, подаваемых в отводящие каналы на водораспределительных сооружениях. Сущность изобретения: к низовой грани посредством вертикальных ребер прикреплена верховая ступенчатая водосливная грань. На нижних кромках граней криволинейный оголовок и горизонтальный козырек. К низовой грани с возможностью вертикального перемещения и фиксации присоединена водосливная пластина с криволинейным козырьком в верхней части, направленным назад. Поток воды, проходящий под устройством, стабилизируется и поступает в транзитный канал, а поток над криволинейным козырьком поступает в отводящий канал с расходом, соответствующим положению по высоте криволинейного козырька. 4 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4
Формула изобретения
ЗАТВОР-СТАБИЛИЗАТОР РАСХОДА ВОДЫ, включающий коробчатый секционный корпус со ступенчатой верховой водосливной гранью, плоским козырьком на нижней кромке низовой грани и криволинейным козырьком на нижней кромке верховой грани, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет деления потока воды при установке на водораспределительном сооружении с отводящими и транзитным каналами, он снабжен водосливной пластиной с криволинейным козырьком в верхней части, выполненной с шириной, равной ширине корпуса, причем верхняя кромка низовой грани расположена на уровне верхней ступени верховой грани, а пластина присоединена к низовой грани с возможностью вертикального перемещения и фиксации и обращена козырьком назад.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для деления потока воды при установке на водораспределительном сооружении с отводящими и транзитным каналами. Известен регулятор уровня воды в оросительном канале [1], содержащий установленный внутри секторного затвора на его плоской грани шток и обратный клапан, телескопически соединенный с одним концом штока, второй конец которого расположен вне секторного затвора и подпружинен относительно его плоской грани, причем в береговых устоях выполнен паз, расположенный на траектории перемещения второго конца штока. Недостатком регулятора является ограниченный диапазон применения из-за трудностей деления потока воды при установке на водораспределительном сооружении с отводящими и транзитным каналами. Известен также стабилизатор расхода воды [2], включающий коробчатый щит, передняя стенка которого выполнена ступенчатой и оборудована в нижней части криволинейным оголовком, а задняя стенка содержит горизонтальный козырек, причем короб щита разделен вертикальными ребрами на секции по границам ступеней передней полости. Недостатком данного стабилизатора является также ограниченное использование при делении потока воды и установке его на водораспределительном сооружении с отводящими и транзитным каналами. При эксплуатации водораспределительного сооружения, включающего участок транзитного канала и два отвода, зачастую требуется обеспечивать подачу постоянного расхода воды по транзиту, а остальную воду разделить пропорционально между двумя отводами. Известными конструкциями стабилизаторов расхода данную задачу решить довольно сложно, так как помимо устройства стабилизаторов на транзитном канале необходимо постоянно маневрировать щитами отводов при изменяющихся расходах воды в подводящем канале. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет деления потока воды при установке затворов-стабилизаторов расхода воды на водораспределительном сооружении с отводящими и транзитным каналами. Это достигается тем, что затвор-стабилизатор расхода воды снабжен водосливной пластиной с криволинейным козырьком в верхней части, выполненной с шириной, равной ширине корпуса, причем верхняя кромка низовой грани расположена на уровне верхней ступени верховой грани, а пластина присоединена к низовой грани с возможностью вертикального перемещения и фиксации и обращена козырьком назад. На фиг. 1 показан затвор-стабилизатор расхода воды в разрезе; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 изображено водораспределительное сооружение, вид в плане, армированное затворами-стабилизаторами расхода; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3. Затвор-стабилизатор расхода воды состоит из обшивки затвора 1 (стенка задняя), к которой со стороны верхнего бьефа с помощью вертикальных ребер 2 приварена ступенчатая стенка 3. Вертикальные ребра делят короб на секции 4. В нижней части передней стенки приварен криволинейный оголовок 5, а в нижней части задней стенки - горизонтальный козырек 6. К задней стенке на отметке верхней грани центральной секции короба со стороны нижнего бьефа при помощи съемных болтовых соединений прикреплен криволинейный козырек 7, водосливная грань которого приближена к форме падающей струи. По бокам обшивки затвора 1 приварены вертикальные стойки 8, соединенные ригелем 9, к которому прикреплены грузовой винт 10 и подъемное устройство 11. Водораспределительный узел (фиг. 3) содержит подводящий канал 12, два отвода 13 и 14 и отводящий канал 15. Водопропускные отверстия отводящих каналов оборудованы затворами-стабилизаторами расхода 16 и 17. Конструкция затвора-стабилизатора предусматривает работу в следующих режимах:а) без перелива во внутреннюю полость короба;
б) с переливом во внутреннюю полость короба и без перелива через верхний криволинейный козырек;
в) с переливом во внутреннюю полость короба и через верхний криволинейный козырек. При работе затвора в режиме без перелива во внутреннюю полость короба, когда напоры в верхнем бьефе не достигают расчетного (Н < Нр), истечение происходит как из-под обычного плоского затвора с повышенной пропускной способностью. Криволинейный оголовок 5, направляющая которого максимально приближена к форме свободной поверхности, обеспечивает максимальное значение коэффициента скорости
![затвор-стабилизатор расхода воды, патент № 2029025](/images/patents/444/2029013/981.gif)
![затвор-стабилизатор расхода воды, патент № 2029025](/images/patents/444/2029025/949.gif)
![затвор-стабилизатор расхода воды, патент № 2029025](/images/patents/444/2029025/956.gif)
Q1= m1b
![затвор-стабилизатор расхода воды, патент № 2029025](/images/patents/444/2029025/2029025t.gif)
Для второго отвода
Q2= m2b
![затвор-стабилизатор расхода воды, патент № 2029025](/images/patents/444/2029025/2029025-2t.gif)
При m1 = m2 и Н1о = Н2о отношение расходов воды отводов будет равно
![затвор-стабилизатор расхода воды, патент № 2029025](/images/patents/444/2029025/2029025-3t.gif)
![затвор-стабилизатор расхода воды, патент № 2029025](/images/patents/444/2029025/2029025-4t.gif)
![затвор-стабилизатор расхода воды, патент № 2029025](/images/patents/444/2029025/2029025-5t.gif)
Таким образом, для обеспечения подачи постоянного расхода воды по транзитному каналу и пропорционального вододеления между отводами достаточно установить затворы-стабилизаторы на одинаковые открытия, а переливные кромки верхних криволинейных козырьков - на одинаковые отметки. Возможность перемещения криволинейных козырьков вдоль задней стенки и их разъемно-болтовое соединение позволяют перевести затворы-стабилизаторы в другие режимы работы. Например, для отключения одного из водопотребителей достаточно переместить криволинейный козырек в крайнее верхнее положение, не допускающее перелива через его кромку. Таким образом, введение криволинейного козырька, обращенного водосливной гранью в сторону нижнего бьефа, с прикреплением его на уровне верхней грани короба по всей его ширине и с возможностью перемещения вдоль задней стенки позволяет расширить функциональные возможности за счет деления потока воды при установке затворов-стабилизаторов в водораспределительных сооружениях.
Класс E02B13/00 Ирригационные канавы, те самотечные, открытые водораспределительные системы