Projekt i odmiany wieży ciśnień

Treść artykułu



Co to jest wieża ciśnień i jaka jest zasada jej działania? Jakie są rodzaje wież ciśnień? Jakie są jej główne elementy? Jakie są cechy konstrukcyjne różnych typów wież i jak są one do siebie podobne? Porozmawiamy o tym w naszym artykule..

Projekt i odmiany wieży ciśnień

Wieża ciśnień to konstrukcja hydrauliczna służąca do pompowania i magazynowania wody. Jest to zbiornik zainstalowany na określonej wysokości. Zasada działania opiera się na działaniu Prawa naczyń połączonych, które jest jednym z podstawowych praw hydrostatyki. Ten typ budowli był znany od starożytności, ale dziś wieże ciśnień nie straciły na znaczeniu, zwłaszcza na obszarach o braku energii..

Zasada działania i rodzaje konstrukcji wież ciśnień

Jak wspomniano powyżej, w wieży działa prawo hydrostatyki. Dzięki niemu ciecz w układzie otwartym ma tendencję do zajmowania tego samego poziomu we wszystkich połączonych naczyniach. W takim przypadku elementy rurociągu można uznać za statek. Aby utrzymać stałe ciśnienie w rurach, wymagana jest stała różnica wysokości słupa wody. W takim przypadku woda ze zbiornika wieży musi być rozprowadzona rurociągiem do odbiorców, co oznacza, że ​​musi znajdować się powyżej najwyższego punktu poboru.

Zadanie projektowe jest proste – zainstalować zbiornik na określonej wysokości. Każdy inżynier rozwiązał ten problem na swój sposób, w wyniku czego pojawiło się wiele odmian wież ciśnień (WD)..

1. Mur (stara metoda). Wieża i zbiornik są całkowicie murowane. Ostatni WB zbudowany przy użyciu tej metody pochodzi z 1885 roku.

Projekt i odmiany wieży ciśnień

2. Wieże żelbetowe ze zbiornikami. WB z żelbetu konstrukcyjnego budowano głównie w okresie sowieckim. Objętość zbiornika żelbetowego mogła sięgać 150 metrów sześciennych. m.

Projekt i odmiany wieży ciśnień

3. Wieże na podporach hiperboloidalnych. Filary wymyślone przez wielkiego rosyjskiego inżyniera W.G. Szuchowa, oprócz wyjątkowych właściwości konstrukcyjnych, mają wartość artystyczną. W sumie około 200 z nich zostało zbudowanych przez samego architekta.Zasada podpory hiperboloidalnej jest dziś stosowana przy budowie najwyższych budynków i wież na świecie..

Projekt i odmiany wieży ciśnień

4. Zbiornik jest na ramie stalowej. Najłatwiejsza opcja z punktu widzenia projektu. Konstrukcja ramy jest dowolna (prostokątna, trójkątna, składana itp.).

Projekt i odmiany wieży ciśnień

5. Zbiornik stalowy o zmiennym przekroju („granat”). Jest produkowany w zakładzie poprzez połączenie dwóch cylindrycznych zbiorników o różnych średnicach wzdłuż osi. Podporą jest pojemnik (rura) o mniejszej średnicy umieszczony na dnie. Jest to najczęstszy typ WB w Rosji. Atrakcyjny ze względu na szybki montaż i produkcję, ale stwarza trudności w transporcie (ponadgabarytowy).

Projekt i odmiany wieży ciśnień

6. Pojedyncze zbiorniki. Są to elementy wieży ciśnień, w taki czy inny sposób połączone z systemem wodociągowym oddzielnego domu.

Projekt i odmiany wieży ciśnień

Elementy wieży ciśnień

Wszystkie wieże mają w przybliżeniu ten sam zestaw węzłów, który może być skomplikowany lub uproszczony w zależności od roku budowy, jakości wody, poziomu wód gruntowych itp. Istnieje jednak standardowy „zestaw” cech, który łączy wszystkie typy tych unikalnych konstrukcji:

  1. Zbiornik na wysokość. Może być wykonany z dowolnego materiału, który nie ulega szybkiemu rozkładowi (stal, beton, plastik). Dno zbiornika musi znajdować się powyżej najwyższego punktu zużycia.
  2. Wsparcie dla czołgów. Właściwie to, co czyni wieżę wieżą. Tutaj najlepiej przejawia się wyobraźnia architekta, zwłaszcza jeśli chodzi o konstrukcje instalowane w mieście i ruchliwych miejscach. Radzieccy inżynierowie znaleźli elegancki (efektywny) sposób połączenia tych dwóch funkcji w jednym elemencie, tworząc stalową wieżę z rurami wsporczymi. Dyskretny z wyglądu, jest łatwiejszy i szybszy w produkcji i montażu niż inne, dlatego to stalowe WB stanowią 75% wszystkich masowo montowanych wież ciśnień.
  3. Rurociąg pionowy. Dokładniej, są dwa z nich – dostawa i rozładunek. Pasza jest kierowana z pomp pod górną pokrywą głównego zbiornika. Przez to zbiornik jest wypełniony wodą. Wylot ma znaczną średnicę (od 200 mm) i jest podłączony do sieci wodociągowej.
  4. Pion lub właz wentylacyjny. Znajduje się w górnej części zbiornika i służy do wyrównania objętości powietrza i utrzymania stałego ciśnienia atmosferycznego.
  5. Przepompownia. Budynek wolnostojący, zbudowany nad studnią, w którym znajdują się pompy do podnoszenia wody. Jego zadaniem jest zapewnienie napełnienia zbiornika do wymaganego (maksymalnego) poziomu..
  6. Automatyzacja. Nawet prymitywny WB powinien być wyposażony przynajmniej w czujnik napełnienia, który włączy pompy do pompowania w przypadku spadku poziomu wody.
  7. System filtracji. Każda wieża zapewnia możliwość zainstalowania filtrów na dowolnym poziomie.

Projekt i odmiany wieży ciśnień 1 – przepompownia z automatyką; 2 – rura zasilająca; 3 – zbiornik; 4 – właz wentylacyjny; 5 – rurociąg doprowadzający wodę do konsumentów

Funkcje wieży ciśnień

Pojemność zbiornika wieży rzadko jest mniejsza niż 50 metrów sześciennych. m wody, a to implikuje zbiorowe wykorzystanie, które pociąga za sobą nierównomierne zużycie objętościowe. W zdecydowanej większości przypadków WB są instalowane na obszarach sektora prywatnego, gdzie rozwija się ogrodnictwo, a woda jest stale zużywana. W takich przypadkach wieża jest częścią systemu zaopatrzenia w wodę całego terenu.

  1. Wyrównanie pracy pompowni. Zaopatrzenie terenu w wodę odbywa się za pomocą pompowni, która pobiera wodę ze studni. Gdy stacja jest podłączona bezpośrednio do rurociągu, w szczycie poboru nieuchronnie wystąpią przeciążenia, co doprowadzi do częstych awarii sprzętu. Zbiornik działa jak akumulator hydrauliczny, który utrzymuje ciśnienie w układzie dzięki grawitacji. Dzięki temu pompy pracują stabilnie i nie są przeciążane..
  2. Wyrównanie ciśnienia w sieci. Ta funkcja wynika bezpośrednio z poprzedniej. W tym przypadku energia pomp nie jest wydawana na utrzymanie stałego ciśnienia w rurociągu – zapewnia to słup wody.
  3. Awaryjne zaopatrzenie w wodę. W przypadku awarii lub zapobiegania prace można prowadzić bez przerywania dostaw wody do odbiorców.
  4. Uzdatnianie wody. Woda studzienna nie zawsze spełnia wymagania GOST i SanPiN. Wieża i zbiornik mają wystarczająco dużo wolnego miejsca, aby zainstalować różne systemy czyszczenia zgrubnego, które doprowadzają jakość wody do akceptowalnego poziomu. Na przykład w „nodze” stalowej wieży często umieszczony jest pływający filtr, który wychwytuje tlenek żelaza powstający podczas napowietrzania wody..

Projekt i odmiany wieży ciśnień

Zadania funkcjonalne wieży ciśnień nie zależą od jej konstrukcji, wysokości, pojemności zbiornika i lokalizacji. Wszystkie wieże wykonują te same zadania, co opisano powyżej.

Sama idea gromadzenia wody ma zastosowanie w przypadku pojedynczych wodociągów, zwłaszcza tam, gdzie jest ona stale zużywana – w kompleksach rolniczych i hodowlanych. Zespoły wieży ciśnień można również zintegrować z budynkiem mieszkalnym i oszczędzać energię, aby utrzymać stałe ciśnienie. Jak zbudować zbiornik na wodę, powiemy w następnym artykule.

Oceń artykuł
Codzienne wskazówki i instrukcje

Klikając przycisk „Prześlij komentarz” wyrażam zgodę na przetwarzanie danych osobowych i akceptuję politykę prywatności