Vodné veže sa nachádzajú všade: v prímestských obciach, dedinách, na farmách, v skleníkoch, na územiach malých podnikov. Aké sú tieto štruktúry, prečo sú potrebné a ako fungujú?
Čo je vodárenská veža?
Vodná veža je hydraulická stavba, ktorej hlavným účelom je skladovanie a dodávka vody. Štruktúrne je to nádrž (zvyčajne valcovitého tvaru), ktorá je inštalovaná v určitej výške od zemského povrchu; Čerpacie zariadenie; plynovody. Objem nádrže sa vypočíta na základe hodnoty príkonu vody a prietoku vody.
Prvé vodné veže boli postavené pred niekoľkými storočiami. V Rusku bol pravdepodobne jediným zákazníkom na výstavbu vodárenských veží na dlhú dobu železnica, ktorá potrebovala odmerné nádrže, kde by bolo možné akumulovať zásoby vody na „doplňovanie“ parných rušňov. Doteraz na mnohých staniciach dnes môžete vidieť staré tehlové veže zachované z 19. storočia.
Obrázok sa zmenil od roku 1951, keď sa začalo hromadné budovanie vodárenských veží na vidieku, kde sa v skutočnosti nachádza väčšina týchto stavieb. Hovoríme o tzv. Rozhnovských vežiach, ktorých návrh navrhol inžinier A.A. Rozhnovsky späť v roku 1936.
Bolo to revolučné technické riešenie. Zjednotené ekonomické kovové veže, ktoré sú namontované za 2 až 4 dni, vykonávajú svoje funkcie bez potreby zimného ohrevu vody. Na základe konštruktívnych riešení Rozhnovského bola vybudovaná väčšina vodárenských veží v našej krajine. Je potrebné dodať, že aj inžinier P. I. významne prispel k ich rozvoju. Zemskov.
Vodné veže sa nachádzajú po celom svete. Odlišujú sa konštrukčnými prvkami, rozmermi a výkonom, majú však veľmi podobnú štruktúru a majú rovnaké funkcie. Viac o tom neskôr.
Zariadenie a účel
Hlavné funkcie vodárenskej veže
Vodná veža je navrhnutá tak, aby regulovala prietok a tlak vody vo vodovodnej sieti v autonómnom režime. Vývoj a rozsiahle využitie tohto typu hydraulických štruktúr určoval pomerne jednoduchý fyzikálny princíp činnosti.
Vodná veža plní nasledujúce funkcie:
- zabezpečenie toku vody k spotrebiteľom;
- rovnomerné rozdelenie dodávky vody pri zapínaní veľkého počtu spotrebiteľov vody, ktorí plnia funkciu rezervného zdroja dodávky vody.
Odrody vodárenských veží
- Murárske veže (zastaraná metóda).
- Železobetón.
- Nádrže na podporu hyperboloidov.
- Nádrž na oceľových rámoch rámu.
- Oceľové nádrže variabilného prierezu (Rozhnovská veža).
- Jednotlivé nádrže.
Všetky vodné diela majú rovnaký súbor základných prvkov, ktoré sa môžu líšiť v závislosti od času výstavby, požadovanej produktivity, úrovne podzemnej vody, vody a reliéfu okolitej oblasti. Existuje však niekoľko povinných konštrukčných prvkov, ktoré kombinujú všetky typy týchto jedinečných inžinierskych štruktúr:
- Nádrž (nádrž) s objemom desiatok až tisíce metrov kubických. Je vyrobený z ocele, betónu, plastu a iných antikoróznych materiálov. Je nastavená na výšku na základe výpočtu prekročenia spodnej úrovne nádrže vo výške najvyššieho bodu spotreby.
- Nosník nádrže, ktorý tvorí hlavné „telo“ veže, je vysoký až 25 - 30 metrov.Je to monolitická alebo rámová konštrukcia vyrobená z oceľových nosníkov, železobetónu alebo tehly.
- Vertikálne potrubie (vstupné a výstupné potrubia). Prívodné potrubie, ktoré zásobuje vodu vodou, je namontované z čerpadiel pod vonkajším horným krytom nádrže. Vypúšťacie potrubie (potrubie s priemerom najmenej 200 mm) je pripojené k systému prívodu vody.
- Vetracie prielez. Je umiestnený v hornej časti nádrže a je určený na udržanie tlaku počas prerušenia dodávky vody.
- Čerpacie zariadenie. Nachádza sa v samostatnej budove postavenej nad zdrojom vody. Je vybavený riadiacim systémom, ktorý pravidelne zapína čerpadlá na čerpanie vody v prípade poklesu jeho hladiny.
- Filtračný systém.
Princíp činnosti
Princíp fungovania vodárenskej veže je zákon o komunikácii plavidiel. Voda z nádrže je podľa svojej vlastnej hmotnosti vytlačená do obtokového potrubia, až kým nie je vyrovnaný tlak v nádrži a tlak v potrubí zásobovania vodou spotrebiteľa. Veža teda funguje takto:
- voda zo zdroja vody sa čerpá potrubím do zásobnej nádrže;
- voda z nádrže pod tlakom vytvorená rozdielom vo výške nádrže a hladinou vody, vstupuje do vodovodnej siete;
- pri malom prietoku sa nádrž na určitý čas naplní prichádzajúcou vodou a po dosiahnutí určitej úrovne sa čerpadlá vypnú signálom špeciálneho senzora. Ďalej, keď spotrebitelia spotrebúvajú, hladina vody klesá v dôsledku hydrostatického tlaku a keď sa dosiahne určitá hodnota, spustí sa snímač, zapnú sa čerpadlá a cyklus sa opakuje.
V prípade poruchy čerpadla alebo náhleho výpadku prúdu zostávajúca voda v nádrži nepretržite prúdi do miest spotreby v objeme, ktorý závisí od veľkosti zásobnej nádrže a minimálnej úrovne naplnenia.
Pôsobnosť
Hydrotechnické veže sa spravidla inštalujú v miestnych vodovodných systémoch, najčastejšie v malých mestách a poľnohospodárskych zariadeniach. Tieto zariadenia sú ekonomické, sú špeciálne navrhnuté tak, aby fungovali v podmienkach obmedzených energetických zdrojov a sú nevyhnutné v oblasti ich použitia.
Vodárenská veža, ktorej vytvorenie prešlo históriou ako pomerne nápadný príklad elegantných inžinierskych riešení elegantných vo svojej jednoduchosti, dnes zostáva veľmi dôležitým, navyše nevyhnutným prvkom infraštruktúry na zásobovanie vodou.
