Конструкція і різновиди водонапірної башти - Rmnt.ru

1. Принцип дії і різновиди конструкції водонапірних башт
2. Елементи водонапірної вежі
3. Функції водонапірної вежі

Що таке водонапірна вежа і який її принцип дії? Які бувають види водонапірних веж? З яких основних елементів вона складається? У чому особливості конструкції різних видів веж і чим вони схожі між собою? Про це ми розповімо в нашій статті.

Водонапірна вежа - гідротехнічна споруда для перекачування і зберігання води. Являє собою резервуар, встановлений на певній висоті. Принцип роботи заснований на дії Закону сполучених посудин, який є одним з базових законів гідростатики. даний вид споруд відомий з давніх-давен, а й в наші дні водонапірні башти не втратили актуальності, особливо для місцевості з дефіцитом енергії.

Принцип дії і різновиди конструкції водонапірних башт

Як було сказано вище, в башті працює закон гідростатики. Завдяки йому рідину у відкритій системі прагне зайняти однаковий рівень у всіх сполучених посудинах. Посудиною в даному випадку можна вважати елементи трубопроводу. Для підтримки постійного тиску в трубах необхідний постійний перепад висот водяного стовпа. При цьому вода з резервуара вежі повинна розподілятися по трубопроводу споживачам, а це значить, що він повинен знаходитися вище найвищої точки водорозбору.

Конструктивна завдання просте - встановити резервуар на певній висоті. Кожен інженер вирішував цю задачу по-своєму, і в результаті з'явилося безліч різновидів водонапірних веж (ВД).

1. Кам'яна кладка (старий метод). Вежа і резервуар повністю викладені з цегли. Остання СБ, побудована за цим методом датується 1885 р

2. Залізобетонні вежі з резервуарами. СБ з конструктивного залізобетону будувалися в основному в радянський період. Обсяг ж / б резервуара міг доходити до 150 куб. м.

3. Вежі на гіперболоїдних опорах. Опори, винайдені великим російським інженером В. Г. Шуховим, крім виняткових конструктивних властивостей, представляють художню цінність. Всього їх побудовано самим архітектором близько 200. Принцип гіперболоїдної опори застосовується сьогодні при будівництві найвищих будівель і веж світу.

4. Резервуар на рамному сталевому каркасі. Найпростіший з точки зору проекту варіант. Конструкція рами довільна (прямокутна, трикутна, збірно-розбірна і т. Д.).

5. Сталевий бак змінного перерізу ( «граната»). Виготовляється на заводі шляхом з'єднання по осі двох циліндричних резервуарів різного діаметру. Опорою служить ємність (труба) меншого діаметру, розташована знизу. Це найпоширеніший вид СБ в Росії. Привабливий через швидкого монтажу і виготовлення, але представляє труднощі при перевезенні (негабарит).

6. Індивідуальні резервуари. Це елементи водонапірної башти, тим чи іншим чином підключені до системі водопостачання окремо взятого будинку.

Елементи водонапірної вежі

Всі башти мають приблизно однаковий набір вузлів, який може ускладнюватися або спрощуватися в залежності від року побудови, якості води, рівня грунтових вод і т. Д. Але є стандартний «комплект» ознак, що об'єднує всі типи цих унікальних споруд:

1. Резервуар, встановлений на висоті. Він може бути виконаний з будь-якого матеріалу, який не піддається швидкому розкладу (сталь, бетон, пластик). Дно резервуара має бути розташований над найвищої точки споживання.
2. Опора резервуара. Власне те, що робить вежу вежею. Тут найкраще проявляється фантазія архітектора, особливо коли мова йде про споруди, встановлених в межах міста і жвавих місцях. Радянські інженери знайшли витончений (ефективний) спосіб комбінування двох функцій в одному елементі, створивши сталеву вежу з опорним трубопроводом. Непомітна на вигляд, вона простіше і швидше за інших виробляється і монтується, тому саме сталеві СБ становлять 75% всіх масово встановлених водонапірних веж.
3. Вертикальний трубопровід. Точніше, їх два - подає і відводить. Подає прокладається від насосів під верхню кришку основного резервуара. Через нього бак заповнюється водою. Відвідний має значний діаметр (від 200 мм) і підключений до системи водорозбору.
4. Вентиляційний стояк або люк. Розташований у верхній частині бака і служить для вирівнювання обсягу повітря і підтримки постійного атмосферного тиску.
5. Насосна станція. Окремо розташована будівля, побудоване над свердловиною, в якому розташовані водопідіймальні насоси . Її завдання - забезпечити заповнення резервуара до необхідного (максимального) рівня.
6. Автоматика. Навіть примітивна СБ повинна бути забезпечена як мінімум датчиком заповнення, який включить насоси на підкачування в разі падіння рівня води.
7. Система фільтрації. Кожна вежа передбачає можливість установки фільтрів будь-якого рівня.

1 - насосна станція з автоматикою; 2 - подає труба; 3 - резервуар; 4 - вентиляційний люк; 5 - трубопровід подачі води споживачам

Функції водонапірної вежі

Ємність резервуара вежі рідко становить менше 50 куб. м води, а це має на увазі колективне використання, що спричиняє за собою нерівномірне об'ємне споживання. У переважній більшості випадків СБ встановлюють в районах приватного сектора, де розвинене садівництво і постійно споживається вода. У таких випадках вежа є частиною системи водопостачання цілих районів.

1. Вирівнювання роботи насосної станції. Водопостачання району здійснюється за допомогою насосної станції, яка піднімає воду зі свердловини. При підключенні станції безпосередньо до трубопроводу неминуче будуть відбуватися перевантаження в пік водорозбору, що призведе до частого виходу з ладу обладнання. Резервуар виконує функцію гідроакумулятора, який підтримує тиск в системі за рахунок гравітації. Завдяки цьому насоси працюють в стабільному режимі і не перевантажуються.
2. Вирівнювання тиску в мережі. Ця функція безпосередньо випливає з попередньої. В даному випадку енергія насосів не витрачається на підтримання постійного тиску в трубопроводі - це забезпечує водяний стовп.
3. Аварійний запас води. У разі поломки або профілактики роботи можна проводити без зупинки подачі води споживачам.
4. Водопідготовка. Вода зі свердловини далеко не завжди відповідає вимогам ДСТУ і СанПіН. Вежа і резервуар мають достатньо вільного місця для установки різних систем грубої очистки, які доводять якість води до прийнятного рівня. Так, наприклад, в «ніжці» сталевий вежі часто влаштовують плаваючий фільтр, який вловлює оксид заліза, що утворюється при аерації води.

Функціональні завдання водонапірної вежі не залежать від її конструкції, висоти, об'єму резервуара і місця розташування. Всі вежі виконують однакові завдання, описані вище.

Сама ідея накопичення запасу води цілком застосовна для індивідуальних водопроводів, особливо там, де вона постійно витрачається - в сільськогосподарських і тваринницьких комплексах. Вузли водонапірної вежі можна також інтегрувати в житлову будівлю та економити електроенергію для підтримки постійного тиску. Як спорудити водонапірний резервуар, ми розповімо в наступній статті .

рмнт.ру

14.10.18