Turnul de apă: principiul funcționării, scopul, caracteristicile

Turnul de apă este cel mai simplu proiectat, proiectat pentru reglarea autonomă a debitului și a presiunii apei în sistemul de alimentare cu apă. Principiul simplu al turnului de apă a determinat distribuția sa largă.

Tipuri de turnuri de apă

Astfel de construcții sunt folosite de omenire timp de mai multe secole. Vârful popularității lor se încadrează la sfârșitul anului 19 - prima jumătate a secolului al XX-lea. În acel moment, au fost folosite în depozite și gări pentru a deservi locomotivele. De atunci, acestea și-au pierdut importanța, dar sunt încă folosite, de exemplu, pentru alimentarea cu apă autonomă a zonelor suburbane sau a întreprinderilor industriale.Primele turnuri de apă au fost construite în principal din cărămidă roșie, mai puțin adesea din lemn. Apoi au fost structuri din beton armat. În a doua jumătate a secolului al XX-lea, omul de știință Rozhnovsky și-a propus designul din foi de oțel.

Turnul din Roznovsky exterioară foarte asemănătoare cu o grenadă cu mâner. Diametrul bazei turnului de apă este de 1,5-2 ori mai mic decât diametrul rezervorului. Avantajele acestui design sunt un ansamblu de viteză mare (cilindri goi sudați din tablă de oțel) și o instalare simplă pe teritoriu, precum și într-o masă relativ mică.

Acum pentru alimentarea cu apă, rezervoarele individuale sub formă de rezervoare metalice volumetrice sunt cele mai des instalate. Ca suporturi se utilizează coloane de oțel sau beton armat.

Principiul turnului de apă

Funcționarea turnului de apă ar fi fost imposibilă, dacă nu era vorba de fenomenul de egalizare a presiunii în vasele comunicante sau de echilibrul hidrostatic. Sub acțiunea apei de gravitație, în rezervor se deplasează lichidul din țevi până când presiunea din rezervor devine egală cu presiunea din sistemul de conducte. Acest lucru sa bazat pe principiul turnurilor de apă înainte de apariția pompelor electrice.Odată cu apariția pompelor electrice, schema de funcționare a acestora sa schimbat într-o oarecare măsură. Dacă mai devreme au fost principalele surse de apă în sistem, acum au început să joace rolul de rezervă. Ca "furnizor" de apă este o stație de pompare, care pune presiunea prin sistemul de țevi direct către consumator.

În același timp, pompa pompează apa în capacitatea turnului până când se umple complet sau automatizarea funcționează. În momentul încărcării de vârf, atunci când consumul de apă este la maxim, iar stația de pompare nu face față lucrărilor, supapa rezervorului se deschide și apa începe să curgă în sistem din rezervă. Acest lucru se întâmplă până când stația de alimentare cu apă din nou nu va face față sarcinilor sale. După aceea se repetă întregul ciclu.

Elemente ale unui turn de apă

Indiferent de tipul și principiul de funcționare, turnul de apă este format din 5-6 noduri. Numărul elementelor poate varia semnificativ și este determinat de desemnarea structurii, localizarea, distanța sursei, calitatea apei și alte criterii.Oricum, fiecare turn include:

1. Rezervor - oțel, beton armat sau plastic capacitatea rezervorului de la câteva zeci la câteva mii de metri cubi.
2. Suport - construcție cadru sau monolit de beton armat, grinzi de oțel sau cărămizi roșii cu o înălțime de cel mult 25-30 metri. Ar trebui să susțină rezervorul deasupra nivelului fiecărui consumator.
3. Conducta verticală de alimentare cu apă este o țeavă de alimentare provenită de la sursă și de deviere, cu un diametru de 200 m, care este așezată în fața sistemului de distribuție a apei.
4. Ventilație de ventilație - în fotografia turnului de apă este arătată printr-o săgeată. Este necesar să se mențină volumul de aer din rezervor și să se prevină stagnarea apei.
5. Stația de pompare cu sisteme de control este o structură autonomă, situată, de regulă, deasupra sursei.

În structura turnului de apă poate fi introdus un sistem de filtrare cu diferite grade de purificare a apei, precum și o unitate de automatizare pentru monitorizarea nivelului lichidului și prevenirea căderii acestuia la o valoare critică.

Funcțiile principale ale turnului de apă

Din principiul funcționării turnului de apă urmează principala sa funcție - alinierea programului de lucru al stației de pompare. Imaginați-vă situația în care pompa livrează apă direct, fără o legătură intermediară sub forma unui turn de apă.

La cererea fiecărui consumator, se pornește și se oprește, adică funcționează haotic. Ca urmare, uzura mecanismelor sale crește, consumul de energie devine inegal, ceea ce mărește încărcătura de la centrala electrică.Ca urmare, companiile de servicii sunt obligate să cheltuiască bani pentru reparații costisitoare. La toate astea nu sa întâmplat și a instala turnuri de apă.

A doua funcție este menținerea presiunii în conductă. Apa, situată la o înălțime semnificativă, sub influența gravitației, creează cantitatea necesară de presiune în sistem. Ca rezultat, sarcina din stația de pompare este îndepărtată.

Programare suplimentară

Un alt scop și principiu de funcționare a turnului de apă este strâns legat. Apa din sursă foarte rar îndeplinește standardele sanitare stabilite, astfel încât, dacă este utilizat pentru nevoi domestice sau pentru băut, turnul de apă este utilizat ca unitate de filtrare.În sistemul de conducte de alimentare, sunt instalate filtre grosiere, care întârzie metalele grele, oxizii de fier și plumb, nisipul și alți contaminanți. În rezervor, podul este apărat și devine chiar mai curat. Sistemul de curățare a cartușelor instalate pe conducta de alimentare cu apă poate purifica apa de la bacteriile patogene, furnizând consumatorului un produs curate.

Crearea unei rezerve de apă de urgență, care poate fi utilizată în cazul unei defecțiuni a conductei de apă sau a unui incendiu, reprezintă o altă funcție suplimentară a turnului de apă.

Lucrarea unui turn cu o pompă auto

Principiul funcționării unui turn de apă cu o pompă automată nu este practic diferit de schema de lucru descrisă anterior. Singura excepție este faptul că într-un astfel de sistem nu există o stație de pompare ca atare. Funcția sa este realizată de o pompă compactă electrică.

Prin reducerea nivelului apei din rezervor este sub semnalul de prag sistemul de automatizare furnizat și pompa începe pomparea apei în rezervor. Odată ce rezervorul este complet plin, așteptați până când nivelul lichidului va cădea din nou.

Astfel de sisteme sunt utilizate cel mai adesea în zonele private și suburbane. Pe măsură ce apare un indicator de nivel al lichidului, care, aproape în jos, închide contactele și dă semnalul releului și care deja controlează funcționarea pompei.

caracterizare

Pentru ca sistemul să-și îndeplinească în mod corespunzător sarcinile, este necesar ca înălțimea turnului de apă să fie mai mare decât înălțimea oricărei alte instalații deservite. De aceea, pe acoperișurile clădirilor cu mai multe etaje (în special în filmele americane) se pot vedea adesea rezervoare cu apă. Dacă această condiție nu este îndeplinită, este posibilă stagnarea apei în rezervor.Un alt parametru important al turnului de apă este volumul capacității de lucru. Acest indicator este determinat de programul de consum al apei de către consumatori. În mod tipic, mărimea containerului este selectată astfel încât lichidul acumulat să fie suficient pentru utilizare pe parcursul zilei. În acest caz, pompa va fi pornită numai noaptea, ceea ce va reduce sarcina pe rețea.

Caracteristicile designului fundației

Înălțimea turnului și volumul rezervorului afectează în mod direct costul turnului. Și nu este vorba atât de costul structurii de susținere și de rezervor, cât este prețul fundației. Înainte de a alege tipul și adâncimea fundației, calculul se face nu numai pentru sarcina statică, ci și pentru sarcina dinamică. În timpul umplerii rezervorului pot apărea oscilații care ar putea să nu afecteze structura.Se face, de asemenea, un calcul pentru stabilitate, cu toleranță la influență vant. Cu cât este mai mare turnul, cu atât devine mai puternic din planul vertical cu un vânt puternic și vâscos. Rocking, turnul începe să "deranjeze" apa, vor exista valuri care vor crește de mai multe ori presiunea admisă a turnului de apă la bază. Ca rezultat, structura se va prăbuși.

Prin urmare, atunci când instalați chiar și o construcție de case de vară, nu neglija ajutorul profesioniștilor. După ce ați cheltuit banii acum, nu vă puteți îngrijora în viitor de fiabilitatea și eficiența turnului dvs. de apă.