Vodeni toranj: načelo djelovanja, svrha, obilježja

Vodeni toranj je najjednostavniji dizajn, dizajniran za autonomno reguliranje protoka i tlaka vode u vodoopskrbnom sustavu. Jednostavno načelo vodnog tornja utvrdilo je njegovu široku distribuciju.

Vrste vodenih tornjeva

Takve konstrukcije čovječanstvo koristi nekoliko stoljeća. Vrhunac njihove popularnosti pada na kraju 19 - prve polovice 20. stoljeća. Tada su se koristili u skladištima i željezničkim postajama za servisiranje lokomotiva. Od tada su izgubili važnost, ali se i dalje koriste, primjerice, za autonomnu vodoopskrbu predgrađa ili industrijskih poduzeća.Prve vodene kule izgrađene su uglavnom od crvene opeke, rjeđe od drveta. Tada su bile armirane betonske konstrukcije. U drugoj polovici 20. stoljeća, znanstvenik Rozhnovsky predložio je njegov dizajn od čeličnih ploča.

Kula Roznovskog izvana vrlo slična bombi s ručkom. Promjer baze vodenog tornja je 1,5-2 puta manji od promjera spremnika. Prednosti ovog dizajna su montiranje velike brzine (šuplji cilindri zavareni od čeličnih ploča) i jednostavna montaža na teritoriju, kao i relativno mala masa.

Sada za vodoopskrbu, najčešće se ugrađuju pojedinačni spremnici u obliku volumetrijskih metalnih spremnika. Kao podupirači se koriste čelični ili armirani betonski stupovi.

Načelo vodenog tornja

Rad vodnog tornja bio bi nemoguć, da li se ne radi o fenomenu izjednačavanja tlaka u komunikacijskim posudama ili hidrostatskoj ravnoteži. Pod djelovanjem gravitacijske vode u spremniku istiskuje tekućinu iz cijevi dok tlak u spremniku ne postane jednak pritisku u cjevovodnom sustavu. To se temeljilo na načelu vodenih tornjeva prije dolaska električnih pumpi.S pojavom električnih crpki, shema njihove operacije se nešto promijenila. Ako su ranije bili glavni izvori vode u sustavu, sada su počeli igrati ulogu rezervi. Kao "opskrbljivač" vode nalazi se crpna stanica, koja tlači cijevni sustav izravno do potrošača.

Istodobno, crpka pumpi vodu u kapacitet tornja dok se potpuno ne napuni ili automatizacija radi. U vrijeme vršnog opterećenja, kada je potrošnja vode maksimalna, a crpna stanica se ne može nositi s radom, ventil spremnika otvara i voda počinje teći u sustav iz rezervi. To se događa sve dok se vodovod ne uspije ponovno suočiti sa svojim dužnostima. Nakon toga se cijeli ciklus ponavlja.

Elementi vodenog tornja

Bez obzira na vrstu i načelo rada, vodeni toranj se sastoji od 5-6 čvorova. Broj elemenata može se značajno razlikovati i određuje se oznakom strukture, njegovom lokacijom, udaljenosti izvora, kakvoći vode i ostalim kriterijima.U svakom slučaju, svaki toranj uključuje:

1. Spremnik - čelik, armirani beton ili plastika kapacitet spremnika od nekoliko desetaka do nekoliko tisuća kubičnih metara.
2. Podrška - okvir ili monolitna konstrukcija armiranog betona, čeličnih greda ili crvene opeke s visinom od najviše 25-30 metara. Trebalo bi podržati spremnik iznad razine svakog potrošača.
3. Vertikalna cijev za vodu je cijev za opskrbu koja dolazi od izvora i preusmjeravanja, s promjerom od 200 m, koji se postavlja pred sustav vodoopskrbe.
4. Prozračivanje ventilacije - na fotografiji vodenog tornja prikazano je strelicom. Potrebno je održavati volumen zraka u spremniku i spriječiti stagnaciju vode.
5. Crpna stanica s kontrolnim sustavima je samostalna struktura, smještena u pravilu iznad izvora.

U strukturi vodenog tornja može se uvesti sustav filtriranja s različitim stupnjevima pročišćavanja vode, kao i automatizacijsku jedinicu za praćenje razine tekućine i sprječavanje njezinog pada na kritičnu vrijednost.

Glavne funkcije vodotornog tornja

Iz načela rada vodenog tornja slijedi njegova glavna funkcija - usklađivanje rasporeda rada crpne stanice. Zamislite situaciju da pumpa isporučuje vodu izravno, bez međupoveze u obliku vodenog tornja.

Na zahtjev svakog potrošača, on se uključuje i isključuje, to jest, radi kaotično. Kao rezultat toga, trošenje njegovih mehanizama povećava se, potrošnja električne energije postaje neujednačena, što povećava opterećenje elektrane.Kao rezultat toga, tvrtke za usluge su prisiljene trošiti novac na skupe popravke. Na sve to se nije dogodilo, i instalirati vodu kule.

Druga funkcija je održavanje pritiska u cjevovodu. Voda, koja se nalazi na značajnoj visini, pod utjecajem gravitacije stvara potrebnu količinu tlaka u sustavu. Kao rezultat, uklanja se opterećenje od crpne stanice.

Dodatni sastanak

Druga svrha i načelo rada vodotornog tornja usko je povezana. Voda u izvoru vrlo rijetko zadovoljava uspostavljene sanitarne standarde, pa ako se koristi za potrebe domaće ili za piće, vodeni toranj se koristi kao filterska jedinica.U sustavu opskrbe plinovoda ugrađeni su grubi filteri, koji usporavaju teške metale, željezo i olovne okside, pijesak i druge kontaminante. U spremniku, štapić se brani i postaje još čišći. Sustav spremnika za čišćenje koji se instalira na cijev za vodoopskrbu može pročistiti vodu od patogenih bakterija, pružajući potrošaču idealno čist proizvod.

Izrada rezervnog rezervata za vodu, koja se može koristiti u slučaju kvara vode ili požara, dodatna je funkcija vodotornog tornja.

Rad tornja s automatskom pumpom

Načelo rada vodotornja s automatskom pumpom praktički se ne razlikuje od prethodno opisane sheme rada. Jedina iznimka je činjenica da u takvom sustavu nema takve crpne stanice. Njegova funkcija provodi se kompaktnom električnom pumpom.

Kada razina vode u spremniku padne ispod pragova, sustav za automatizaciju prima signal, a crpka počinje pumpati vodu u spremnik. Kad je spremnik potpuno napunjen, pričekajte da se tekućina ponovno pada.

Takvi sustavi se najčešće koriste u privatnim i prigradskim područjima. Kad se pojavi indikator razine tekućine, koji gotovo skoro prema dnu zatvara kontakte i daje relejni signal, a koji već upravlja radom crpke.

karakterizacija

Kako bi sustav pravilno obavio svoje dužnosti, potrebno je da visina vodotornja bude veća od visine bilo kojeg drugog objekta koji se poslužuje. Zbog toga se akumulatori s vodom često mogu vidjeti na krovovima višekatnih zgrada (osobito u američkim filmovima). Ako ovaj uvjet nije zadovoljen, moguće je stagnacija vode u spremniku.Drugi važan parametar vodenog tornja je obujam radne snage. Ovaj pokazatelj određen je rasporedom potrošnje vode od potrošača. Tipično, veličina spremnika je odabrana tako da akumulirana tekućina bude dovoljna za upotrebu tijekom dana. U tom slučaju, crpka će se uključiti samo noću, što će smanjiti opterećenje na mreži.

Značajke dizajna temelja

Visina tornja i volumen spremnika izravno utječu na cijenu tornja. I to nije toliko o troškovima noseće strukture i spremnika, koliko je cijena zaklade. Prije odabira vrste i dubine temelja izračunava se ne samo statičko opterećenje, već i dinamičko opterećenje. Tijekom punjenja spremnika može doći do oscilacija koje će uzrokovati ravnotežu strukture.Izračun je također izrađen za stabilnost uz dopuštenje za utjecaj opterećenje vjetrom. Što je toranj viši, to će jači odstupiti od vertikalne ravnine s jakim i jakim vjetrom. Zveckanje, toranj počinje "poremetiti" vodu, bit će valova koji će nekoliko puta povećati dopušteni pritisak vodotornja do baze. Kao rezultat toga, struktura će se urušiti.

Stoga, prilikom instaliranja čak i izgradnje ljetnikovaca, nemojte zanemariti pomoć stručnjaka. Nakon što ste potrošili novac, u budućnosti nećete brinuti o pouzdanosti i učinkovitosti vodenog tornja.