Vad är ett vattentorn och hur fungerar det?

Vattentorn finns överallt: i förorts bosättningar, byar, på gårdar, i växthus, i småföretagens territorier. Vad är dessa strukturer, vad är de för och hur fungerar de?

Vad är ett vattentorn

Vattentornet är en hydraulisk struktur vars huvudsyfte är lagring och tillförsel av vatten. Strukturellt är det en tank (vanligtvis av cylindrisk form) som installeras i en viss höjd från jordens yta; pumputrustning; rörledningar. Tankens volym beräknas baserat på vattenförsörjningens storlek och vattenförbrukningen.

De första vattentornen byggdes för flera århundraden sedan. I Ryssland var nästan den enda kunden för byggandet av vattentorn under lång tid järnvägen, som behövde omfattande reservoarer, där det skulle vara möjligt att samla vattenförsörjning för "tankning" av ånglok. Hittills på många stationer kan du se gamla tegeltorn som har bevarats sedan 1800-talet.

Bilden har förändrats sedan 1951, då masskonstruktionen av vattentorn började på landsbygden, där faktiskt de flesta av dessa strukturer ligger till denna dag. Vi pratar om de så kallade Rozhnovsky-tornen, vars design utvecklades av ingenjör A.A. Rozhnovsky tillbaka 1936.

Det var en revolutionerande teknisk lösning. Enade ekonomiska metalltorn, som monteras på bara 2-4 dagar, utför sina funktioner utan att det behöver värmas upp på vintern. På grundval av Rozhnovskys designlösningar byggdes de flesta vattentornen på vårt lands territorium. Det bör tilläggas att ingenjör P.I. Zemskov.

Vattentorn finns över hela världen. Medan de skiljer sig åt i design, storlek och prestanda är de ändå mycket lika i design och har samma funktioner. Om detta - vidare

Enhet och syfte

Vattentornets huvudfunktioner

Vattentornet är utformat för att reglera vattenflödet och vattentrycket i vattenförsörjningsnätet i ett autonomt läge. En ganska enkel fysisk driftsprincip bestämde utvecklingen och den utbredda användningen av denna typ av hydrauliska konstruktioner.

Vattentornet utför följande funktioner:

• säkerställa tillförseln av vatten till konsumenterna,
• enhetlig fördelning av vattenförsörjningen med samtidigt inkoppling av ett stort antal vattenkonsumenter; utför funktionen som en reservkälla för vattenförsörjning.

Sorter av vattentorn

• Murverkstorn (äldre metod).
• Förstärkt betong.
• Behållare på hyperboloidstöd.
• Tank på ram stålramar.
• Ståltankar med variabelt tvärsnitt (Rozhnovsky torn).
• Enskilda tankar.

Alla vattenverk har samma uppsättning grundelement, som kan variera beroende på tidpunkten för byggandet, den prestanda som krävs, nivån på grundvattnet, vattnet och avlastningen av det omgivande området. Ändå finns det ett visst antal obligatoriska strukturelement som förenar alla typer av dessa unika tekniska strukturer:

• Tank (tank) med en volym på tiotals till tusentals kubikmeter. Den är gjord av stål, betong, plast och andra korrosionsskyddande material.Den är inställd på en höjd baserad på tankbottens höjd till höjden för den högsta förbrukningspunkten.
• Stödet av tanken, som utgör den huvudsakliga "kroppen" av tornet upp till 25 - 30 meter hög. Det är en monolitisk eller ramkonstruktion gjord av stålbjälkar, armerad betong eller tegel.
• Vertikal rörledning (inlopps- och utloppsledningar). Tillförselrörledningen som förser tanken med vatten är monterad från pumparna under tankens yttre topplock. Utloppsledningen (rörledning med en diameter på 200 mm) är ansluten till vattenförsörjningssystemet.
• Ventilationslucka. Ligger högst upp i tanken och utformad för att bibehålla trycket när vattentillförseln stängs av.
• Pumputrustning. Placerad i en fristående struktur byggd över en vattenförsörjningskälla. Utrustad med ett styrsystem som regelbundet slår på pumparna för att pumpa vatten i händelse av att vattennivån sjunker.
• Filtreringssystem.

Funktionsprincip

Principen för drift av ett vattentorn bygger på lagen om kommunicerande fartyg. Under sin egen vikt förskjuts vatten från behållaren in i utloppsröret tills trycket i behållaren och trycket i rörledningarna i konsumenternas vattenförsörjningsnät utjämnas. Så fungerar tornet enligt följande:

• vatten från en vattenförsörjningskälla pumpas genom en rörledning till en lagringstank;
• från tanken kommer vatten under trycket som skapas av skillnaden i tankens höjd och vattenförsörjningssystemets nivå in i vattenförsörjningsnätet;
• vid låg flödeshastighet fylls behållaren med inkommande vatten under en viss tid, och efter att ha nått en viss nivå stängs pumparna av av en signal från en speciell sensor. Vidare, när konsumenter konsumerar vattennivån på grund av det hydrostatiska trycket, och när sensorn når ett visst värde, utlöses sensorn, pumparna slås på och cykeln upprepas.

I händelse av pumpavbrott eller plötsligt strömavbrott fortsätter det återstående vattnet i tanken att strömma oavbrutet till förbrukningspunkterna i en volym som beror på storleken på lagringstanken och dess lägsta fyllningsnivå.

Tillämpningsområde

Hydrauliska torn installeras vanligtvis i lokala vattenförsörjningssystem, oftast i små städer och jordbruksanläggningar. Dessa strukturer är ekonomiska, de är speciellt designade för att fungera under förhållanden med begränsade energiresurser och är oersättliga inom deras tillämpningsområde.

Vattentornet, vars skapelse gick in i historien som ett ganska levande exempel på elegant i sina enkelhetstekniska lösningar, är idag ganska relevant, dessutom en nödvändig del av vattenförsörjningsinfrastrukturen.