Vodní věže se nacházejí všude: v příměstských vesnicích, vesnicích, na farmách, ve sklenících, na území malých podniků. Jaké jsou tyto struktury, proč jsou potřeba a jak fungují?
Co je to vodárenská věž?
Vodárenská věž je hydraulická stavba, jejímž hlavním účelem je skladování a zásobování vodou. Konstrukčně se jedná o nádrž (obvykle válcového tvaru), která je instalována v určité výšce od povrchu Země; čerpací zařízení; potrubí. Objem nádrže se vypočítá na základě hodnoty výkonu přívodu vody a průtoku vody.
První vodárenské věže byly postaveny před několika stoletími. V Rusku byl snad jediným zákazníkem na výstavbu vodárenských věží po dlouhou dobu železnice, která potřebovala odměrné nádrže, kde by bylo možné akumulovat zásoby vody pro „tankování“ parních lokomotiv. Dosud na mnoha stanicích dnes můžete vidět staré cihlové věže, které se dochovaly z 19. století.
Obrázek se změnil od roku 1951, kdy začala masová výstavba vodárenských věží na venkově, kde se ve skutečnosti nachází dodnes většina těchto staveb. Mluvíme o tzv. Rozhnovských věžích, jejichž návrh vyvinul inženýr A.A. Rozhnovsky zpět v roce 1936.
Bylo to revoluční technické řešení. Sjednocené hospodárné kovové věže, které jsou namontovány za pouhé 2 až 4 dny, plní své funkce bez nutnosti ohřevu zimní vody. Na základě konstruktivního řešení Rozhnovského byla postavena většina vodárenských věží v naší zemi. Je třeba dodat, že inženýr P.I. také významně přispěl k jejich rozvoji. Zemskov.
Vodní věže se nacházejí po celém světě. Liší se konstrukčními prvky, rozměry a výkonem, přesto jsou velmi podobné konstrukcí a mají stejné funkce. Více o tom později.
Zařízení a účel
Hlavní funkce vodárenské věže
Vodárenská věž je navržena tak, aby regulovala průtok a tlak vody ve vodovodní síti v autonomním režimu. Vývoj a široce rozšířené použití tohoto typu hydraulických konstrukcí určoval poměrně jednoduchý fyzický princip provozu.
Vodárenská věž plní následující funkce:
- zajištění toku vody ke spotřebitelům;
- rovnoměrné rozdělení zásobování vodou se současným zahrnutím velkého počtu odběratelů vody, kteří plní funkci rezervního zdroje zásobování vodou.
Odrůdy vodárenských věží
- Zděné věže (zastaralá metoda).
- Železobeton.
- Nádrže na podporu hyperboloidů.
- Nádrž na rámech z ocelových rámů.
- Ocelové nádrže variabilní sekce (Rozhnovská věž).
- Jednotlivé tanky.
Všechny vodárny mají stejnou sadu základních prvků, které se mohou lišit v závislosti na době výstavby, požadované produktivitě, úrovni podzemní vody, vody a reliéfu okolí. Existuje však řada povinných konstrukčních prvků, které kombinují všechny typy těchto jedinečných konstrukčních struktur:
- Nádrž (nádrž) s objemem desítek až tisíc metrů krychlových. Je vyroben z oceli, betonu, plastu a dalších antikorozních materiálů. Je nastavena na výšku na základě výpočtu překročení spodní úrovně nádrže ve výšce nejvyššího bodu spotřeby.
- Nosič nádrže, který tvoří hlavní „tělo“ věže, je vysoký až 25-30 metrů.Jedná se o monolitickou nebo rámovou konstrukci z ocelových nosníků, železobetonu nebo cihel.
- Svislé potrubí (vstupní a výstupní potrubí). Přívodní potrubí zásobující vodu vodou je namontováno z čerpadel pod vnějším horním krytem nádrže. Vypouštěcí potrubí (potrubí o průměru 200 mm nebo více) je připojeno k systému sání vody.
- Větrací poklop. Je umístěn v horní části nádrže a je navržen tak, aby udržoval tlak během přerušení přívodu vody.
- Čerpací zařízení. Nachází se v samostatné budově postavené nad zdrojem vody. Je vybaven řídicím systémem, který periodicky zapíná čerpadla pro čerpání vody v případě poklesu jeho hladiny.
- Filtrační systém.
Princip fungování
Princip fungování vodárenské věže je zákonem o komunikaci plavidel. Voda z nádrže je přemístěna do obtokového potrubí pod svou vlastní hmotností, dokud není vyrovnán tlak v nádrži a tlak v potrubí vodovodní sítě spotřebitelů. Věž tedy funguje takto:
- voda ze zdroje vody je čerpána potrubím do akumulační nádrže;
- voda z nádrže pod tlakem vytvořená rozdílem ve výšce nádrže a hladinou vody, vstupuje do sítě pro zásobování vodou;
- při malém průtoku je nádrž po určitou dobu naplněna vstupní vodou a po dosažení určité úrovně jsou čerpadla vypnuta signálem speciálního senzoru. Dále, jak spotřebitelé konzumují, hladina vody klesá v důsledku hydrostatického tlaku a když je dosaženo určité hodnoty, senzor se spustí, čerpadla se zapnou a cyklus se opakuje.
V případě poruchy čerpadla nebo náhlého výpadku proudu zbývá zbylá voda v nádrži nepřetržitě proudit do bodů spotřeby v objemu, který závisí na velikosti zásobní nádrže a minimální úrovni plnění.
Oblast působnosti
Hydraulické věže jsou zpravidla instalovány v místních vodovodních systémech, nejčastěji v malých městech a zemědělských zařízeních. Tato zařízení jsou ekonomická, jsou speciálně navržena pro práci v podmínkách omezených energetických zdrojů a jsou nezbytná v jejich oblasti použití.
Vodárenská věž, jejíž tvorba se zapsala v historii jako docela nápadný příklad elegantních technických řešení elegantních ve své jednoduchosti, dnes zůstává velmi důležitým, navíc nezbytným prvkem infrastruktury pro zásobování vodou.
