Sadržaj članka
Što je vodotoranj i koji je njegov princip rada? Koje su vrste vodotokova? Koji su glavni elementi toga? Koje su dizajnerske značajke različitih tipova tornjeva i kako su slične jedna drugoj? O tome ćemo govoriti u našem članku..
Vodotoranj je hidraulička konstrukcija za crpljenje i skladištenje vode. To je spremnik instaliran na određenoj visini. Princip rada zasnovan je na djelovanju Zakona o prometu brodova, koji je jedan od osnovnih zakona hidrostatike. Ova vrsta građevine bila je poznata još od antičkih vremena, ali danas vodene kule nisu izgubile na važnosti, pogotovo za područja s nedostatkom energije.
Princip rada i vrste konstrukcije vodotornja
Kao što je gore spomenuto, zakon hidrostatike djeluje u tornju. Zahvaljujući njemu, tekućina u otvorenom sustavu ima tendenciju da zauzme istu razinu u svim komunikacijskim posudama. U ovom slučaju, elementi cjevovoda mogu se smatrati brodom. Za održavanje konstantnog tlaka u cijevima potrebna je stalna razlika u visini vodenog stupca. U ovom se slučaju voda iz spremnika tornja mora cijevima distribuirati potrošačima, što znači da se mora nalaziti iznad najviše točke odvodnje.
Zadatak dizajna je jednostavan – instalirati spremnik na određenoj visini. Svaki je inženjer ovaj problem riješio na svoj način, i kao rezultat toga, pojavile su se mnoge vrste vodotornji..
1. Zidarstvo (stara metoda). Kula i rezervoar potpuno su zidani. Posljednja WB izgrađena ovom metodom datira iz 1885.
2. Armiranobetonske kule s rezervoarima. WB od konstrukcijskog armiranog betona građene su uglavnom u sovjetskom razdoblju. Zapremina armirano-betonskog spremnika mogla bi doseći 150 kubičnih metara. m.
3. Kule na hiperboloidnim nosačima. Podrške koje je izumio veliki ruski inženjer V. G. Shukhov, osim izuzetnih strukturnih svojstava, imaju i umjetničku vrijednost. Ukupno ih je oko 200 sagradio arhitekt. Načelo hiperboloidne potpore danas se koristi u izgradnji najviših zgrada i kula na svijetu.
4. Spremnik je na čeličnom okviru. Najlakša opcija s gledišta projekta. Dizajn okvira je proizvoljan (pravokutni, trokutasti, sklopivi itd.).
5. Čelični spremnik promjenljivog presjeka („granata“). Izrađuje se u tvornici spajanjem dva cilindrična spremnika različitog promjera duž osi. Nosač je spremnik (cijev) manjeg promjera koji se nalazi na dnu. Ovo je najčešća vrsta Zapadnog Balkana u Rusiji. Atraktivna je zbog brze ugradnje i izrade, ali predstavlja poteškoće tijekom transporta (predimenzionirano).
6. Pojedinačni spremnici. To su elementi vodotornja, na ovaj ili onaj način povezani s vodoopskrbnim sustavom zasebne kuće.
Elementi vodenog tornja
Svi tornjevi imaju približno isti skup čvorova koji se mogu komplicirati ili pojednostaviti ovisno o godini izgradnje, kvaliteti vode, razini podzemne vode itd. Ali postoji standardni “skup” značajki koji objedinjuje sve vrste ovih jedinstvenih građevina:
- Rezervoar na visini Može biti izrađen od bilo kojeg materijala koji nije podložan brzom raspadanju (čelik, beton, plastika). Dno spremnika mora biti iznad točke najviše potrošnje.
- Podrška tenkova. Zapravo ono što čini kulu kulu. Ovdje se najbolje očituje mašta arhitekta, posebno kada je riječ o građevinama instaliranim unutar grada i na prometnim mjestima. Sovjetski inženjeri pronašli su elegantan (učinkovit) način kombiniranja dviju funkcija u jednom elementu, stvarajući čelični toranj s potpornim cjevovodima. Diskretan izgled, lakše je i brže od ostalih za proizvodnju i postavljanje, stoga čelični WB čine 75% svih masovno instaliranih vodotokova.
- Okomiti cjevovod. Preciznije, postoje ih dva – opskrba i ispuštanje. Dovod se usmjerava iz crpki ispod gornjeg poklopca glavnog spremnika. Kroz njega se spremnik puni vodom. Otvor ima značajan promjer (od 200 mm) i spojen je na vodovodni sustav.
- Ventilacijski dizač ili otvor. Smješten je u gornjem dijelu spremnika i služi za ujednačavanje volumena zraka i održavanje konstantnog atmosferskog tlaka.
- Crpna stanica. Samostojeća zgrada, izgrađena iznad bunara, u kojoj se nalaze pumpe za dizanje vode. Njegova je zadaća osigurati punjenje spremnika do potrebne (maksimalne) razine..
- Automatizacija. Čak bi i primitivna WB trebala biti opremljena najmanje senzorom za punjenje, koji će uključiti crpke za crpljenje u slučaju pada razine vode.
- Sustav filtracije. Svaki toranj pruža mogućnost ugradnje filtera bilo koje razine.
1 – crpna stanica s automatizacijom; 2 – opskrbna cijev; 3 – rezervoar; 4 – ventilacijski otvor; 5 – cjevovod za opskrbu vodom do potrošača
Funkcije vodenog tornja
Kapacitet spremnika kule rijetko je manji od 50 kubičnih metara. m vode, a to podrazumijeva kolektivnu uporabu, što povlači za sobom neravnomjernu volumensku potrošnju. U velikoj većini slučajeva WB su instalirane na područjima privatnog sektora gdje se razvija hortikultura i stalno se konzumira voda. U takvim slučajevima, toranj je dio vodoopskrbnog sustava za čitava područja..
- Izravnavanje rada crpne stanice. Dovod vode na to područje obavlja se pomoću crpne stanice koja podiže vodu iz bunara. Kad se stanica spoji izravno na cjevovod, neizbježno će se dogoditi preopterećenja na vrhuncu povlačenja vode, što će dovesti do čestih kvarova opreme. Rezervoar djeluje kao hidraulički akumulator koji održava pritisak u sustavu zbog gravitacije. Zahvaljujući tome, crpke rade u stabilnom načinu rada i nisu preopterećene..
- Izjednačavanje mrežnog tlaka. Ova funkcija slijedi izravno iz prethodne. U tom se slučaju energija crpki ne troši na održavanje konstantnog tlaka u cjevovodu – to osigurava vodeni stup.
- Hitna opskrba vodom. U slučaju kvara ili sprečavanja, radovi se mogu izvoditi bez prekida dovoda vode potrošačima.
- Pročišćavanje vode. Voda iz bunara ne ispunjava uvijek zahtjeve GOST-a i SanPiN-a. Kula i rezervoar imaju dovoljno slobodnog prostora za ugradnju raznih sustava grubog čišćenja koji dovode kvalitetu vode na prihvatljivu razinu. Primjerice, u „nozi“ čelične kule često je postavljen plutajući filter koji bilježi željezni oksid nastao tijekom prozračivanja vode..
Funkcionalni zadaci vodotornja ne ovise o njegovoj strukturi, visini, obujmu spremnika i lokaciji. Svi tornjevi obavljaju iste zadatke kao gore opisani.
Sama ideja akumuliranja vodovoda prilično je primjenjiva za pojedine vodovode, osobito tamo gdje se stalno potroši – u poljoprivrednim i stočnim kompleksima. Sklopovi vodotornja također se mogu integrirati u stambenu zgradu i štede energiju za održavanje konstantnog pritiska. Kako izgraditi spremnik za vodu, reći ćemo vam u sljedećem članku.
Koje su točno vrste dizajna vodotornjeva i koje su razlike među njima?