RU2144969C1 - Device for water level regulation in closed drainage system - Google Patents

Abstract

FIELD: agriculture, particularly, amelioration; applicable in irrigation and drainage systems. SUBSTANCE: device has pipe length on which shutoff valve is installed. Shutoff valve consists of rigid structure carrying leverage with weight and float drive connected with rigid structure. Shutoff valve is provided with rubberized cloth and rigid plate with guide bows. Rubberized cloth in central part is attached to rigid plate and at two ends, to rigid structure. Central part of shutoff valve is propped by weight installed on leverage for motion to equalize and reduce float drive force. EFFECT: extended range of engineering means for regulation of water level in closed drainage system. 2 dwg

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к мелиорации, и может быть применено для автоматического регулирования уровня грунтовых вод на закрытых осушительно-увлажнительных системах, а также при регулировании уровня воды в верхних бьефах перегораживающих сооружений на оросительных и осушительно-увлажнительных каналах. The invention relates to agriculture, in particular to land reclamation, and can be used to automatically control the groundwater level in closed drainage and humidification systems, as well as when adjusting the water level in the upper pools of the blocking structures on irrigation and drainage-humidification channels.

Известно устройство [1], содержащее запорный орган водовыпускной трубы в виде конического тора из эластичного материала, полость которого через клапанную коробку с открывающимся и закрывающимся клапанами соединена с трубой и колодцем, канал связи содержит обратный клапан с фильтром. Запорный орган задвигающегося клапана соединен с поплавком осадкамеры. A device [1] is known, which contains a shut-off element of a water outlet pipe in the form of a conical torus of elastic material, the cavity of which is connected through a valve box with opening and closing valves to a pipe and a well, and the communication channel contains a check valve with a filter. The shut-off valve of the retractable valve is connected to the float of the sediment chamber.

Данное устройство сложно в изготовлении. Применение торовых оболочек из эластичных материалов ведет к вынужденной периодической замене последних. Устройство фильтра предусматривает периодическую очистку последнего, что затрудняет эксплуатацию регулятора. This device is difficult to manufacture. The use of torus shells made of elastic materials leads to forced periodic replacement of the latter. The filter device provides for periodic cleaning of the latter, which complicates the operation of the regulator.

Известен регулятор уровня [2], состоящий из корпуса в виде трубы-колена под углом 90^o, вертикальный конец которого представлен запорным клапаном, состоящим из патрубка со сливными окнами, перекрываемым затвором-стаканом.Known level control [2], consisting of a body in the form of a pipe bend at an angle of 90 ^o , the vertical end of which is represented by a shut-off valve, consisting of a pipe with drain windows, overlapped by a shutter-glass.

Данное устройство сложно в изготовлении: из-за громоздкости Г-образного патрубка труба устанавливается высоко над днищем колодца, что ведет к заохриванию и заиливанию дна, кроме того, при работе Г-образного патрубка в режиме заполнения стакан будет погружаться в ил. Система для бесперебойной работы непригодна, так как требует постоянной очистки колодца. This device is difficult to manufacture: due to the bulkiness of the L-shaped pipe, the pipe is installed high above the bottom of the well, which leads to sagging and siltation of the bottom, in addition, when the L-shaped pipe works in the filling mode, the glass will be immersed in sludge. The system for uninterrupted operation is unsuitable, as it requires constant cleaning of the well.

Кроме того, конструкция запорного органа и расположение его в колодце приводят к необходимости создания значительных усилий для преодоления гидростатического давления, действующего на всю площадь затвора-стакана при его открытии. Эти усилия снижают безотказность срабатывания устройства, а следовательно, и надежность его эксплуатации. In addition, the design of the locking element and its location in the well lead to the need to create significant efforts to overcome the hydrostatic pressure acting on the entire area of the shutter-glass when it is opened. These efforts reduce the reliability of the device and, consequently, the reliability of its operation.

Известно устройство для регулирования уровня воды в дренажной сети [3], состоящее из запорного клапана, выполненного в виде двух конусных устройств, соединенных между собой с возможностью перемещения относительно друг друга, причем одно из устройства имеет направляющие для направления потока воды на второе устройство, с поплавком приводом, направленным на оголовке дрены, расположенном в колодце. Однако данное устройство имеет два направляющих конуса и значительный вес самого устройства, что затрудняет эксплуатацию данного устройства. A device for regulating the water level in a drainage network [3], consisting of a shut-off valve made in the form of two conical devices interconnected to move relative to each other, one of the device has guides for directing the flow of water to the second device, with float actuator aimed at the head of the drain located in the well. However, this device has two guide cones and a significant weight of the device itself, which complicates the operation of this device.

Наиболее близким из аналогов, принимаемым за прототип, является регулятор уровня грунтовых вод, содержащий отрезок трубы, запорный клапан, состоящий из жесткой конструкции с расположенным на нем рычажным устройством с грузом и поплавковым приводом [4]. Данное устройство ненадежно из-за трения трубы в трубе, попадания мусора и отсутствия возможности управления системой для полного уравновешивания рычажного устройства и сложно в изготовлении. The closest of the analogues adopted for the prototype is a groundwater level regulator containing a pipe segment, a shut-off valve, consisting of a rigid structure with a lever device located on it with a load and a float actuator [4]. This device is unreliable due to the friction of the pipe in the pipe, debris and the inability to control the system to completely balance the lever device and is difficult to manufacture.

Предлагаемое устройство направлено на устранение указанных недостатков за счет конструкции, которая позволяет уменьшить величину гидростатического давления при открытии запорного клапана за счет конструкции и уравновесить систему поплавковой части регулируемым весом устройства прижатия клапанной системы, упирающуюся в жесткую часть клапана, что улучшает качество и точность регулирования уровня воды в дренажной системе. The proposed device is aimed at eliminating these drawbacks due to the design, which allows to reduce the hydrostatic pressure when the shut-off valve is opened due to the design and balance the float system with the adjustable weight of the valve system pressing device, which abuts the rigid part of the valve, which improves the quality and accuracy of the water level control in the drainage system.

На фиг.1 изображено устройство регулирования уровня воды в закрытой дренажной сети. На фиг.2 показано устройство запорного клапана. Figure 1 shows a device for controlling the water level in a closed drainage network. Figure 2 shows the device of the shutoff valve.

Устройство состоит из дренажного колодца 1, соединенного с входной дреной 2, и запорного клапана 3, регулирующего расход воды через выходную дрену 4. Запорный клапан 3 состоит из жесткой конструкции 5 и плотной прорезиненной ткани 6, закрепленной по краям пластинами к конструкции 5, к ткани прикреплена жесткая пластина 7 с направляющими дугами 8, закрепленными к пластине 7. Прорезиненная ткань в центральной части с помощью двух пластин по краям прикреплена к жесткой конструкции 5 сверху и снизу. На жесткой конструкции 5 расположено рычажное устройство 9, подпертое грузом 10, перемещающимся по направляющей рычага 9. Рычаг 9 свободно вращается на оси 11, причем рычаг 9 закреплен к пластине 7 в точке 12. Конструкция 5 с помощью рычажного устройства 13, закрепленного шарнирно на оси 14, соединена со штоком 15 через ось вращения 16. Шток 15 связан с поплавковым приводом, состоящим из поплавка 17, фиксируемого на штоке в различных положениях фиксатором 18. Шток перемещается вверх-вниз по направляющим 19 и 20. The device consists of a drainage well 1 connected to the inlet drain 2 and a shut-off valve 3 that regulates the flow of water through the outlet drain 4. The shut-off valve 3 consists of a rigid structure 5 and a dense rubberized fabric 6, fixed at the edges of the plates to the structure 5, to the fabric a rigid plate 7 is attached with guide arcs 8 fixed to the plate 7. The rubberized fabric in the central part with the help of two plates at the edges is attached to the rigid structure 5 above and below. A lever device 9 is located on a rigid structure 5, supported by a load 10 moving along the guide of the lever 9. The lever 9 freely rotates on the axis 11, and the lever 9 is fixed to the plate 7 at point 12. Construction 5 using the lever device 13 mounted pivotally on the axis 14, is connected to the rod 15 through the axis of rotation 16. The rod 15 is connected to the float actuator, consisting of a float 17, fixed on the rod in various positions by a latch 18. The rod moves up and down along the guides 19 and 20.

С целью уменьшения усилия на поплавковое устройство система сконструирована таким образом, чтобы усилие от веса штока и левой части рычага 13 уравновешивалось весом клапанного устройства с регулируемым грузом. Система должна уравновеситься при P₁ • l₁ = P₂ • l₂, где P₁ - вес штока с левой частью рычага 13; l₁ - расстояние от оси 14 до приложения усилия P₁; P₂ - вес клапанного устройства, приведенный в точку, относительно оси 14; l₂ - расстояние от оси 13 до расчетного приложения усилия P₂.In order to reduce the force on the float device, the system is designed so that the force from the weight of the rod and the left part of the lever 13 is balanced by the weight of the valve device with an adjustable load. The system must balance when P ₁ • l ₁ = P ₂ • l ₂ , where P ₁ is the weight of the rod with the left part of the lever 13; l ₁ - the distance from the axis 14 to the application of force P ₁ ; P ₂ - the weight of the valve device, brought to a point relative to axis 14; l ₂ - the distance from the axis 13 to the calculated application of force P ₂ .

Работа устройства регулирования уровня воды в закрытой дренажной сети изображена на фиг. 1. The operation of the water level control device in a closed drainage network is shown in FIG. 1.

Во время таяния снегов, весенних паводков и при увеличении поступления дренажных вод в колодец 1 через входную дрену 2 он заполняется водой до тех пор, пока поплавок 17 не начнет подниматься. Клапанная конструкция 5 начнет отходить от трубы 4, постепенно отрывая прорезиненную ткань 6, что позволит открыть клапан постепенно и исключить хлопающий эффект. В начальный момент пластина 7 прижимается к средней части трубы грузом 10. При увеличении расхода воды гибкая пластина упирается в направляющие дуги 8 и открывается весь клапан. Избытки воды поступают в дренажную трубу 4. During the melting of snow, spring floods and with an increase in the flow of drainage water into the well 1 through the inlet drain 2, it is filled with water until the float 17 begins to rise. The valve structure 5 will begin to move away from the pipe 4, gradually tearing off the rubberized fabric 6, which will open the valve gradually and eliminate the popping effect. At the initial moment, the plate 7 is pressed against the middle part of the pipe by the load 10. With an increase in water flow, the flexible plate abuts against the guides of the arc 8 and the entire valve opens. Excess water flows into the drain pipe 4.

При уменьшении поступления воды в колодец поплавок 17 опустится, сначала закроет часть трубы прорезиненной тканью, закрепленной на пластине 7, которая прижата грузом 10, а затем постепенно закроет остальную часть груза незакрепленной прорезиненной тканью с помощью жесткой клапанной системы 5. With a decrease in the flow of water into the well, the float 17 lowers, first closes a portion of the pipe with a rubberized cloth fixed to the plate 7, which is pressed by a load of 10, and then gradually closes the rest of the load with an unsecured rubberized cloth using a rigid valve system 5.

При поступлении в колодец определенного расхода открытие клапанной системы будет таким, что пропустит дополнительный расход воды, поступающей из дренажных систем. На работу устройства не будут влиять отложения наносов из-за вертикального расположения прижимного устройства. When a certain flow rate enters the well, the opening of the valve system will be such that it will miss an additional flow rate of water coming from the drainage systems. Deposits due to the vertical position of the pressure device will not affect the operation of the device.

Источники информации:
1. А.с. N 1640286, E 02 B 11/00.Sources of information:
1. A.S. N 1640286, E 02 B 11/00.

2. А.с. N 1645360, E 02 B 11/00. 2. A.S. N 1645360, E 02 B 11/00.

3. Тимофеев А. Ф. "Мелиорация сельскохозяйственных земель". М.: Колос. 1982. - с.74. 3. Timofeev A. F. "Reclamation of agricultural land." M .: Kolos. 1982. - p. 74.

4. А.с. N 871153, G 05 D 9/02, E 02 B 11/00. 4. A.S. N 871153, G 05 D 9/02, E 02 B 11/00.

Claims (1)

Устройство для регулирования уровня воды в закрытой дренажной сети, содержащее отрезок трубы, на котором закреплен запорный клапан, состоящий из жесткой конструкции, расположенного на ней рычажного устройства с грузом и поплавкового привода, связанного с жесткой конструкцией, отличающееся тем, что запорный клапан снабжен прорезиненной тканью и жесткой пластиной с направляющими дугами, причем прорезиненная ткань в центральной части прикреплена к упомянутой пластине, а по двум краям - к жесткой конструкции, при этом центральная часть запорного клапана подперта грузом, установленным в рычажном устройстве с возможностью перемещения для уравновешивания и уменьшения усилия поплавкового привода. A device for regulating the water level in a closed drainage network containing a pipe section on which a shut-off valve is mounted, consisting of a rigid structure, a lever device located on it with a load and a float actuator connected with a rigid structure, characterized in that the shut-off valve is equipped with a rubberized fabric and a rigid plate with guide arcs, moreover, the rubberized fabric in the central part is attached to the said plate, and along two edges to a rigid structure, while the central part of the The valve is supported by a load installed in the lever device with the possibility of movement to balance and reduce the force of the float actuator.

Images