Turnurile de apă se găsesc peste tot: în sate suburbane, sate, pe ferme, în sere, pe teritoriile întreprinderilor mici. Care sunt aceste structuri, de ce sunt necesare și cum funcționează?
Ce este un turn de apă?
Turnul de apă este o structură hidraulică, scopul principal fiind stocarea și furnizarea apei. Din punct de vedere structural, este un rezervor (de obicei în formă cilindrică), care este instalat la o anumită înălțime de suprafața pământului; echipamente de pompare; conducte. Volumul rezervorului este calculat pe baza valorii puterii alimentării cu apă și a debitului de apă.
Primele turnuri de apă au fost construite în urmă cu câteva secole. În Rusia, poate singurul client care a construit turnuri de apă pentru o lungă perioadă de timp a fost calea ferată, care avea nevoie de rezervoare volumetrice, unde ar fi posibil să acumuleze rezerve de apă pentru „alimentarea” locomotivelor cu abur. Până acum, în multe stații de astăzi puteți vedea turnurile vechi de cărămidă, păstrate din secolul al XIX-lea.
Imaginea s-a schimbat din 1951, când a început construcția masivă a turnurilor de apă în mediul rural, unde, de fapt, până în ziua de astăzi sunt localizate majoritatea acestor structuri. Vorbim despre așa-numitele turnuri Rozhnovsky, al căror design a fost dezvoltat de inginerul A.A. Rozhnovsky din 1936.
A fost o soluție tehnică revoluționară. Turnurile metalice economice unificate, care sunt montate în doar 2 până la 4 zile, își îndeplinesc funcțiile fără a fi nevoie de încălzirea apei de iarnă. Pe baza soluțiilor constructive ale Rozhnovsky, majoritatea turnurilor de apă din țara noastră au fost construite. Trebuie adăugat că inginerul P.I. a adus o contribuție semnificativă la dezvoltarea lor. Zemskov.
Turnurile de apă sunt situate în întreaga lume. Diferent de elemente structurale, dimensiuni și performanță, ele sunt, totuși, foarte asemănătoare în proiectare și au aceleași funcții. Mai multe despre asta mai târziu.
Dispozitiv și scop
Principalele funcții ale turnului cu apă
Turnul de apă este proiectat pentru a regla debitul și presiunea apei în rețeaua de alimentare cu apă într-un mod autonom. Un principiu fizic relativ simplu de funcționare a determinat dezvoltarea și utilizarea pe scară largă a acestui tip de structuri hidraulice.
Turnul de apă îndeplinește următoarele funcții:
- asigurarea fluxului de apă către consumatori;
- distribuție uniformă a alimentării cu apă, cu includerea simultană a unui număr mare de consumatori de apă care îndeplinesc funcția de sursă de rezervă de alimentare cu apă.
Soiuri de turnuri de apă
- Turnuri de zidărie (metodă învechită).
- Beton armat.
- Rezervoare pe suporturi hiperboloide.
- Rezervor pe rame din oțel.
- Rezervoare de oțel cu secțiune variabilă (turn Rozhnovsky).
- Rezervoare individuale.
Toate lucrările de apă au același set de elemente de bază, care pot varia în funcție de timpul de construcție, de productivitatea necesară, de nivelul apei subterane, de apă și de relieful zonei înconjurătoare. Cu toate acestea, există o serie de elemente structurale obligatorii care combină toate tipurile de aceste structuri unice de inginerie:
- Un rezervor (rezervor) cu un volum de zeci până la mii de metri cubi. Este fabricat din oțel, beton, plastic și alte materiale anticorozive. Se stabilește la o înălțime bazată pe calculul excesului nivelului de jos al rezervorului la înălțimea celui mai mare punct de consum.
- Suportul de acumulare, care alcătuiește „corpul” principal al turnului, este de până la 25-30 de metri înălțime.Este o structură monolitică sau cu cadru din grinzi de oțel, beton armat sau cărămidă.
- Conductă verticală (linii de intrare și ieșire). Țeava de alimentare care alimentează rezervorul cu apă este montată de la pompe sub capacul exterior superior al rezervorului. O linie de evacuare (o conductă cu un diametru de 200 mm sau mai mult) este conectată la un sistem de admisie a apei.
- Trapa de ventilație. Acesta este situat în partea superioară a rezervorului și este proiectat pentru a menține presiunea în timpul întreruperii alimentării cu apă.
- Echipament pompă. Este amplasat într-o clădire separată construită deasupra unei surse de alimentare cu apă. Este echipat cu un sistem de control care pornește periodic pompe pentru pomparea apei în cazul scăderii nivelului său.
- Sistem de filtrare.
Principiul de funcționare
Principiul funcționării turnului de apă este legea comunicării vaselor. Sub greutatea proprie, apa din rezervor este deplasată în conducta ocolitoare până când presiunea din rezervor și presiunea în conductele de alimentare cu apă ale consumatorilor sunt egalizate. Deci, turnul funcționează astfel:
- apa dintr-o sursă de alimentare cu apă este pompată printr-o conductă către un rezervor de stocare;
- apa din rezervor sub presiune creată de diferența de înălțime a rezervorului și nivelul de alimentare cu apă, intră în rețeaua de alimentare cu apă;
- la un debit mic, rezervorul este umplut cu apă de intrare pentru un anumit timp și, după atingerea unui anumit nivel, pompele sunt oprite prin semnalul unui senzor special. În plus, pe măsură ce consumatorii consumă, nivelul apei scade din cauza presiunii hidrostatice, iar atunci când este atinsă o anumită valoare, senzorul este declanșat, pompele se aprind și ciclul se repetă.
În caz de avarie a pompei sau de întrerupere bruscă a puterii, apa rămasă în rezervor continuă să curgă neîntrerupt către punctele de consum într-un volum care depinde de dimensiunea rezervorului de stocare și de nivelul minim de umplere.
Scopul aplicatiei
Turnurile hidrotehnice sunt instalate, de regulă, în sistemele locale de alimentare cu apă, cel mai adesea în orașele mici și în instalațiile agricole. Aceste facilități sunt economice, sunt concepute special pentru a funcționa în condiții de resurse energetice limitate și sunt indispensabile în domeniul lor de aplicare.
Turnul de apă, a cărui creație a trecut în istorie ca un exemplu destul de izbitor de soluții de inginerie elegante, elegante în simplitatea sa, rămâne astăzi un element foarte relevant, în plus, necesar, al infrastructurii de alimentare cu apă.
