Тема 7. Логістичний підхід до управління матеріальними потоками у сфері обігу

Гідравлічні регулятори. Регулятори прямої дії. Циліндричний регулятор непрямої дії. Регулятори мембранного типу. Регулятори секторного типу. Гідропневматичний регулятор. Регулятори витрати.

ЛЕКЦІЯ №7

ЗАКЛЮЧЕННЯ

Таким чином ми ознайомились з системою раціонального природокористування в Україні.

Лекцію розробив:

Д.т.н., доцент М.І.Адаменко

ТЕМА: „ГІДРАВЛІЧНІ РЕГУЛЯТОРИ ТА ЗАКОНИ РЕГУЛЮВАННЯ”

Гідравлічні регулятори

Як засоби автоматизації водорозподілу на зрошувальних і водорегулювання на осушувально-зрошувальних системах при витратах до 74 м³/с використовуються гідравлічні регулятори. Від регуляторів загальнопромислового призначення вони відрізняються тим, що переміщення регулюючого органа відбувається за рахунок енергії водного потоку.

За принципом роботи гідравлічні регулятори поділяються на регулятори прямої і непрямої дії. У регуляторах прямої дії енергія вимірювального пристрою (поплавка) безпосередньо або через систему важелів використовується для переміщення регулюючого органа. У регуляторах непрямої дії відхилення регульованої величини від заданого значення аналізує елемент порівняння і керує рухом води через спеціальну камеру. Зміна маси води в камері або тиску в ній впливає на положення регулюючого органа,

У даний час відомо багато конструкцій гідравлічних регуляторів, що відрізняються принципом роботи, законами регулювання, вимірювальними перетворювачами та ін.

Розглянемо найбільш типові регулятори, а також наведемо розрахунки основних параметрів і законів регулювання.

Регулятори прямої дії

В таких регуляторах регулюючі органи виконані у виді сектора, сегмента, дискового затвора, клапана, циліндра тощо. Принцип їхньої роботи оснований на зрівноважуванні моментів або сил, що діють на рухому систему поплавок — регулюючий орган.

Іноді до регуляторів прямої дії відносять гідравлічні затвори, для яких властиве самовирівнювання. Таким затвором є Г-подібний клапанний затвор (рис. 7.1). Якщо знехтувати тертям у підшипниках, то положення затвора визначається рівністю моментів сили гідродинамічного тиску води і маси клапана з балансиром.

Момент сили гідродинамічного тиску води

, /7.1/

де F _г - рівнодіюча сила, зумовлена гідродинамічним тиском води на полотнище затвора; l - відстань від напрямку дії сили F _г до осі обертання.

Рис. 7.1. Г-подібний клапанний притулений затвор.

Значення F _г і l залежать від кута відкриття затвора α і рівня води у верхньому б'єфі Н _в, тобто .

Момент від маси затвора залежить від сумарної маси затвора і положення його центра ваги, який також залежить від кута відкриття α. Тому

Принцип дії затвора полягає у наступному. При підвищенні рівня води у верхньому б'єфі або збільшенні витрати збільшується сила гідродинамічного тиску F _г і рух непідтопленого затвора буде описуватись рівнянням

, /7.2/

де J — момент інерції затвора відносно осі обертання.

Із рівняння /7.2/ слідує, що при збільшенні рівня води у верхньому б'єфі збільшується М₁ і затвор починає повертатися з прискоренням. В міру відкриття М₂ зростає, витрата збільшується, рівень води починає падати, зменшується М₁, і відкриття затвора сповільнюється. За рахунок дії цих факторів досягається ефект самовирівнювання. Новий стан рівноваги настає при рівні у верхньому б'єфі трохи більшому початкового й іншому значенні кута відкриття α.

При зниженні рівня води М₁ стає менше М₂ і затвор починає прикриватися з уповільненням. Новий стан рівноваги настає при меншому значенні α і рівні у верхньому б'єфі трохи нижчому початкового значення. Необхідний рівень води у верхньому б'єфі встановлюють шляхом зміни маси балансира.

Г-подібні затвори призначені, в основному, для гірських водозабірних вузлів, тому що вони забезпечують зміну витрати в широких межах при незначному коливанні рівня води у верхньому б'єфі.

Рис. 7.2. Водовипуск із циліндричним регулятором прямої дії.

На трубчатих водовипусках при гідравлічних перепадах більших 0,7 м широко застосовують циліндричні регулятори рівня прямої дії (рис. 7.2). Такий регулятор з витратою до 10 м³/с складається з коліна з направляючим конфузором 10, запірного тонкостінного циліндра 6, що виконує роль регулюючого органа, коромисла 5 і поплавка 3. У нижній частині циліндра знаходиться діафрагма 7 з отвором в центрі, що виконує роль демпфера. Відбивач зонтикового типу 8, прикріплений за допомогою стійок до фланця конфузора, збільшує коефіцієнт витрати регулятора за рахунок зміни напрямку вихідного потоку. Гумовий ущільнювач 9 створює необхідну герметичність у закритому стані регулятора.

Зверху поплавок має привантажувальну камеру 4, яка по спеціальному трубопроводу наповняється водою, коли рівень верхнього б'єфа досягає аварійного значення . При наповненні камери водою маса поплавка збільшується і регулятор відкривається, забезпечуючи аварійне скидання води. Після аварійного скиду води вода з камери 4 виливається через невеликий отвір і, коли вона витече, регулятор знову перейде в режим стабілізації рівня у нижньому б’єфі.

Поплавкова камера 2 зв'язана з нижнім б'єфом трубопроводом 11, а з верхнім - підвідною трубкою 12. На трубопроводі і на підвідній трубці встановлені вентилі, призначені для ручного керування. Необхідний рівень води в нижньому б'єфі задається шляхом зміни довжини гнучкої підвіски поплавка.

Циліндричні регулятори прямої дії досить прості за будовою і надійні в роботі. Однак вони не забезпечують високої точності регулювання. Щоб її підвищити до 0,1...0,15 м, використовують циліндричний регулятор непрямої дії.

Циліндричний регулятор непрямої дії

У регуляторі непрямої дії (рис. 7.3) поплавкова камера 2 відділена від нижнього б'єфа і з'єднана тонким трубопроводом 1 з верхнім б'єфом. Поплавкова камера піднята над рівнем нижнього б'єфа і має 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 Q_np і витрата з неї Q_ст 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 Q_ст стає більшим Q_np 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 Q_np не стане рівним Q_ст.

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. Камера 1

Рис. 7.5. Схема системи автоматичного регулювання рівня води у нижньому б'єфі з регулятором секторного типу.

призначена для збільшення піднімальної сили, що діє на затвор. Задаючим пристроєм є поплавок 6, закріплений на штоці 5.

Процес стабілізації рівня води у нижньому б'єфі протікає у такий спосіб. Якщо рівень у нижньому б'єфі знижується, то поплавок 7 разом з мембраною перетворювача 6 опускається і мембрана клапана 8 піднімається вверх, збільшуючи прохідний перетин отвору 9. У результаті цього із сектора витікає води більше, ніж надходить. Сектор стає легшим і піднімається, збільшуючи приплив води в нижній б'єф. При збільшенні припливу рівень підвищується, наближаючись до заданого значення.

При підвищенні рівня в нижньому б'єфі поплавок переміщується вверх, витрата води із сектора через отвір 9 зменшується і затвор опускається. Процес продовжується доти, поки приплив і витікання води із затвора не стануть рівними.

Вихідними даними для статичного розрахунку регулятора є розрахункова витрата Q_p, максимальний Н_в.макс і мінімальний Н_в.мін рівні води у верхньому б'єфі, максимальний Н_в.макс і мінімальний Н_в.мін рівні води в нижньому б'єфі, ширина водозливу а і точність стабілізації рівня ±ΔН.

Рис. 7.6. Розрахункові схеми регулятора: а - при відкритті регулятора і Н_н = 0; б - при відкритті регулятора і мінімальних рівнях у верхньому і нижньому б'єфах.

На підставі цих даних вибирають висоту розташування осі регулятора Н₀, висоту порога b і радіус сектора R. Інші параметри регулятора визначають на основі аналізу сил, що діють на сектор затвора в критичних режимах роботи, використовуючи відомі методики Е. Е. Маковського, Маті Біла, П. І. Коваленко.

У закритому стані (рис. 7.6, а) на сектор діють результуюча сила гідростатичного тиску F _г, зумовлена різницею рівнів води у верхньому б'єфі й у середині сектора, виштовхуюча сила герметичної камери F_к, маса затвора m_з і маса води m_в, що знаходиться у середині сектора. Силою тертя в підшипниках, звичайно, нехтують, а бічні тертя в конструкції притульного типу відсутні.

Максимальну висоту випускного отвору регулятора визначають за формулою

, /7.3/

де μ — коефіцієнт витрати регулятора.

Максимальний кут відкриття регулятора α_макс знаходять з рівняння

, /7.4/

де α₀ - кут нахилу напірної грані сектора у закритому стані затвора.

Щоб момент від ваги затвора при α_макс був найбільшим, повинна виконуватись умова

, /7.5/

де β_ц.т - кут центра ваги затвора, який обчислюють за відомими формулами.

Оскільки приймають , то кут сектора

. /7.6/

Кут нахилу напірної грані α₀ і секторний кут герметичної камери γ можна визначити відповідно з умов відкриття регулятора при Н_в.мін і Н_н=0 та при Н_в.мін і Н_н=Н_н.мін.

При Н_н=0, F_к=0 і m_в=0 (рис. 7.6, а) умова відкриття регулятора приймає вид

, /7.7/

де F _{г 1} - сила гідростатигного тиску, чисельно рівна площі трикутника АВС; l₁ - віддаль від осі обертання до напрямку сили F _{г 1} ; l₃ - віддаль від осі обертання до центра ваги затвора; k₃ =1,15 - коефіцієнт запасу.

Підставивши в рівняння /7.7/ і , де , одержують

. /7.8/

Із рівняння /7.7/ методом підбору можна знайти кут α₀. При Н_н=Н_н.мін, (рис. 7.6, б) регулятор відкривається, якщо виконується рівність.

, /7.9/

де - момент сили тиску,який зумовлений різницею рівнів води у верхньому б'єфі й усередині сектора;, С_н=Н₀ -Н_н.мін; F_к – виштовхувальна сила, чисельно рівна масі води в об’ємі герметичної камери; l_к - віддаль від осі обертання до центра ваги фігури ABCD; γ_ц.т - кут центра ваги фігури АВСD.

З рівняння /7.9/ знаходять кут γ_ц.т. Секторний кут герметичної камери приймають γ=2 γ_ц.т.

Щоб при Н_н.мін герметична камера знаходилася під водою, висоту її передньої грані обчислюють за формулою

. /7.10/

Кут нахилу площини камери до напірної грані регулятора приймають .

При зміні рівня води у нижньому б'єфі кутове переміщення затвора буде описуватись рівнянням

, /7.11/

де - момент інерції затвора; М₃ - момент від ваги затвора; М_в -момент від ваги води усередині затвора; М_г - момент сили гідростатичного тиску води; М_д - момент сили гідродинамічного тиску води; М_к - момент виштовхувальної сили герметичної камери.

Усі моменти залежать від кута відкриття α, a М_в ще і від маси води, що знаходиться в затворі. Тому представити рівняння /7.11/ в аналітичній формі не представляється можливим. У зв'язку з цим швидкодію регулятора приблизно оцінюють за часом заповнення об’єму сектора через впускний отвір діаметром d₁. Час заповнення обчислюють за формулою

/7.12/

де μ₁ - коефіцієнт витрати отвору; z - напір над вхідним отвором при Н_в.макс.

Щоб при відкритому мембранному клапані час наповнення сектора і час витікання води з нього були однаковими, діаметр випускного отвору

/7.13/

де μ₂ - коефіцієнт витрати випускного отвору; z_κ - напір над вихідним отвором.

Для підтримки рівня води в нижньому б'єфі з похибкою ±ΔΗ сила, що діє на мембрану зі сторони поплавка,

/7.14/

і сила тиску рідини в сполучній трубці на мембрану

/7.15/

повинні знаходитися у співвідношенні

/7.16/

де d_n - діаметр поплавка; d_м - діаметр мембрани; z_м - максимальний перепад між мембранними клапанами; l₁ i l₂ — довжини пліч важеля; k_g - коефіцієнт надійності, який, за даними П. І. Коваленка, приймають k_g =l,l. З рівняння /7.16/ знаходять діаметр поплавка:

. /7.17/

Для повного перекриття випускного отвору діаметр мембрани приймають d_м=1,4d₂.

Крім розглянутого регулятора рівня нижнього б'єфа, широко застосовуються також регулятори рівня верхнього б'єфа і змішаного типу, що відрізняються лише кількістю і місцем розташування вимірювальних пристроїв. Конструкція сектора залишається без зміни.

Гідропневматичний регулятор

Для регулювання дренажного стоку на осушувально-зволожувальних системах з урахуванням інтенсивності опадів запропонований сифонний регулятор із пневматичним затвором (рис. 7.7). Будова регулятора наступна. Корпус 1 з'єднаний із сифоном 2 і

Рис. 7.7. Схема гідропневматичного регулятора.

вертикальною трубою 3, у якій знаходяться аераційна трубка 4 і трубка 5. На виходах трубки 5 встановлені клапани 9 і 14 та клапан 8 з мембранним приводом 6. На клапани 9 і 14 впливає шток 10, зв'язаний важелем 11 з поплавком 12 опадоміра 13. Клапан 8 встановлено на виході балона 7, наповненого стисненим повітрям. Труба 3 з'єднана трубкою 15 з горловиною сифона з прилаштованим рухливим рукавом 16. У водовипуску 17 установлений затвор у виді надувної камери 18. Регулятор встановлюють у колодязі на виході колектора закритої дренажної мережі.

Гідропневматичний регулятор відноситься до дискретних регуляторів і може працювати в трьох режимах: вільного й інтенсивного стоку та в режимі підпору.

Перехід регулятора з режиму стоку в режим підпору відбувається при випаруванні опадів з поплавкової камери опадоміра і опусканні поплавка 12, який через важіль 11 і шток 10 впливає на клапан 9. При відкритому клапані стиснене повітря з балона 7 через редуктор надходить у надувну камеру 18 і прямий водовипуск регулятора закривається. Коли тиск у камері досягне встановленого значення, мембранний привод 6 закриває запірний клапан 8 і вихід повітря з балона припиняється. Одного балона стиснутого повітря вистачає на весь сезон роботи регулятора.

При підвищенні рівня ґрунтових вод корпус 1 і труба 3 наповняються водою і кінець аераційної трубки занурюється у воду. При подальшому підвищенні рівня відбувається злив води через сифон. Якщо надходження води з дренажної мережі стає більшим, ніж її стік через сифон, то рівень у трубі 3 підвищується, сифон заряджається і витрата значно збільшується. При зниженні рівня нижче кінця аераційної трубки повітря через неї і сполучну трубку 15 попадає у горловину сифона, що призводить до зриву вакууму і припинення стоку.

Отже, регулятор включається при напорі в дренажній мережі, рівній відмітці гребеня сифона, і відключається при зниженні стоку до відмітки нижнього краю аераційної трубки, забезпечуючи цим стабілізацію напору в мережі в заданих межах. Зміну меж регулювання здійснюють переміщенням труби сифона й аераційної трубки.

Пропускна здатність регулятора в режимі сифона визначається аналогічно до пропускної здатності сифонної трубки і виражається залежністю

, /7.18/

де μ_р - коефіцієнт витрати регулятора; d_c - діаметр сифона; Н_р - падіння напору в регуляторі.

У випадку випадання рясних або тривалих опадів поплавок опадоміра піднімається, шток впливає на клапан 14, що з'єднує камеру 18 з атмосферою. У результаті водозлив 17 відкривається, забезпечуючи форсований стік води з дренажної мережі. Цим запобігається підняття рівня ґрунтових вод при опадах вище норми осушення.

Експериментальним шляхом встановлено, що при напорі в дренажній мережі Н_м =0,2...1,0 м герметичність закриття регулятора забезпечується при тиску в надувній камері Р_к =0,2...0,4 м. невелике значення тиску Р_к зумовлене тим, що напір у дренажній мережі притискає камеру до опори і стінок труби водовипуску, поліпшуючи герметичність.

Тиск повітря в балоні можна визначити за формулою

, /7.19/

де k =1,3 - коефіцієнт запасу, що враховує витік повітря; n - число включень регулятора в режимі підпору; V_к і V_б - відповідно об’єми камери і балона.

При випаровуванні опадів з опадоміра регулятор переходить у режим підпору. Момент переходу регулюється положенням клапана 9 або довжиною штока 10.

В експериментальному зразку регулятора в якості клапанів використовували стандартні елементи пневмоавтоматики, а як запірний орган - камеру м'яча. Протягом двох років експлуатації експериментального зразка відмовлень у роботі не було.

Гідропневматичний регулятор відрізняється від інших регуляторів дренажного стоку високою швидкодією, що скорочує перезволоження ґрунту при рясних опадах і підвищує врожайність сільськогосподарських культур.

Регулятори витрати

Через труднощі виміру витрати

, /7.20/

де ω - живий переріз потоку; v - середня швидкість, гідравлічні регулятори витрати поки не використовують. Сталість витрати із трубчастих водовипусків у відкриті канали забезпечують регулятори рівня у водовипускних колодязях. Якщо рівень води в колодязі підтримувати постійним, то згідно (2.6) витрата через отвір сталого перерізу також буде сталою. Тому циліндричні, мембранні й інші регулятори рівня застосовують при автоматичному регулюванні витрати. Тут необхідна витрата задається переміщенням поплавка.

Рис. 7.8. Схема плаваючого водовипуску сталої витрати

Для стабілізації витрати на водовипусках безпосередньо з водойм або великих магістральних каналів використовують спеціальні споруди, що мають властивість саморегулювання, які іноді називають регуляторами витрати. Одною з таких споруд є плаваючий водовипуск (рис. 8). Він складається з колодязя 1, профільної труби 2, що може переміщуватися вздовж нерухомого стрижня 3, поплавків 4, лійки з трапецієвидними водозливами 5 і водовипускної труби 6.

Принцип роботи водовипуску заснований на сталій витраті через трапецієвидні водозливи і донну щілинну. Витрата трапецієвидних водозливів з тонкою стінкою

, /7.21/

де n - кількість водозливів; b — ширина водозливу; Н_в - напір на водозливі; μ - коефіцієнт витрати, рівний 0,42 при Н_в =(0,1...0,3)м, є сталою, тому що плаваюча конструкція забезпечує Н_в=const незалежно від рівня води у верхньому б'єфі. Величину витрати регулюють зміною положення трапецієвидних водозливів відносно рівня води.

Сталість витрати через донну щілину Q_д=const забезпечується тим, що площа живого перерізу донної щілини обернено пропорційна . Для цього необхідно, щоб при напорі Н<Н_макс діаметр профільної труби зі зміною Н змінювався за законом

/7.21/

де d₁ - діаметр труби при Н=Н_макс; d₀ - діаметр отвору.

Витрату Q_д рекомендують приймати (0,1...0,2) Q_тв.. Розрахункова витрата водовипуска

/7.22/

Знаючи Q_p і зміну рівня води у верхньому б'єфі Н_макс-Н_мін визначають розміри і число водозливів. При виборі розмірів лійки враховують, що відстань між трапецієвидними водозливами повинна бути більшою за ЗН_в. За цієї умови верхні струмені при переливі через водозливи будуть зходитись нижче порога водозливу і підтоплення не буде. Необхідно, щоб висота труби була більше Н_макс-Н_мін, а її діаметр повинен пропускати розрахункову витрату. Розміри поплавків визначає вага рухомих частин водовыпуску.

Крім плаваючого водовипуска застосовують також водовипуски, коефіцієнт витрати яких обернено пропорційний .