Предмет:
Тип роботи:
Лекція
К-сть сторінок:
13
Мова:
Українська
скидний патрубок 5, що перекривається клапаном 6. Клапан зв'язаний з поплавком 7, що вимірює рівень води. При відкритому регуляторі вода з поплавкової камери витікає в нижній б'єф через патрубок 5, діаметр якого більше діаметра підвідного трубопроводу 1.
В усталеному режимі приплив води в поплавкову камеру Qnp і витрата з неї Qст рівні. Рівень води в камері не змінюється і система поплавок-циліндр зрівноважена. При зниженні рівня води в нижньому б'єфі вимірювальний поплавок опускається, клапан піднімається, збільшується прохідний перетин. У результаті Qст стає більшим Qnp і рівень води в камері знижується. Зниження рівня зумовлює опускання поплавка-противаги і підйом запірного циліндра. Витрата води через регулятор збільшується і рівень у нижньому б'єфі підвищується. При підвищенні рівня води в нижньому б'єфі клапан опускається, поплавкова камера наповнюється водою і регулятор прикривається до тих пір, поки знову Qnp не стане рівним Qст.
Рис. 7.3. Схема водовипуску з циліндричним регулятором непрямої дії.
Похибка підтримки рівня води в нижньому б'єфі залежить від ходу клапана. Змінюючи довжину пліч важеля, що зв'язує поплавок із клапаном, можна забезпечити необхідну точність регулювання.
Швидкодія регулятора непрямої дії значно менша, ніж регулятора прямої, і залежить від швидкості наповнення поплавкової камери. Зі збільшенням перетину підвідної труби швидкодія зростає. Щоб забезпечити однакову швидкодію при закритті і відкритті регулятора, перетин підвідного трубопроводу повинен бути не менш ніж у два рази більшим перетину відвідного трубопроводу.
Регулятори мембранного типу
Циліндричні регулятори застосовують при висоті циліндра до 4 м. Якщо розрахункова висота циліндра більша, то використовують регулятори мембранного типу. Мембранні регулятори застосовують також і при низьких напорах: на водовипусках рисових зрошувальних систем і для регулювання підґрунтового зволоження.
Корпус мембранного регулятора (рис. 7.4) являє собою патрубок 1 із двома фланцями. Нижній фланець служить для приєднання до напірного трубопроводу. Верхній фланець приварений до чотирьох ребер, укріплених на патрубку, і до нього кріпиться гнучка мембрана 2 із прогумованої капронової тканини або іншого матеріалу. До мембрани за допомогою шайб 10 прикріплений клапан 9, виконаний з технічної гуми.
По імпульсній трубці 8 вода надходить у надмембранну камеру 3. Витікання води з неї йде по відвідній трубці 4 і регулюється голкоподібними затвором 6. Поплавок 7, виконаний з листового пінополістиролу підвищеної щільності, жорстко зв'язаний зі штоком голкоподібного затвора. Для примусового закриття регулятора служить вентиль 5.
Принцип роботи регулятора полягає в тому, що при переміщенні поплавка змінюється прохідний перетин голкоподібного затвору. Це призводить до зміни тиску в надмембранній камері і відповідному переміщенні клапана, положення якого визначає витрату води через регулятор. Рівень води у нижньому б’єфі задається переміщенням поплавка.
Процес автоматичного регулювання рівня відбувається наступним чином. В усталеному режимі через підвідну трубку 4 в камеру 3 поступає стільки води, скільки і витікає з неї через відвідну трубку 4, і сили тиску зі сторони камери і підвідного патрубка рівні. При збільшенні витрати води з нижнього б’єфу рівень води в ньому знижується і поплавок опускається. З опусканням поплавка 7 опускається і голка затвора 6. Це призводить до збільшення площі прохідного перетину голкоподібного затвора, його гідравлічний опір зменшується і витікання води з надмембранної камери збільшується. В результаті тиск в ній зменшується і зменшується сила тиску на мембрану зі сторони надмембранної камери, а сила тиску на клапан зі сторони підвідного патрубка 1 залишається незмінною. Під дією різниці цих сил клапан почне переміщуватись вверх, збільшуючи витік води з підвідного патрубка. Рівень води в нижньому б’єфі може підвищуватись. Поплавок буде підніматись, голкоподібний затвор почне прикриватись, зменшуючи витік води з надмембранної камери. Тиск в ній буде збільшуватись, буде збільшуватись і сила тиску на мембрану.
Цей процес буде йти доти, доки сили тисків на клапан знизу і зверху не зрівняються. При цьому витрата води через регулятор дорівнюватиме витраті з нижнього б’єфу і настане знову усталений режим, але при більшій витраті регулятора і рівності притоку і витоку води з надмембранної камери. При зменшенні витрати з б’єфу відбуватиметься зворотний процес.
Регулятори секторного типу
Для регулювання рівня води у відкритих руслах найбільше широко застосовують регулятори секторного типу, регулюючим органом яких є герметичний сектор зі змінною масою.
Регулятор, запропонований Е.Е. Маковським (рис. 7.5), складається із секторного затвора 3, герметичної камери 1, яка знаходиться в середині затвора, поплавка 7, мембранного перетворювача 6, мембранного клапана 8 і гнучкої трубки 4. Мембранний перетворювач 6, з’єднувальна трубка 4 і мембранний клапан 8 представляють собою герметичну систему, заповнену водою під невеликим тиском. При переміщені поплавка 7 через важіль l1 переміщується мембрана перетворювача 6, об’єм води в ній змінюється, що під дією атмосферного тиску призводить до такої ж зміни об’єму води в камері мембранного клапана 8. При однакових за об’ємом камерах перетворювача і мембранного клапана переміщення клапана 8 буде пропорційним переміщенню поплавка 7. Отже, переміщення поплавка буде зумовлювати через вказану систему відповідну зміну прохідного перерізу отвору 9 і витікання води із камери. Сектор 3 з'єднується з верхнім б'єфом через отвір 2, а з нижнім – через отвір 9, що перекривається клапаном 8.