Konštrukcia a typy vodárenských veží

Obsah článku

• Princíp činnosti a druhy výstavby vodárenských veží
• Prvky vodárenskej veže
• Funkcie vodárenskej veže

Čo je vodárenská veža a aký je jej princíp činnosti? Aké sú typy vodárenských veží? Aké sú jeho hlavné prvky? Aké sú štrukturálne vlastnosti rôznych typov veží a ako sa navzájom podobajú? O tom budeme hovoriť v našom článku..

Vodná veža je hydraulická stavba na čerpanie a skladovanie vody. Je to nádrž nainštalovaná v určitej výške. Princíp fungovania je založený na zákone o komunikácii plavidiel, ktorý je jedným zo základných hydrostatických zákonov. Tento typ štruktúry je známy už od staroveku, ale vodárenské veže dnes nestrácajú svoju dôležitosť, najmä v oblastiach s nedostatkom energie..

Princíp činnosti a druhy výstavby vodárenských veží

Ako bolo uvedené vyššie, vo veži funguje zákon hydrostatiky. Vďaka nemu má tekutina v otvorenom systéme tendenciu obsadzovať rovnakú úroveň vo všetkých komunikujúcich plavidlách. V tomto prípade možno prvky potrubia považovať za plavidlo. Na udržanie konštantného tlaku v potrubí je potrebný konštantný výškový rozdiel vodného stĺpca. V tomto prípade musí byť voda z vežovej nádrže distribuovaná potrubím k spotrebiteľom, čo znamená, že musí byť umiestnená nad najvyšším odberným bodom..

Konštrukčná úloha je jednoduchá – inštalácia nádrže v určitej výške. Každý inžinier vyriešil tento problém svojím vlastným spôsobom, v dôsledku čoho sa objavilo mnoho druhov vodárenských veží (WD)..

1. Murivo (stará metóda). Veža a nádrž sú úplne murované. Posledná WB postavená pomocou tejto metódy sa datuje do roku 1885.

2. Železobetónové veže s nádržami. WB zo železobetónu sa stavali hlavne v sovietskom období. Objem nádrže na vystužený betón by mohol dosiahnuť 150 metrov kubických. m.

3. Veže na podperách hyperboloidov. Umelecké hodnoty majú aj podpory, ktoré vynašiel veľký ruský inžinier V.G. Šukhov. Celkovo ich asi 200 postavil sám architekt. Princíp hyperboloidnej podpory sa dnes používa pri výstavbe najvyšších budov a veží na svete.

4. Nádrž je na oceľovom ráme. Najjednoduchšia možnosť z hľadiska projektu. Dizajn rámu je ľubovoľný (pravouhlý, trojuholníkový, skladací atď.).

5. Oceľová nádrž s premenlivým prierezom („granát“). Vyrába sa v závode spojením dvoch valcových nádrží rôznych priemerov pozdĺž osi. Nosič je kontajner (rúrka) s menším priemerom, ktorý sa nachádza na dne. Toto je najbežnejší typ WB v Rusku. Atraktívne vďaka rýchlej inštalácii a výrobe, ale pri preprave predstavuje ťažkosti (nadmerné).

6. Jednotlivé nádrže. Sú to prvky vodárenskej veže, tak či onak pripojené k vodovodnému systému samostatného domu.

Prvky vodárenskej veže

Všetky veže majú približne rovnaký počet uzlov, ktoré môžu byť komplikované alebo zjednodušené v závislosti od roku výstavby, kvality vody, hladiny podzemnej vody atď. Existuje však štandardná „sada“ prvkov, ktorá spája všetky typy týchto jedinečných štruktúr:

1. Výškovo namontovaná nádrž. Môže byť vyrobený z akéhokoľvek materiálu, ktorý sa rýchlo nerozkladá (oceľ, betón, plast). Spodná časť nádrže musí byť nad najvyšším bodom spotreby.
2. Podpora nádrže. V skutočnosti to, čo robí z veže vežu. Fantázia architekta sa tu najlepšie prejavuje, najmä pokiaľ ide o budovy inštalované v meste a na rušných miestach. Sovietski inžinieri našli elegantný (efektívny) spôsob, ako spojiť tieto dve funkcie do jedného prvku a vytvoriť oceľovú vežu s podporným potrubím. Výroba a inštalácia je jednoduchšia a rýchlejšia ako ostatné, preto je to oceľová oceľ, ktorá tvorí 75% všetkých masívne inštalovaných vodárenských veží..
3. Vertikálne potrubie. Presnejšie povedané, existujú dva z nich – dodávka a vypúšťanie. Napájanie je vedené z čerpadiel pod horný kryt hlavnej nádrže. Cez to je nádrž naplnená vodou. Výstup má významný priemer (od 200 mm) a je pripojený k vodovodnému systému.
4. Stúpačka alebo poklop vetrania. Nachádza sa v hornej časti nádrže a slúži na vyrovnávanie objemu vzduchu a udržanie konštantného atmosférického tlaku.
5. Čerpacia stanica. Samostatná budova postavená nad studňou, v ktorej sú umiestnené vodné zdvíhacie čerpadlá. Jeho úlohou je zabezpečiť, aby bola nádrž naplnená na požadovanú (maximálnu) hladinu..
6. Automation. Dokonca aj primitívny WB by mal byť vybavený aspoň senzorom plnenia, ktorý zapne čerpadlá na čerpanie v prípade poklesu hladiny vody..
7. Filtračný systém. Každá veža poskytuje možnosť inštalovať filtre na akejkoľvek úrovni.

1 – čerpacia stanica s automatizáciou; 2 – prívodné potrubie; 3 – nádrž; 4 – vetracie prielez; 5 – vodovodné potrubie pre spotrebiteľov

Funkcie vodárenskej veže

Kapacita vežovej nádrže je zriedka menšia ako 50 metrov kubických. m vody, čo znamená kolektívne využívanie, čo má za následok nerovnomernú objemovú spotrebu. Vo veľkej väčšine prípadov sú WB inštalované v oblastiach súkromného sektora, kde sa rozvíja záhradníctvo a voda sa neustále spotrebúva. V takýchto prípadoch je veža súčasťou celého systému dodávky vody..

1. Vyrovnanie práce čerpacej stanice. Dodávka vody do oblasti sa vykonáva pomocou čerpacej stanice, ktorá zdvíha vodu zo studne. Ak je stanica pripojená priamo k potrubiu, nevyhnutne dôjde k preťaženiu na vrchole odberu vody, čo povedie k častým poruchám zariadenia. Zásobník funguje ako hydraulický akumulátor, ktorý udržuje tlak v systéme v dôsledku gravitácie. Vďaka tomu sú čerpadlá prevádzkované v stabilnom režime a nie sú preťažené..
2. Vyrovnanie sieťového tlaku. Táto funkcia nadväzuje priamo na predchádzajúcu. V tomto prípade sa energia čerpadiel nevynakladá na udržiavanie konštantného tlaku v potrubí – je to zabezpečené vodným stĺpcom.
3. Núdzové zásobovanie vodou. V prípade poruchy alebo prevencie je možné prácu vykonať bez prerušenia dodávky vody spotrebiteľom.
4. Úprava vody. Voda dobre nespĺňa požiadavky GOST a SanPiN. Veža a nádrž majú dostatok voľného miesta na inštaláciu rôznych systémov hrubého čistenia, ktoré zvyšujú kvalitu vody na prijateľnú úroveň. Napríklad v „ramene“ oceľovej veže je často usporiadaný plávajúci filter, ktorý zachytáva oxid železa tvorený pri prevzdušňovaní vody..

Funkčné úlohy vodárenskej veže nezávisia od jej konštrukcie, výšky, objemu nádrže a umiestnenia. Všetky veže vykonávajú rovnaké úlohy ako je uvedené vyššie.

Samotná myšlienka akumulácie dodávky vody je celkom použiteľná pre jednotlivé vodovody, najmä tam, kde sa neustále spotrebováva – v poľnohospodárskych a hospodárskych komplexoch. Zostavy vodárenských veží môžu byť tiež integrované do obytných budov a šetriť energiu tak, aby sa udržal konštantný tlak. Ako postaviť nádrž na vodu, povieme vám to v ďalšom článku.