توجد أبراج المياه في كل مكان: في مستوطنات الضواحي ، والقرى ، والمزارع ، والدفيئات ، وفي أراضي الشركات الصغيرة. ما هي هذه الهياكل ، وما الغرض منها وكيف تعمل؟
ما هو برج الماء
برج المياه هو هيكل هيدروليكي ، والغرض الرئيسي منه هو تخزين وإمداد المياه. من الناحية الهيكلية ، هو خزان (عادة ما يكون على شكل أسطواني) ، يتم تثبيته على ارتفاع معين من سطح الأرض ؛ معدات المضخة خطوط الأنابيب. يتم حساب حجم الخزان بناءً على حجم إمدادات المياه واستهلاك المياه.
تم بناء أول أبراج المياه منذ عدة قرون. في روسيا ، كان الزبون الوحيد تقريبًا لبناء أبراج المياه لفترة طويلة هو السكك الحديدية ، التي كانت بحاجة إلى خزانات ضخمة ، حيث سيكون من الممكن تجميع إمدادات المياه من أجل "التزود بالوقود" للقاطرات البخارية. حتى الآن ، في العديد من المحطات ، يمكنك رؤية الأبراج الحجرية القديمة التي تم الحفاظ عليها منذ القرن التاسع عشر.
تغيرت الصورة منذ عام 1951 ، عندما بدأ البناء الجماعي لأبراج المياه في الريف ، حيث توجد في الواقع معظم هذه الهياكل حتى يومنا هذا. نحن نتحدث عن أبراج Rozhnovsky المزعومة ، والتي صمم تصميمها المهندس A.A. Rozhnovsky مرة أخرى في عام 1936.
لقد كان حلاً تقنيًا ثوريًا. الأبراج المعدنية الاقتصادية الموحدة ، التي يتم تجميعها في غضون يومين إلى أربعة أيام فقط ، تؤدي وظائفها دون الحاجة إلى تسخين المياه في فصل الشتاء. على أساس حلول تصميم Rozhnovsky ، تم بناء معظم أبراج المياه على أراضي بلدنا. يجب أن يضاف أن المهندس P.I. زيمسكوف.
تنتشر أبراج المياه في جميع أنحاء العالم. على الرغم من اختلافها في التصميم والحجم والأداء ، إلا أنها متشابهة جدًا في التصميم ولها نفس الوظائف. حول هذا - مزيد
الجهاز والغرض
الوظائف الرئيسية لبرج المياه
تم تصميم برج المياه لتنظيم تدفق وضغط المياه في شبكة إمدادات المياه في وضع مستقل. حدد مبدأ التشغيل الفيزيائي البسيط إلى حد ما تطوير واستخدام هذا النوع من هياكل الهندسة الهيدروليكية على نطاق واسع.
يؤدي برج المياه الوظائف التالية:
- ضمان توفير المياه للمستهلكين ؛
- توزيع منتظم لإمدادات المياه مع التبديل المتزامن لعدد كبير من مستهلكي المياه ؛ أداء وظيفة مصدر احتياطي لإمدادات المياه.
أصناف أبراج المياه
- أبراج الطوب (الطريقة القديمة).
- خرسانة مسلحة.
- الخزانات على دعامات القطع الزائد.
- خزان على إطارات فولاذية.
- خزانات فولاذية ذات مقطع عرضي متغير (أبراج روزنوفسكي).
- الدبابات الفردية.
تحتوي جميع محطات المياه على نفس مجموعة العناصر الأساسية ، والتي يمكن أن تختلف حسب وقت الإنشاء والأداء المطلوب ومستوى المياه الجوفية والمياه وتضاريس المنطقة المحيطة. ومع ذلك ، هناك عدد معين من العناصر الإنشائية الإلزامية التي توحد جميع أنواع هذه الهياكل الهندسية الفريدة:
- خزان (خزان) بحجم عشرات إلى آلاف الأمتار المكعبة. وهي مصنوعة من الفولاذ والخرسانة والبلاستيك وغيرها من المواد المضادة للتآكل.يتم ضبطه على ارتفاع بناءً على ارتفاع قاع الخزان إلى ارتفاع أعلى نقطة استهلاك.
- دعم الخزان الذي يشكل "الجسم" الرئيسي للبرج يصل ارتفاعه إلى 25 - 30 متراً. إنه هيكل متآلف أو إطار مصنوع من عوارض فولاذية أو الخرسانة المسلحة أو الطوب.
- خط الأنابيب العمودي (خطوط المدخل والمخرج). يتم تركيب خط أنابيب الإمداد الذي يغذي الخزان بالماء من المضخات أسفل الغطاء العلوي الخارجي للخزان. خط المخرج (خط الأنابيب بقطر 200 مم) متصل بنظام إمداد المياه.
- فتحة تهوية. يقع في الجزء العلوي من الخزان ومصمم للحفاظ على الضغط عند انقطاع إمدادات المياه.
- معدات الضخ. توضع في هيكل قائم بذاته مبني فوق مصدر إمداد بالمياه. مزود بنظام تحكم يقوم بتشغيل المضخات بشكل دوري لضخ المياه في حالة انخفاض منسوب المياه.
- نظام الترشيح.
مبدأ التشغيل
يعتمد مبدأ تشغيل برج المياه على قانون السفن المتصلة. تحت وزنه ، يتم إزاحة الماء من الخزان إلى أنبوب المخرج حتى يتم معادلة الضغط في الخزان والضغط في خطوط أنابيب شبكة إمدادات المياه للمستهلكين. لذلك يعمل البرج على النحو التالي:
- يتم ضخ المياه من مصدر إمداد المياه عبر خط أنابيب إلى صهريج تخزين ؛
- من الخزان ، يدخل الماء تحت الضغط الناتج عن الاختلاف في ارتفاع موقع الخزان ومستوى نظام إمداد المياه إلى شبكة إمدادات المياه ؛
- عند معدل تدفق منخفض ، يتم ملء الخزان بالمياه الواردة لفترة معينة ، وبعد الوصول إلى مستوى معين ، يتم إيقاف تشغيل المضخات بإشارة من جهاز استشعار خاص. علاوة على ذلك ، عندما يستهلك المستهلكون مستوى الماء بسبب الضغط الهيدروستاتيكي ، وعند الوصول إلى قيمة معينة ، يتم تشغيل المستشعر وتشغيل المضخات وتكرار الدورة.
في حالة تعطل المضخة أو انقطاع التيار الكهربائي المفاجئ ، يستمر الماء المتبقي في الخزان في التدفق دون انقطاع إلى نقاط الاستهلاك بحجم يعتمد على حجم خزان التخزين وأدنى مستوى لملئه.
نطاق التطبيق
عادة ما يتم تركيب الأبراج الهيدروليكية في أنظمة إمدادات المياه المحلية ، وغالبًا في البلدات الصغيرة والمنشآت الزراعية. هذه الهياكل اقتصادية ، فهي مصممة خصيصًا للعمل في ظروف موارد الطاقة المحدودة ولا يمكن الاستغناء عنها في مجال تطبيقها.
برج المياه ، الذي تم إنشاءه في التاريخ كمثال حي إلى حد ما للأناقة في حلوله الهندسية البسيطة ، لا يزال اليوم وثيق الصلة ، علاوة على ذلك ، عنصر ضروري للبنية التحتية لإمدادات المياه.