A víztornyok mindenütt megtalálhatók: külvárosi falvakban, falvakban, gazdaságokban, üvegházakban, kisvállalkozások területén. Mik ezek a struktúrák, miért vannak szükségük és hogyan működnek?
Mi a víztorony?
A víztorony egy hidraulikus szerkezet, amelynek fő célja a víz tárolása és ellátása. Szerkezetileg ez egy tartály (általában hengeres alakú), amelyet a föld felszínétől meghatározott magasságban helyeznek el; szivattyú berendezések; csővezetékek. A tartály térfogatát a vízellátás és a vízáram teljesítménye alapján számítják ki.
Az első víztornyok több évszázaddal ezelőtt épültek. Oroszországban talán az egyetlen vevő a víztornyok építésében hosszú ideje a vasút volt, amelyhez olyan térfogattartályokra volt szükség, ahol vízkészletek felhalmozódhatnak gőzmozdonyok „utántöltésére”. Mostanáig számos állomáson meg lehet látni a 19. századból megőrzött régi téglatornyokat.
A kép 1951 óta megváltozott, amikor a vidéki víztornyok tömeges építése megkezdődött, ahol manapság ezeknek a szerkezeteknek a nagy része található. Az úgynevezett Rozhnovsky-tornyokról beszélünk, amelyek kialakítását A.A mérnök fejlesztette ki. Rozsnovsky 1936-ban.
Forradalmi műszaki megoldás volt. Az egységes, gazdaságos fémtornyok, amelyeket mindössze 2-4 nap alatt szerelnek fel, anélkül, hogy téli vízmelegítésre lenne szükségük, elvégzik funkcióikat. Rozsnovszkij konstruktív megoldásai alapján hazánkban a legtöbb víztornyot építették. Hozzá kell tenni, hogy P.I. mérnök szintén jelentős mértékben hozzájárult fejlesztésükhöz. Zemskov.
A víztornyok a világ minden táján találhatók. A szerkezeti elemek, a méretek és a teljesítmény szempontjából különböznek, ennek ellenére szerkezetük nagyon hasonló, és ugyanazok a funkciók. Erről bővebben később.
Készülék és rendeltetés
A víztorony fő funkciói
A víztornyot úgy tervezték, hogy autonóm üzemmódban szabályozza a víz áramlását és nyomását a vízellátó hálózatban. Egy meglehetősen egyszerű fizikai működési elv határozta meg az ilyen típusú hidraulikus szerkezetek kifejlesztését és széles körű használatát.
A víztorony a következő funkciókat látja el:
- a fogyasztók vízáramának biztosítása;
- a vízellátás egyenletes eloszlása számos vízfogyasztó egyidejű bevonásával, amely ellátja a vízellátás tartalék forrását.
Víztornyok különféle változatai
- Kőműves tornyok (elavult módszer).
- Vasbeton.
- A hiperboloid tartók tartályai.
- Tartály keret acélkeretekre.
- Változó szakaszú acéltartályok (Rozhnovsky-torony).
- Különálló tartályok.
Minden vízmű ugyanazon alapelemekkel rendelkezik, amelyek az építkezés idejétől, a szükséges termelékenységtől, a talajvíz szintjétől, a víz szintjétől és a környező terület domborzatától függően változhatnak. Számos olyan kötelező szerkezeti elem létezik, amelyek ötvözik ezen egyedi műszaki szerkezetek minden típusát:
- Tíz-ezer köbméter térfogatú tartály (tartály). Acélból, betonból, műanyagból és más korróziógátló anyagokból készül. A magasságot úgy kell beállítani, hogy kiszámítsák a tartály alsó szintjének túllépését a fogyasztás legmagasabb pontján.
- A torony fő „testét” alkotó tartálytámasz 25–30 méter magas.Acélgerendákból, vasbetonból vagy téglából készült monolit vagy vázszerkezet.
- Függőleges csővezeték (bemeneti és kimeneti vezetékek). A tartály vízzel ellátó ellátóvezetékét a szivattyúkból szereljük fel a tartály külső felső burkolata alatt. A kifolyóvezetéket (legalább 200 mm átmérőjű csővezetéket) csatlakoztatják a vízbevezető rendszerhez.
- Szellőző nyílás. A tartály felső részében található, és úgy tervezték, hogy fenntartsa a nyomást a vízellátás megszakításakor.
- Szivattyú berendezések. A vízellátó forrás fölé épült külön épületben található. Fel van szerelve egy vezérlőrendszerrel, amely időszakonként bekapcsolja a szivattyúkat a víz szivattyúzásához, ha a szint csökken.
- Szűrőrendszer.
Működés elve
A víztorony működésének alapelve a kommunikáló hajók törvénye. Saját súlya alatt a tartályból származó víz átkerül a bypass-csőbe, amíg a tartályban lévő nyomás és a fogyasztók vízellátó hálózatának vezetékében a nyomás kiegyenlítődik. Tehát a torony a következőképpen működik:
- a vízellátó forrásból származó vizet egy csővezetéken keresztül szivattyúzzák egy tárolótartályba;
- a tartályból a nyomás alatt lévő víz, amelyet a tartály magasságának és a vízellátás szintjének különbsége okoz, belép a vízellátó hálózatba;
- kis áramlási sebességnél a tartályt egy ideig feltöltik bejövő víz, és egy bizonyos szint elérése után a szivattyúkat egy speciális érzékelő jele kapcsolja ki. Továbbá, amint a fogyasztók fogyasztják, a vízszint csökken a hidrosztatikus nyomás miatt, és egy bizonyos érték elérésekor az érzékelő bekapcsol, a szivattyú bekapcsol, és a ciklus megismétlődik.
Szivattyú meghibásodása vagy hirtelen áramkimaradás esetén a tartályban maradt víz folyamatosan folyik folyamatosan a fogyasztási pontokra olyan mennyiségben, amely a tárolótartály méretétől és a minimális töltési szinttől függ.
Hatály
A hidraulikus tornyokat rendszerint a helyi vízellátó rendszerekbe telepítik, leggyakrabban kisvárosokban és mezőgazdasági létesítményekben. Ezek a létesítmények gazdaságosak, kifejezetten korlátozott energiaforrások körülményeihez való működésre tervezték őket, és alkalmazási területén nélkülözhetetlenek.
A víztorony, amelynek létrehozása a történelem során az egyszerűség szempontjából elegáns, elegáns mérnöki megoldások meglepő példájaként jelenik meg, továbbra is nagyon fontos, sőt, szükséges elem a vízellátási infrastruktúra számára.
