Su kuleleri her yerde bulunur: banliyö köylerinde, köylerde, çiftliklerde, seralarda, küçük işletmelerin topraklarında. Bu yapılar nelerdir, neden gereklidirler ve nasıl çalışırlar?
Su kulesi nedir?
Su kulesi, asıl amacı suyun depolanması ve temini olan hidrolik bir yapıdır. Yapısal olarak, dünyanın yüzeyinden belirli bir yüksekliğe monte edilen bir tanktır (genellikle silindirik şekildedir); pompa ekipmanı; boru hatları. Tankın hacmi, su kaynağının gücü ve su akışının değerine göre hesaplanır.
İlk su kuleleri birkaç yüzyıl önce inşa edilmiştir. Rusya'da, uzun süre su kuleleri inşa etmek için belki de tek müşteri, hacimsel tanklara ihtiyaç duyan ve buharlı lokomotiflerin “yakıt ikmali” için su kaynaklarının biriktirilmesinin mümkün olacağı demiryoluydu. Şimdiye kadar, bugün birçok istasyonda 19. yüzyıldan korunmuş eski tuğla kuleleri görebilirsiniz.
Resim, kırsal kesimde büyük su kuleleri inşaatının başladığı 1951'den bu yana değişti, aslında bu yapıların çoğunun bulunduğu güne kadar. Tasarımı mühendis A.A. tarafından geliştirilen Rozhnovsky kulelerinden bahsediyoruz. Rozhnovsky 1936'da geri döndü.
Devrim niteliğinde bir teknik çözümdü. Sadece 2 ila 4 gün içinde monte edilen birleşik ekonomik metal kuleler, kış suyunu ısıtmaya gerek kalmadan işlevlerini yerine getirir. Rozhnovsky'nin yapıcı çözümlerine dayanarak, ülkemizdeki su kulelerinin çoğu inşa edilmiştir. Mühendis P.I.'nin de gelişimlerine önemli bir katkıda bulunduğu belirtilmelidir. Zemskov.
Su kuleleri tüm dünyada bulunmaktadır. Yapısal elemanlar, boyutlar ve performans bakımından farklı olan, yine de, tasarımda çok benzer ve aynı işlevlere sahiptir. Bu konuyla ilgili daha sonra.
Cihaz ve amaç
Su kulesinin ana fonksiyonları
Su kulesi, su şebekesindeki su akışını ve basıncını özerk bir modda düzenlemek için tasarlanmıştır. Oldukça basit bir fiziksel çalışma prensibi, bu tip hidrolik yapıların gelişimini ve yaygın kullanımını belirledi.
Su kulesi aşağıdaki işlevleri yerine getirir:
- tüketicilere su akışının sağlanması;
- yedek bir su kaynağı kaynağı işlevini yerine getiren çok sayıda su tüketicisinin eşzamanlı olarak dahil edilmesi ile su kaynağının eşit dağılımı.
Su kuleleri çeşitleri
- Yığma kuleler (eski yöntem).
- Betonarme.
- Hiperboloid destekli tanklar.
- Çerçeve çelik çerçeveler üzerinde tank.
- Değişken kesitli çelik tanklar (Rozhnovsky kulesi).
- Bireysel tanklar.
Tüm su işleri, inşaat zamanına, gerekli üretkenliğe, yeraltı suyu seviyesine, su seviyesine ve çevredeki rölyefe bağlı olarak değişebilen aynı temel unsurlara sahiptir. Bununla birlikte, bu benzersiz mühendislik yapılarının her türünü birleştiren bir dizi zorunlu yapısal unsur vardır:
- Onlarca ila binlerce metreküp hacimli bir tank (tank). Çelik, beton, plastik ve diğer antikorozif malzemelerden yapılmıştır. En yüksek tüketim noktasının yüksekliğindeki tankın alt seviyesinin fazlalığının hesaplanmasına dayanarak bir yüksekliğe ayarlanır.
- Kulenin ana “gövdesini” oluşturan rezervuar desteği 25-30 metreye kadar çıkıyor.Çelik kirişlerden, betonarme veya tuğladan yapılmış monolitik veya çerçeve bir yapıdır.
- Dikey boru hattı (giriş ve çıkış hatları). Tanka su sağlayan besleme borusu, tankın dış üst kapağının altındaki pompalardan monte edilir. Bir su sistemine bir tahliye hattı (çapı 200 mm veya daha fazla olan bir boru hattı) bağlanır.
- Havalandırma kapağı. Tankın üst kısmında bulunur ve su kaynağının kesilmesi sırasında basıncı korumak için tasarlanmıştır.
- Pompa ekipmanı. Bir su kaynağı kaynağının üzerine inşa edilmiş ayrı bir binada yer almaktadır. Seviyesinde bir düşüş olması durumunda su pompalamak için pompaları periyodik olarak açan bir kontrol sistemi ile donatılmıştır.
- Filtrasyon sistemi.
Çalışma prensibi
Su kulesinin işleyişi prensibi, iletişim gemilerinin yasasıdır. Kendi ağırlığı altında tanktaki su, tanktaki basınç ve tüketicilerin su kaynağının boru hatlarındaki basınç eşitleninceye kadar bypass borusuna kaydırılır. Böylece, kule aşağıdaki gibi çalışır:
- bir su kaynağı kaynağından gelen su, bir boru hattı yoluyla bir depolama tankına pompalanır;
- tankın yüksekliği ve su kaynağı seviyesi farkı tarafından oluşturulan basınç altındaki tanktan su, su şebekesine girer;
- küçük bir akış hızında, tank belirli bir süre gelen su ile doldurulur ve belirli bir seviyeye ulaştıktan sonra pompalar özel bir sensörün sinyali ile kapatılır. Ayrıca, tüketiciler tükettikçe, su seviyesi hidrostatik basınç nedeniyle azalır ve belirli bir değere ulaşıldığında, sensör tetiklenir, pompalar açılır ve döngü tekrar eder.
Bir pompa arızası veya ani bir elektrik kesintisi durumunda, tankta kalan su, depolama tankının boyutuna ve minimum dolum seviyesine bağlı bir hacimde tüketim noktalarına kesintisiz olarak akmaya devam eder.
Uygulama kapsamı
Hidroteknik kuleler, kural olarak, yerel su temin sistemlerine, çoğunlukla küçük kasabalara ve tarım tesislerine kurulur. Bu tesisler ekonomiktir, sınırlı enerji kaynakları koşullarında çalışmak üzere özel olarak tasarlanmıştır ve uygulama alanlarında vazgeçilmezdir.
Yaratılışında sadeliği zarif olan zarif mühendislik çözümlerinin oldukça çarpıcı bir örneği olarak tarihe geçen su kulesi, bugün su temini altyapısının çok ilgili, dahası, gerekli bir unsuru olmaya devam etmektedir.
