Torres de água são encontradas em toda parte: em aldeias suburbanas, aldeias, em fazendas, em estufas, nos territórios de pequenas empresas. Quais são essas estruturas, por que são necessárias e como funcionam?
O que é uma torre de água?
A torre de água é uma estrutura hidráulica, cujo principal objetivo é o armazenamento e o fornecimento de água. Estruturalmente, é um tanque (geralmente de forma cilíndrica), instalado a uma certa altura da superfície da terra; equipamento bomba; gasodutos. O volume do tanque é calculado com base no valor da potência do suprimento de água e do fluxo de água.
As primeiras torres de água foram construídas há vários séculos. Na Rússia, talvez o único cliente para a construção de torres de água por muito tempo tenha sido a ferrovia, que precisava de tanques volumétricos, onde seria possível acumular suprimentos de água para locomotivas a vapor de “reabastecimento”. Até agora, em muitas estações hoje, você pode ver as antigas torres de tijolos, preservadas do século XIX.
O cenário mudou desde 1951, quando começou a construção em massa de torres de água no campo, onde, de fato, até hoje a maioria dessas estruturas está localizada. Estamos falando das chamadas torres Rozhnovsky, cujo design foi desenvolvido pelo engenheiro A.A. Rozhnovsky em 1936.
Foi uma solução técnica revolucionária. As torres econômicas unificadas de metal, montadas em apenas 2 a 4 dias, desempenham suas funções sem a necessidade de aquecimento de água no inverno. Com base nas soluções construtivas de Rozhnovsky, a maioria das torres de água em nosso país foi construída. Deve-se acrescentar que o engenheiro P.I. também deu uma contribuição significativa ao seu desenvolvimento. Zemskov.
Torres de água estão localizadas em todo o mundo. Diferindo em elementos estruturais, dimensões e desempenho, eles são, no entanto, muito semelhantes em design e têm as mesmas funções. Mais sobre isso mais tarde.
Dispositivo e finalidade
As principais funções da torre de água
A torre de água foi projetada para regular o fluxo e a pressão da água na rede de abastecimento de água de modo autônomo. Um princípio físico bastante simples de operação determinou o desenvolvimento e o uso generalizado desse tipo de estrutura hidráulica.
A torre de água executa as seguintes funções:
- garantir o fluxo de água para os consumidores;
- distribuição uniforme do abastecimento de água com a inclusão simultânea de um grande número de consumidores de água que desempenham a função de fonte de reserva de abastecimento de água.
Variedades de torres de água
- Torres de alvenaria (método obsoleto).
- Concreto reforçado.
- Tanques em suportes hiperbolóides.
- Tanque em armações de aço.
- Tanques de aço de seção variável (torre Rozhnovsky).
- Tanques individuais.
Todas as obras de água têm o mesmo conjunto de elementos básicos, que podem variar de acordo com o tempo de construção, a produtividade necessária, o nível da água subterrânea, a água e o relevo da área circundante. No entanto, existem vários elementos estruturais obrigatórios que combinam todos os tipos dessas estruturas exclusivas de engenharia:
- Um tanque (tanque) com um volume de dezenas a milhares de metros cúbicos. É feito de aço, concreto, plástico e outros materiais anticorrosivos. É ajustado em uma altura com base no cálculo do excesso do nível inferior do tanque na altura do ponto mais alto de consumo.
- O suporte do reservatório, que forma o "corpo" principal da torre, tem até 25 a 30 metros de altura.É uma estrutura monolítica ou de estrutura feita de vigas de aço, concreto armado ou tijolo.
- Tubulação vertical (linhas de entrada e saída). O tubo de suprimento que abastece o tanque com água é montado a partir das bombas sob a tampa superior externa do tanque. Uma linha de descarga (uma tubulação com um diâmetro de 200 mm ou mais) é conectada a um sistema de entrada de água.
- Escotilha de ventilação. Ele está localizado na parte superior do tanque e foi projetado para manter a pressão durante o término do fornecimento de água.
- Equipamento de bombeamento. Ele está localizado em um prédio separado, construído acima de uma fonte de abastecimento de água. É equipado com um sistema de controle que liga periodicamente as bombas para bombear água em caso de queda de nível.
- Sistema de filtragem.
Princípio da Operação
O princípio do funcionamento da torre de água é a lei dos navios que se comunicam. Sob seu próprio peso, a água do tanque é deslocada para o tubo de derivação até que a pressão no tanque e a pressão nos oleodutos da rede de abastecimento de água dos consumidores sejam equalizadas. Portanto, a torre funciona da seguinte maneira:
- a água de uma fonte de abastecimento de água é bombeada através de uma tubulação para um tanque de armazenamento;
- a água do tanque sob pressão criada pela diferença na altura do tanque e no nível do suprimento de água entra na rede de abastecimento de água;
- a uma pequena vazão, o tanque fica cheio com água que entra por um certo tempo e, depois de atingir um determinado nível, as bombas são desligadas pelo sinal de um sensor especial. Além disso, à medida que os consumidores consomem, o nível da água diminui devido à pressão hidrostática e, quando um determinado valor é atingido, o sensor é acionado, as bombas ligam e o ciclo se repete.
No caso de uma falha da bomba ou falta de energia repentina, a água restante no tanque continua a fluir ininterruptamente para os pontos de consumo em um volume que depende do tamanho do tanque de armazenamento e do nível mínimo de enchimento.
Âmbito de aplicação
As torres hidráulicas são instaladas, em regra, nos sistemas locais de abastecimento de água, na maioria das vezes em pequenas cidades e instalações agrícolas. Essas instalações são econômicas, são projetadas especificamente para funcionar em condições de recursos energéticos limitados e são indispensáveis em seu campo de aplicação.
A torre de água, cuja criação foi registrada na história como um exemplo bastante impressionante de soluções elegantes de engenharia, elegantes em sua simplicidade, hoje continua sendo um elemento muito relevante, além disso, necessário, da infraestrutura de abastecimento de água.
