Vannstårn finnes overalt: i forstadsbyer, landsbyer, på gårder, i drivhus, i territoriene til små foretak. Hva er disse strukturene, hvorfor er det behov for dem, og hvordan fungerer de?
Hva er et vanntårn?
Vanntårnet er en hydraulisk struktur, der hovedformålet er lagring og tilførsel av vann. Strukturelt er det en tank (vanligvis sylindrisk i form), som er installert i en viss høyde fra jordoverflaten; pumpe utstyr; rørledninger. Volumet på tanken beregnes ut fra verdien av kraften i vannforsyningen og vannføringen.
De første vanntårnene ble bygget for flere hundre år siden. I Russland var kanskje den eneste kunden for bygging av vanntårn i lang tid jernbanen, som trengte volumetanker, der det ville være mulig å samle vannforsyning til "tanking" damplokomotiver. Til nå kan du på mange stasjoner i dag se de gamle mursteinstårnene, bevart fra 1800-tallet.
Bildet har endret seg siden 1951, da massekonstruksjonen av vanntårn på landsbygda begynte, hvor faktisk til i dag de fleste av disse strukturene ligger. Vi snakker om de såkalte Rozhnovsky-tårnene, hvis design ble utviklet av ingeniør A.A. Rozhnovsky tilbake i 1936.
Det var en revolusjonerende teknisk løsning. De samlede økonomiske tårnene i metall, som er montert på bare 2 til 4 dager, utfører sine funksjoner uten behov for oppvarming av vinteren. Basert på de konstruktive løsningene fra Rozhnovsky, er de fleste vanntårnene i landet vårt bygget. Det skal legges til at ingeniør P.I. også ga et betydelig bidrag til deres utvikling. Zemskov.
Vanntårn er lokalisert over hele verden. Ulike strukturelle elementer, dimensjoner og ytelse, de er likevel veldig like i design og har de samme funksjonene. Mer om dette senere.
Enhet og formål
Hovedfunksjonene til vanntårnet
Vanntårnet er designet for å regulere strømning og trykk av vann i vannforsyningsnettet i en autonom modus. Et ganske enkelt fysisk driftsprinsipp bestemte utviklingen og utbredt bruk av denne typen hydrauliske konstruksjoner.
Vanntårnet utfører følgende funksjoner:
- sikre vannstrømmen til forbrukerne;
- jevn fordeling av vannforsyning med samtidig inkludering av et stort antall vannforbrukere som utfører funksjonen som en reservekilde for vannforsyning.
Varianter av vanntårn
- Murverkstårn (foreldet metode).
- Armert betong.
- Tanker på hyperboloid støtte.
- Tank på ramme stålrammer.
- Ståltanker med variabel seksjon (Rozhnovsky-tårnet).
- Individuelle stridsvogner.
Alle vannverk har samme sett med grunnleggende elementer, som kan variere avhengig av byggetid, den nødvendige produktiviteten, nivået av grunnvann, vann og avlastningen i området rundt. Imidlertid er det en rekke obligatoriske strukturelle elementer som kombinerer alle typer av disse unike ingeniørstrukturene:
- En tank (tank) med et volum fra titalls til tusenvis av kubikkmeter. Den er laget av stål, betong, plast og andre antikorrosive materialer. Den er satt til en høyde basert på beregningen av overskuddet av tankens bunnnivå i høyden til det høyeste forbrukspunktet.
- Reservoarstøtten, som utgjør hovedkroppen til tårnet, er opptil 25-30 meter høy.Det er en monolitisk eller rammestruktur laget av stålbjelker, armert betong eller murstein.
- Vertikal rørledning (inn- og utløpslinjer). Forsyningsrøret som forsyner tanken med vann monteres fra pumpene under det ytre toppdekselet på tanken. En utløpsledning (en rørledning med en diameter på 200 mm eller mer) er koblet til et vanninntakssystem.
- Ventilasjonsluke. Den er plassert i den øvre delen av tanken og er designet for å opprettholde trykk under avbrudd i vannforsyningen.
- Pumpe utstyr. Det ligger i et eget bygg bygget over en vannforsyningskilde. Den er utstyrt med et kontrollsystem som periodisk slår på pumper for pumping av vann i tilfelle fall i nivået.
- Filtreringssystem.
Prinsipp for drift
Prinsippet for vanntårnets funksjon er loven om kommunikasjonsfartøy. Under sin egen vekt forskyves vann fra tanken i bypass-røret til trykket i tanken og trykket i rørledningene i forbrukernes vannforsyningsnett er utjevnet. Så, tårnet fungerer som følger:
- vann fra en vannforsyningskilde blir pumpet gjennom en rørledning til en lagringstank;
- vann fra tanken under trykk skapt av forskjellen i høyden på tanken og nivået på vannforsyningen, kommer inn i vannforsyningsnettet;
- ved en liten strømningshastighet blir tanken fylt med innkommende vann i en viss tid, og etter å ha nådd et visst nivå blir pumpene slått av av signalet fra en spesiell sensor. Når forbrukerne forbruker, synker vannstanden videre på grunn av hydrostatisk trykk, og når en viss verdi er nådd, blir sensoren utløst, pumpene slås på og syklusen gjentas.
I tilfelle pumpesvikt eller plutselig strømbrudd, fortsetter det gjenværende vannet i tanken å strømme uavbrutt til forbrukspunktene i et volum som avhenger av størrelsen på lagringstanken og minimumsnivå for fylling.
Bruksområde
Hydrauliske tårn er som regel installert i lokale vannforsyningssystemer, oftest i små byer og landbruksanlegg. Disse fasilitetene er økonomiske, de er spesielt designet for å fungere under forhold med begrensede energiressurser og er uunnværlige innen deres anvendelsesområde.
Vanntårnet, hvis opprettelse har gått ned i historien som et ganske slående eksempel på elegante ingeniørløsninger som er elegante i sin enkelhet, er i dag et veldig relevant, dessuten nødvendig element i vannforsyningsinfrastrukturen.
