Vandtårne findes overalt: i forstæderlandsbyer, landsbyer, på gårde, i drivhuse, på små virksomheder. Hvad er disse strukturer, hvorfor er de nødvendige, og hvordan fungerer de?
Hvad er et vandtårn?
Vandtårnet er en hydraulisk struktur, hvis hovedformål er opbevaring og levering af vand. Strukturelt er det en tank (normalt cylindrisk i form), der er installeret i en bestemt højde fra jordoverfladen; pumpe udstyr; rørledninger. Tankens volumen beregnes på grundlag af værdien af strømforsyningen i vandforsyningen og vandstrømmen.
De første vandtårne blev bygget for flere århundreder siden. I Rusland var måske den eneste kunde til opførelse af vandtårne i lang tid jernbanen, der havde brug for volumetriske tanke, hvor det ville være muligt at akkumulere vandforsyninger til ”tankning” damplokomotiver. Indtil nu kan du på mange stationer i dag se de gamle murstenstårne, bevaret fra det 19. århundrede.
Billedet har ændret sig siden 1951, da massebygningen af vandtårne på landet begyndte, hvor faktisk til i dag de fleste af disse strukturer er placeret. Vi taler om de såkaldte Rozhnovsky-tårne, hvis design blev udviklet af ingeniør A.A. Rozhnovsky tilbage i 1936.
Det var en revolutionerende teknisk løsning. De samlede økonomiske metalliske tårne, der er monteret på kun 2 til 4 dage, udfører deres funktioner uden behov for opvarmning af vintervand. Baseret på de konstruktive løsninger fra Rozhnovsky er de fleste af vandtårnene i vores land bygget. Det skal tilføjes, at ingeniør P.I. også gav et væsentligt bidrag til deres udvikling. Zemskov.
Vandtårne er placeret over hele verden. Uafhængigt af strukturelle elementer, dimensioner og ydeevne er de ikke desto mindre meget ens i struktur og har de samme funktioner. Mere om dette senere.
Enhed og formål
De vigtigste funktioner i vandtårnet
Vandtårnet er designet til at regulere vandets strømning og tryk i vandforsyningsnetværket i en autonom tilstand. Et ret simpelt fysisk driftsprincip bestemte udviklingen og udbredt anvendelse af denne type hydrauliske strukturer.
Vandtårnet udfører følgende funktioner:
- sikre strømmen af vand til forbrugerne
- ensartet fordeling af vandforsyningen, mens der tændes for et stort antal vandforbrugere, der udfører funktionen som en reservekilde for vandforsyning.
Sorter af vandtårne
- Murværketårne (forældet metode).
- Armeret beton.
- Tanke på hyperboloid understøtter.
- Tank på stel stålrammer.
- Ståltanke med variabelt snit (Rozhnovsky-tårnet).
- Individuelle tanke.
Alle vandværker har det samme sæt grundelementer, som kan variere afhængigt af konstruktionstidspunktet, den krævede produktivitet, niveauet af grundvand, vand og aflastningen i det omkringliggende område. Der er dog en række obligatoriske strukturelle elementer, der kombinerer alle typer af disse unikke ingeniørstrukturer:
- En tank (tank) med et volumen fra titusinder til tusinder af kubikmeter. Det er lavet af stål, beton, plast og andre antikorrosive materialer. Det indstilles til en højde baseret på beregningen af at overskride niveauet for bunden af tanken i højden på det højeste forbrugspunkt.
- Reservoirunderstøttelsen, der udgør tårnets vigtigste ”krop”, er op til 25-30 meter høj.Det er en monolitisk eller rammekonstruktion lavet af stålbjælker, armeret beton eller mursten.
- Lodret rørledning (ind- og udløbsledninger). Forsyningsrøret, der forsyner tanken med vand, monteres fra pumperne under den ydre topdæksel af tanken. En udledningsledning (en rørledning med en diameter på 200 mm eller mere) er tilsluttet et vandindtagssystem.
- Ventilationsluge. Det er placeret i den øverste del af tanken og er designet til at opretholde tryk under afbrydelse af vandforsyningen.
- Pumpeudstyr. Det er placeret i en separat bygning, der er bygget over en vandforsyningskilde. Det er udstyret med et kontrolsystem, der periodisk tænder pumper til pumpning af vand i tilfælde af et fald i niveauet.
- Filtreringssystem.
Funktionsprincip
Princippet for funktionen af vandtårnet er loven om kommunikationsfartøjer. Under sin egen vægt forskydes vand fra tanken i bypass-røret, indtil trykket i tanken og trykket i rørledningerne til forbrugernes vandforsyning er udlignet. Så tårnet fungerer som følger:
- vand fra en vandforsyningskilde pumpes gennem en rørledning til en lagringstank;
- vand fra tanken under tryk skabt af forskellen i tankens højde og vandforsyningsniveauet kommer ind i vandforsyningsnetværket;
- ved en lille strømningshastighed er tanken fyldt med indgående vand i et bestemt tidsrum, og efter at have nået et vist niveau slukkes pumperne ved signalet fra en speciel sensor. Når forbrugerne forbruger, falder vandstanden endvidere på grund af hydrostatisk tryk, og når en bestemt værdi nås, udløser sensoren, pumpene tændes, og cyklussen gentages.
I tilfælde af pumpesvigt eller pludselig strømafbrydelse fortsætter det resterende vand i tanken med at strømme uafbrudt til forbrugspunkterne i et volumen, der afhænger af størrelsen på opbevaringstanken og minimalt fyldningsniveau.
Anvendelsesområde
Hydrotekniske tårne er som regel installeret i lokale vandforsyningssystemer, oftest i små byer og landbrugsfaciliteter. Disse faciliteter er økonomiske, de er specifikt designet til at arbejde under betingelser med begrænsede energiressourcer og er uundværlige inden for deres anvendelsesområde.
Vandtårnet, hvis oprettelse er gået ned i historien som et ret levende eksempel på elegante ingeniørløsninger, der er elegante i sin enkelhed, forbliver i dag et meget relevant, desuden nødvendigt element i vandforsyningsinfrastrukturen.
