液面控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种新颖的液面控制系统，特别是用于控制在敞开渠道中流动的水面高度。该液面控制系统包括具有挡板部分（３）的闸门，该挡板部分连接于杠杆部分（５）。该挡板部分能够绕第一枢轴点（８）转动并包括第一重块。该系统还包括框架（１），该框架相对于该挡板部分固定。连接件（１１、１２、１３）相互连接于挡板部分和杠杆部分，并且在不同于第一枢轴点（８）的第二枢轴点（１０）连接于该框架。在渠道中的流动条件改变时，该系统以两种方式运行：该杠杆部分和该挡板部分的绝对运动，（ｉｉ）该杠杆部分和该挡板部分之间的相对运动。还公开了一种包括液面控制系统的流体处理系统和一种用于控制流体流的液面的方法。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

Liquid level control system

The present invention discloses a novel liquid level control system, in particular for controlling the surface height of water flowing in an open channel. The liquid level control system includes a gate having a baffle portion (3) that is connected to the lever portion (5). The baffle portion is rotatable about the first pivot point (8) and includes a first weight. The system also includes a frame (1) that is fixed relative to the baffle portion. The connecting pieces (11, 12, 13) are interconnected with the baffle portion and the lever portion and are connected to the frame at a second pivot point (10) different from the first pivot point (8). When the flow condition in the channel changes, the system operates in two ways: the absolute movement of the lever portion and the baffle portion, (II) the relative movement between the lever portion and the baffle portion. A fluid treatment system including a liquid level control system and a method for controlling a liquid level of a fluid flow are also disclosed.

【技术实现步骤摘要】

一方面，本专利技术涉及液面控制系统。另一方面，本专利技术涉及包括这种液面控制系统的流体处理系统。再一方面，本专利技术涉及控制流动流体液面的方法。
技术介绍
流体处理系统在本领域内是已知的。例如，美国专利4482809、4872980和5006244(上述所有专利都是以Maarschalkerweerd的名义并且上述所有专利都转让给本专利技术的受让人，并且以下称之为Maarschalkerweerd 1号专利)都描述了采用紫外线(UV)照射的重力供给流体处理系统。这种系统包括UV灯架阵列，UV灯架阵列包括多个UV灯，每个UV灯安装在由一对支臂支撑并在该对支臂之间延伸的套管内，该对支臂连接在横档上。如此支撑的套管(包括UV灯)浸入待处理的流体中，该流体然后按照要求被照射。对所暴露的流体的辐照的量根据下列因素确定诸如流体距灯的远近，灯输出的瓦特数以及流体通过灯的流速。因此，在Maarschalkerweerd 1号专利中描述的UV灯模式通常在敞开的渠道状系统中采用，该渠道状系统具有水流通过。美国专利5418370、5539210和5590390(上述所有专利都是以Maarschalkerweerd的名义并且上述所有专利都转让给本专利技术的受让人，并且以下称之为Maarschalkerweerd 2号专利)都描述了流体处理系统，该流体处理系统结合了封闭式流体处理系统的有利特征，在灯照射从其通过的流体的区域在包含流体流的敞开渠道中设置以用的结构。无论在哪种流体处理系统中都采用了Maarschalkerweerd 1号专利中所公开的模式或Maarschalkerweerd 2号专利中所公开的结构，这对于借助于设置在流体处理装置的下游的液面闸门等控制通过敞开渠道的液面是很典型的。因此，液面闸门在本领域通常是已知的。作为背景资料可以参看，例如IRTC Report 01-003和“Flap Gate for Automatic Upstream CanalControl”，两篇资料可以从Irrigation Training and Research Center9(SanLuis Obispo，CA)得到。例如，美国专利4606672(LeSire)公开一种运河上游水位闸门，其包括从枢轴入口横梁到水流向下悬垂于流动的水流中的闸门，从该入口向下游延伸的臂，以及使闸门克服水流的闸门保持重物。该重物可沿该臂调节，因而沿该臂位置的该重物的作用是使闸门保持上游水位。该装置的基本优点是不需要试验和误差测量实现重物的准确位置，使该装置的上游的流体流的高度达到所希望的高度。美国专利4877352(Tuttle等人(Tuttle))公开一种用于控制上游水位的方法和装置。该装置通过调节拦河堰的流槽装置的高度而工作。该拦河堰可滑动地安装在流槽装置中，该流槽装置能够相对于流体流升高或降低。两个垂直螺纹轴从串联的螺纹千斤顶装置向下延伸并栓接在流槽装置中。该垂直螺纹轴通过转动起动摇把升高或降低流槽装置。Tuttle的图3示出了这种垂直调节装置。美国专利5516213(Bargeron)公开一种用于控制上游水位的闸门。这种闸门是自起动的并包括在一对安装在铰链臂上的阶梯式径向闸门面板，该铰链臂向下游延伸到枢转轴和配重，还包括支撑系统。用于配重的该支撑系统包括孔和配重角度调节凸轮。为了调节该装置上游的液面，这些配重角度凸轮用搬钳转动，这导致升高器的角度相对于连接在该径向门板面的铰链臂而变化。因此，需要手动介入以“设置”该装置的功能。美国专利6171023(Townshend)公开了一种水闸门装置，其包括用于控制水道中的流体流自起动的顶悬闸门。该闸门以可枢转方式安装在位于该闸门上游部分之上的闸墩上，使闸门能够在关闭位置和打开位置之间枢转，在打开位置，水从闸门下流过。一个重物箱包括在该装置中并分别通过适当的入口和出口能够加载和卸载。在工作中，该重物箱用流过该水道的水来加载和卸载。美国专利6193938(Wedekamp)公开了一种用于用紫外线辐照处理预净化废水流体的装置。该装置包括一个具有拦河堰部件的出口室，该拦河堰部件包括在流体中向上延伸的挡水壁。若干个单个的拦河堰部件设置载在斜的挡水壁上，拦河堰部件用向上延伸的管子构成。因此，Wedekamp的流体控制系统看起来像一个静态系统，其中，“流动的废水不再冲击垂直的挡水壁”。因此，在敞开渠道中控制流体的现有的解决方案似乎都必须有仅绕单个枢轴枢转的动态部件(例如公开在LeSire、Tuttle、Bargeron、Townshend的任何一个中的方案)或静态系统(例如，Wedekamp)。现有技术的动态流体控制系统的问题是必须将该装置手动调节到根据经验确定的或用公式计算的预设的高度。Wedekamp的静态系统的问题在于其制造的复杂性和昂贵并且必须投入到流体流的敞开渠道中。由于在许多情况下，这种敞开渠道是现有的流体处理厂的一部分，采用Wedekamp方案的翻新成本相当高。还有，现有的液面控制系统在流动增加以提供所需要的卸载时水面升高。因此，这些系统需要比较大的安装基础，这需要设计者在所需流量的情况下建造喇叭形的或较长的渠道以容纳这些系统。因此，希望有一种改进的液面控制系统，其能够减轻现有技术的上述一个或多个缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的是消除或减轻现有技术的上述一个或多个缺点。一方面，本专利技术提供一种液面控制系统，其包括具有挡板部分的闸门，该挡板部分连接于杠杆部分，该挡板部分可以绕第一枢轴点转动，该挡板部分包括第一重块；相对于挡板部分固定的框架；以及相互连接挡板部分和杠杆部分的连接件，它在不同于第一枢轴点的第二枢轴点连接于该框架；其中，挡板部分在与流体流接触时可以绕第一枢轴点转动，而连接件可以绕第二枢轴点转动以改变闸门的关闭转矩。在本专利技术的另一方面，一种流体处理系统包括设置在其内具有流体流的敞开渠道内的流体处理区，和液面控制系统，其包括具有挡板部分的闸门，该挡板部分连接于杠杆部分，该挡板部分可以绕第一枢轴点转动，该挡板部分包括第一重块；相对于挡板部分固定的框架；以及相互连接挡板部分和杠杆部分的连接件，它在不同于第一枢轴点的第二枢轴点连接于该框架；其中，挡板部分在与流体流接触时可以绕第一枢轴点转动，而连接件可以绕第二枢轴点转动以改变闸门的关闭转矩。一种利用液面控制系统将渠道内的流体流水位控制在所希望的水位的方法，该液面控制系统包括具有挡板部分的闸门，该挡板部分相互连接于杠杆部分，该挡板部分可以绕第一枢轴点转动，该挡板部分包括第一重块；相对于挡板部分固定的框架；以及相互连接挡板部分和杠杆部分的连接件，它在不同于第一枢轴点的第二枢轴点连接于该框架，该方法包括以下步骤在渠道中设置挡板部分，以使流体流在第一作用力下与挡板部分接触；以及改变流体的流动条件，使流体流在不同于第一作用力的第二作用力下与挡板部分相接触，从而在挡板部分和杠杆部分之间引起相对运动。在另一方面，本专利技术提供一种液面控制系统包括具有挡板部分的闸门，该挡板部分连接于连接件，该连接件可以相对于该挡板部分调节；其中在该挡板部分收到作用力时是可运动的，从而引起连接件的运动，以便调节闸门的关闭转矩并控制通过该系统的流体流的上游液面的变化速率，该挡板部分包括第一重块。这样本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制流体流的液面控制系统，该系统包括：具有挡板部分的闸门，该挡板部分与一个杠杆部分相互连接，该挡板部分能够绕第一枢轴点转动，该挡板部分包括第一重块；相对于挡板部分固定的框架；以及相互连接挡板部分和杠杆部分的连 接件，其在不同于第一枢轴点的第二枢轴点连接于该框架；其中，挡板部分在受流体流冲击时能够绕第一枢轴点转动，而连接件能够绕第二枢轴点转动以改变该闸门的关闭转矩。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：达斯科安东尼奥凯泽莱，贾森J塞尔尼，艾伦J莱斯，法里博尔兹塔吉保尔，乔治特劳本贝格，爱德华P坎比洛，
申请(专利权)人：特洛伊人技术公司，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]