RU2636319C1 - Drainage runoff regulator - Google Patents

Abstract

FIELD: agriculture.SUBSTANCE: regulator includes a well 1 with an inlet branch pipe 2 of a drain, a float chamber 3 and an autonomously floating large float 4. The autonomous floating receiver has the necessary fit for water drainage and is made in the form of an inlet socket 5 with the large float 4 covering it. The inlet socket 5 is connected by a discharge flexible hose 6 with a drainage pipe 7. The body of the inlet branch pipe 5 on the outside is equipped with an inlet 10 with an adjustable locking element 11 and with a small float 13. The locking element 11 is made in the form of a cone and is arranged in the guides of the latch 12. The small float 13 is connected to a flexible link 15 fixed to a screw 16 with a nut 17 with the possibility of moving up the autonomously floating receiver. The autonomous floating receiver is arranged between the stops 8 and 9 with the possibility of freely moving between them. Due to the pushing device made in the form of a pair of screws 16 and 17, the inlet socket 5 housing with the covering large float can be mounted upwards in case of exceeding the groundwater level above the water level in the well.EFFECT: flexible, differentiated regulation of predetermined levels above the territory under command during the vegetation period to regulate groundwater, simplifying the design.3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к мелиорации, и может быть использовано для автоматического регулирования грунтовых вод на дренажной сети в осушительно-увлажнительных системах.The invention relates to agriculture, in particular to land reclamation, and can be used for automatic regulation of groundwater on the drainage network in drainage and humidification systems.

Известен регулятор уровня воды в дренажной сети, включающий запорный орган, установленный на входном оголовке дренажной трубы, поплавок со штоком, дренажный колодец и выпускной патрубок (Авторское свидетельство SU №496349, Е02В 11/00 от 25.12.1975).Known regulator of the water level in the drainage network, including a shut-off element mounted on the inlet head of the drainage pipe, a float with a rod, a drainage well and an outlet pipe (Copyright certificate SU No. 496349, ЕВВ 11/00 of 12/25/1975).

Недостатком данного регулятора является то, что он не может обеспечить автоматическое и полное открытие клапана при достижении определенного уровня воды и тем самым затягивает процесс открытия трубы открытием запорного органа, выполненного из клапанов, соединенных между собой штоком, причем нижний клапан размещен внутри запорного органа, а верхний - снаружи, в связи с этим он недостаточно чувствителен при изменении уровня воды в колодце, требует более высокого качества изготовления исполнительного устройства, так как вследствие двух перпендикулярных клапанов, имеющих общий шток, нижний клапан может отказать в работе при заклинивании его в корпусе вследствие коррозии при загрязнении, что ведет к резкому возрастанию сил сопротивления и погрешности уровня воды в колодце.The disadvantage of this regulator is that it cannot provide automatic and complete opening of the valve when a certain water level is reached, and thereby delays the process of opening the pipe by opening a shut-off element made of valves interconnected by a rod, the lower valve being located inside the shut-off element, and the top one is outside, in connection with this it is not sensitive enough when the water level in the well changes, it requires a higher quality of manufacturing of the actuator, since due to two rpendikulyarnyh valves having a common stem, the lower valve can refuse to work at jamming it in the body due to corrosion contamination, which leads to a sharp increase of the resistance forces and the error of the water level in the sump.

Известны также устройства для регулирования уровня грунтовых вод SU: №№871153, 1013560, 1381241, 1640286, 1645360, а также RU: №№2079601, 2144969.Also known are devices for controlling the groundwater level SU: No. 871153, 1013560, 1381241, 1640286, 1645360, as well as RU: No. 2079601, 2144969.

Однако известные устройства сложны в изготовлении из-за громоздкости их элементов регулирования грунтовых вод, металлоемки, а следовательно, снижают надежность их эксплуатации.However, the known device is difficult to manufacture due to the cumbersomeness of their elements of regulation of groundwater, metal, and therefore reduce the reliability of their operation.

Известен также регулятор уровня грунтовых вод, содержащий дренажный колодец, установленный на оголовке дрены запорный орган с поплавковым приводом, причем привод выполнен в виде двух шарнирно связанных между собой с возможностью независимого перемещения поплавков, один из которых размещен в камере, сообщенный через трубчатый фильтр с грунтовыми водами выше регулятора, а второй - в колодце. Такое устройство позволяет стабилизировать уровни воды в колодце и открывать дренажный коллектор независимо от этого уровня при превышении уровня грунтовых вод (Авторское свидетельство SU №763519, Е02В 11/00, G05B 11/60 от 15.09.1980).Also known is a groundwater level regulator containing a drainage well, a shut-off element with a float actuator mounted on the drain head, the actuator being made in the form of two articulated interconnected floats, one of which is placed in the chamber, communicated through a tubular filter with ground water above the regulator, and the second - in the well. Such a device allows you to stabilize the water levels in the well and open the drainage collector regardless of this level when the groundwater level is exceeded (Copyright certificate SU No. 763519, ЕВВ 11/00, G05B 11/60 from 09/15/1980).

Однако такое устройство требует подачи воды по дренажному коллектору от истока к устью и характеризуется невысокой точностью стабилизации уровня. Кроме того, наличие датчика трубчатого фильтра приводит к заохриванию и исключению попадания воды через него вовнутрь трубки и не может работать по длине регулирования дренажных вод в зависимости от колебания уровня воды в дренажной системе. При определенной отметке расположении поплавка происходит сброс воды из системы независимо от гидрологического режима орошаемой территории, что приводит к повышенному поступлению минерализованных дренажных в водоисточники и переосушению корнеобитаемого слоя почвы. Кроме того, конструкция подвижного цилиндра с тарельчатым затвором, соединенных между собой с возможностью перемещения относительно друг друга в сварном корпусе сложна в эксплуатации и приводит к необходимости создания значительных усилии для преодоления гидростатического давления в сварном корпусе, действующего на всю площадь затвора при его закрытии. Эти усилия снижают безопасность срабатывания устройства, а следовательно, и надежность его эксплуатации. На вертикальном штоке из-за трения стойки отсутствует возможность управления системой для полного уравновешивания рычажного устройства в двух взаимно противоположных направлениях, что влечет за собой случайность выбора его положения.However, such a device requires the supply of water through the drainage collector from the source to the mouth and is characterized by a low level stabilization accuracy. In addition, the presence of a tube filter sensor leads to contamination and elimination of water entering through it into the tube and cannot work along the length of regulation of drainage water depending on fluctuations in the water level in the drainage system. At a certain elevation of the location of the float, water is discharged from the system regardless of the hydrological regime of the irrigated area, which leads to an increased supply of mineralized drainage to water sources and re-drainage of the root layer of the soil. In addition, the design of a movable cylinder with a poppet, interconnected to move relative to each other in the welded body is difficult to operate and leads to the need to create significant effort to overcome the hydrostatic pressure in the welded body, acting on the entire area of the shutter when it is closed. These efforts reduce the safety of the device and, consequently, the reliability of its operation. Due to the friction of the rack, it is not possible to control the system on the vertical stem to completely balance the lever device in two mutually opposite directions, which entails the chance of choosing its position.

Технический результат от использования заявляемого изобретения заключается в повышении надежности работы при эксплуатации регулятора дренажного стока путем поддержания заданного перепада между уровнями воды верхнего и нижнего бьефов.The technical result from the use of the claimed invention is to increase the reliability during operation of the drainage flow controller by maintaining a given difference between the water levels of the upper and lower pools.

Технический результат достигается тем, что регулятор дренажного стока, включающий дренажный колодец с размещенным в нем оголовком дрены, поплавок со штоком, гибкий рукав и поплавковый привод, поплавковый привод снабжен впускным раструбом, охватывающим его большим поплавком, и соединен посредством гибкого рукава с оголовком дрены, установленным с возможностью свободного вертикального перемещения между ограничителями, при этом на наружной поверхности впускного раструба предусмотрено впускное отверстие с регулируемым запорным органом, выполненным в виде конуса, который расположен в направляющих фиксатора и связан с малым поплавком, который в свою очередь связан посредством гибкой связи с механизмом изменения положения поплавкового привода, который выполнен в виде винтовой пары, закрепленным на плите - перекрытия колодца.The technical result is achieved by the fact that the drainage regulator, including a drainage well with a drain head, a float with a rod, a flexible sleeve and a float actuator, the float actuator is equipped with an inlet socket covering it with a large float, and is connected via a flexible sleeve to the drain tip, installed with the possibility of free vertical movement between the stops, while on the outer surface of the inlet socket an inlet with an adjustable locking element is provided made in the form of a cone, which is located in the guides of the latch and connected with a small float, which in turn is connected by means of a flexible connection to the mechanism for changing the position of the float actuator, which is made in the form of a screw pair, mounted on a plate - overlapping the well.

Кроме того, поплавковая камера, в которой размешен большой поплавок с впускным раструбом, сообщена через впускное отверстие нижнего ограничителя, выполненного в виде горизонтальной перегородки, отверстие которой связано с полостью нижней части колодца.In addition, the float chamber, in which a large float with an inlet socket is placed, is communicated through the inlet of the lower limiter, made in the form of a horizontal partition, the opening of which is connected with the cavity of the lower part of the well.

Кроме того, с целью расширения области применения в режиме максимального отвода воды через впускной раструб, снабженный запорным органом с малым поплавком, размещенным в направляющих фиксатора, выполнен с возможностью открытия впускного отверстия на наружной поверхности впускного раструба, и возможен вариант выполнения в виде плавающего устройства на поверхности воды в поплавковой камере, в случае превышения уровня грунтовых вод над уровнем воды в колодце.In addition, in order to expand the scope of application in the maximum water drainage mode through the inlet socket, equipped with a locking body with a small float located in the retainer guides, it is made with the possibility of opening the inlet on the outer surface of the inlet socket, and an embodiment in the form of a floating device on the surface of the water in the float chamber if the groundwater level exceeds the water level in the well.

Предлагаемый регулятор направлен на устранение указанных недостатков за счет конструкции, которая позволяет упростить, и имеет более низкую материалоемкость по сравнению с прототипом, а также уравновесить систему поплавковой части с плавающим впускным раструбом и регулируемым конусом (запорным органом), перекрываемым впускное отверстие на наружной стороне корпуса впускного раструба, и связанным с малым поплавком, который соединен гибкой тягой посредством регулируемого механизма в виде винтовой пары. Наличие ограничителей на стенке колодца позволяет открывать или закрывать выходное отверстие в нижнем ограничителе. Максимальные уровни регулирования задаются вращением винта задающего механизма, который посредством гибкой тяги поднимает вверх весь узел регулируемого устройства до упора верхний ограничитель, обеспечивая тем самым сброс воды через впускной раструб, и запорный орган, поднимаясь, откроет отверстие в раструбе, до тех пор, пока уровни их не сравняются, и запорный орган с малым поплавком, опустившись, закроет отверстие в раструбе.The proposed regulator is aimed at eliminating these disadvantages due to the design, which allows to simplify and has a lower material consumption compared to the prototype, as well as to balance the float system with a floating inlet and adjustable cone (shut-off member), overlapping the inlet on the outside of the housing the inlet bell, and connected with a small float, which is connected by a flexible rod through an adjustable mechanism in the form of a screw pair. The presence of limiters on the wall of the well allows you to open or close the outlet in the lower limiter. The maximum levels of regulation are set by rotating the screw of the master mechanism, which, through flexible traction, raises the entire assembly of the adjustable device up to the stop, the upper limiter, thereby ensuring the discharge of water through the inlet socket, and the locking body, rising, will open a hole in the socket until the levels they are not equal, and the locking element with a small float, dropping down, closes the hole in the socket.

На чертеже схематически изображен регулятор дренажного стока.The drawing schematically shows a drainage flow regulator.

Регулятор дренажного стока включает колодец 1 с впускным патрубком 2, поплавковую камеру 3 с расположенной в ней дополнительным с автономно плавающим большим поплавком 4 с впускным раструбом 5, гибким рукавом 6 (трубопроводом) с отводящей трубой 7, введенной в полость колодца 1, который снабжен ограничителями 8 и 9 (упорами). При этом впускной раструб 5 имеет форму диффузора, на внешней поверхности предусмотрено впускное отверстие 10 с регулируемым запорным органом 11, выполненным в виде конуса, размещенного в замкнутых направляющих фиксатора 12, причем конус 11 жестко связан с малым поплавком: 13. Устройство в целом установлено между ограничителями 8 и 9, нижнее из которых имеет входное отверстие 14. Малый поплавок 13 с конусом 11 соединен с гибкой тягой 15, укрепленной к винту 16 с гайкой 17, размещенным сверху над плитой перекрытия 19. Винтовая пара 16 и 17 служит задающим механизмом максимальной высоты расположения всего регулирующего поплавкового привода в камере 3, т.е. высоты расположения раструба 5 и конуса 11.The drainage flow regulator includes a well 1 with an inlet pipe 2, a float chamber 3 with an additional autonomous floating large float 4 with an inlet 5, a flexible sleeve 6 (pipeline) with a discharge pipe 7 inserted into the cavity of the well 1, which is equipped with limiters 8 and 9 (emphasis). In this case, the inlet 5 has the shape of a diffuser, an inlet 10 is provided on the outer surface with an adjustable locking element 11 made in the form of a cone placed in the closed guides of the latch 12, and the cone 11 is rigidly connected with a small float: 13. The device as a whole is installed between limiters 8 and 9, the lower of which has an inlet 14. A small float 13 with a cone 11 is connected to a flexible rod 15 attached to the screw 16 with a nut 17 located above the floor slab 19. The screw pair 16 and 17 serves as a reference by the anism of the maximum height of the entire control float actuator in the chamber 3, i.e. the height of the socket 5 and the cone 11.

Регулятор работает следующим образом.The regulator operates as follows.

При поступлении воды в дрену с впускным патрубком 2 регулятор находится в положении, когда большой поплавок 4 с впускным раструбом 5 находится в крайнем нижнем положении на ограничителе 8 и перекрывает входное отверстие 14, а гибкий рукав 6 находится ниже ограничителя 8. Вода в колодце отсутствует. Поступающая вода заполняет колодец 1, поднимает вверх большой поплавок 4 с раструбом 5, а также малый поплавок 13 с конусом 11 на корпусе раструба 5 в направляющих фиксатора 12 и далее заполняет поплавковую камеру 3 регулятора, обеспечивая тем самым сброс воды через раструб 5 в гибкий рукав 6, далее в отводящую трубу 7. При этом большой поплавок 4, следуя за уровнем воды в камере 3 колодца 1, поднимается, и доходит до верхнего ограничителя 9, растягивая гибкий рукав 6. При превышении уровня грунтовых вод в камере 3 также повышается уровень, малый поплавок 13, поднимаясь вверх, поднимает конус 11 и избыточная вода выходит через впускное отверстие 10 корпуса в раструбе 5, где происходит дополнительно подсос, так как последний создает эффект работы диффузора в погружном состоянии на определенной глубине, и обеспечивает отвод воды максимально, т.е. обеспечивает надежность работы устройства.When water enters the drain with the inlet pipe 2, the controller is in the position where the large float 4 with the inlet 5 is in the lowest position on the restrictor 8 and closes the inlet 14, and the flexible sleeve 6 is below the limiter 8. There is no water in the well. The incoming water fills the well 1, lifts up a large float 4 with a socket 5, as well as a small float 13 with a cone 11 on the body of the socket 5 in the guides of the latch 12 and then fills the float chamber 3 of the controller, thereby providing water discharge through the socket 5 into a flexible sleeve 6, then into the discharge pipe 7. At the same time, a large float 4, following the water level in chamber 3 of well 1, rises and reaches the upper limiter 9, stretching the flexible sleeve 6. When the level of groundwater in the chamber 3 is exceeded, the level also rises. small float 13, rising upward and lifts the cone 11, the excess water leaves through the inlet opening 10 in the socket housing 5, where there is additionally sucked, since the latter has the effect of operation of the diffuser in the immersion state at a certain depth, and provides water drainage as possible, i.e. ensures the reliability of the device.

В зависимости от того, какая задача поставлена для необходимого отвода грунтовых вод, регулятор может иметь ход задающего механизма, выполненного в виде винтовой пары, состоящей из винта 16 и гайки 17, посредством использования гибкой тяги 15. При понижении уровня грунтовой воды, а также в регуляторе большой поплавок с раструбом, следуя за уровнем воды в камере 3, опускается на ограничитель 8.Depending on what task is set for the necessary drainage of groundwater, the regulator may have a drive mechanism, made in the form of a screw pair, consisting of a screw 16 and a nut 17, by using a flexible rod 15. When lowering the level of groundwater, as well as the regulator a large float with a bell, following the water level in the chamber 3, is lowered to the limiter 8.

Наличие упора 8 (ограничителя) позволяет открывать или закрывать отверстие 14 в целях исключения застаивания воды в камере 3, обеспечивая отток воды из камеры 3 в гибкий рукав.The presence of a stop 8 (limiter) allows you to open or close the hole 14 in order to prevent stagnation of water in the chamber 3, ensuring the outflow of water from the chamber 3 into a flexible sleeve.

В результате этого обеспечивается точное и надежное поддержание уровней грунтовых вод, а также обеспечивается гибкое и дифференцированное регулирование заданных уровней над подкомандной территории в вегетационный период, что способствует получению высоких и устойчивых уровней для сельскохозяйственных культур вне зависимости от погодных условий.As a result of this, accurate and reliable maintenance of groundwater levels is ensured, as well as flexible and differentiated regulation of set levels above the command area during the growing season, which helps to obtain high and stable levels for crops, regardless of weather conditions.

Регулятор дренажного стока позволяет существенно упростить сброс (отвод) воды, предохранить орошаемые участки от засоления, увеличить экономию оросительной воды: удобство регулирования параметров работы регулятора (за счет кинематической связи двух поплавковых приводов), т.е. обеспечивается автоматическое регулирование заданных уровней грунтовых вод в режиме увлажнения и сброс дренажных вод в режиме осушения.The drainage flow regulator can significantly simplify the discharge (discharge) of water, protect irrigated areas from salinization, increase the savings of irrigation water: the convenience of regulating the parameters of the regulator (due to the kinematic connection of the two float actuators), i.e. automatic control of set groundwater levels in the humidification mode and drainage water discharge in the drainage mode is provided.

Claims (3)

1. Регулятор дренажного стока, включающий дренажный колодец с размещенным в нем оголовком дрены, поплавок со штоком, гибкий рукав и поплавковый привод, отличающийся тем, что поплавковый привод снабжен впускным раструбом, охватывающим его большим поплавком, соединен посредством гибкого рукава с оголовком дрены и установлен с возможностью свободного вертикального перемещения между ограничителями, при этом на наружной поверхности впускного раструба предусмотрено впускное отверстие с регулируемым запорным органом, выполненным в виде конуса, который расположен в направляющих фиксатора и связан с малым поплавком, который, в свою очередь, связан посредством гибкой связи с механизмом изменения положения поплавкового привода, который выполнен в виде винтовой пары, закрепленным на плите перекрытия колодца.1. The drainage flow regulator, including a drainage well with a drain head placed therein, a float with a rod, a flexible sleeve and a float actuator, characterized in that the float actuator is equipped with an inlet socket covering it with a large float, connected via a flexible sleeve to the drain tip and installed with the possibility of free vertical movement between the stops, while on the outer surface of the inlet socket there is an inlet with an adjustable locking element made in the form of a con meat which is located in the guide retainer and is connected with a small float which, in turn, is connected by a flexible connection mechanism changing the position of the float drive which is designed as a screw pair, fixed on the plate covering the well. 2. Регулятор по п.1, отличающийся тем, что поплавковая камера, в которой размещен большой поплавок с впускным раструбом, сообщена через впускное отверстие нижнего ограничителя, выполненного в виде горизонтальной перегородки, с полостью нижней части колодца.2. The regulator according to claim 1, characterized in that the float chamber, which houses a large float with an inlet socket, is communicated through the inlet of the lower limiter, made in the form of a horizontal partition, with a cavity in the lower part of the well. 3. Регулятор по п.1, отличающийся тем, что с целью расширения области применения в режиме максимального отвода воды через впускной раструб он снабжен запорным органом с малым поплавком, размещенным в направляющих фиксатора, и выполнен с возможностью открытия впускного отверстия на наружной поверхности впускного раструба, и возможен вариант выполнения в виде плавающего устройства на поверхности воды в поплавковой камере в случае превышения грунтовых вод на уровнем воды в колодце.3. The regulator according to claim 1, characterized in that in order to expand the scope of application in the maximum water drainage mode through the inlet socket, it is equipped with a locking body with a small float located in the retainer guides and is configured to open the inlet on the outer surface of the inlet socket , and a possible embodiment in the form of a floating device on the surface of the water in the float chamber in case of excess of groundwater at the water level in the well.

Images