Cos'è una torre dell'acqua e come funziona

Le torri d'acqua si trovano ovunque: negli insediamenti suburbani, nei villaggi, nelle fattorie, nelle serre, nei territori delle piccole imprese. Cosa sono queste strutture, a cosa servono e come funzionano?

Cos'è una torre dell'acqua?

La torre dell'acqua è una struttura idraulica, il cui scopo principale è lo stoccaggio e l'approvvigionamento di acqua. Strutturalmente, è un serbatoio (di solito di forma cilindrica), che viene installato ad una certa altezza dalla superficie terrestre; attrezzature per pompe; condutture. Il volume del serbatoio viene calcolato in base alle dimensioni della rete idrica e al consumo di acqua.

Le prime torri d'acqua furono costruite diversi secoli fa. In Russia, quasi l'unico cliente per la costruzione di torri d'acqua per lungo tempo è stata la ferrovia, che aveva bisogno di serbatoi voluminosi, dove sarebbe stato possibile accumulare riserve d'acqua per il "rifornimento di carburante" delle locomotive a vapore. Fino ad ora, in molte stazioni, puoi vedere vecchie torri in mattoni che sono state conservate dal 19° secolo.

Il quadro è cambiato dal 1951, quando iniziò la costruzione in serie di serbatoi d'acqua nelle campagne, dove, infatti, la maggior parte di queste strutture si trova ancora oggi. Stiamo parlando delle cosiddette torri Rozhnovsky, il cui design è stato sviluppato dall'ingegnere A.A. Rozhnovsky nel 1936.

Era una soluzione tecnica rivoluzionaria. Le torri metalliche economiche unificate, che vengono assemblate in soli 2 - 4 giorni, svolgono le loro funzioni senza la necessità di riscaldamento invernale dell'acqua. Sulla base delle soluzioni progettuali di Rozhnovsky, la maggior parte delle torri d'acqua sono state costruite sul territorio del nostro paese. Va aggiunto che l'ing. P.I. Zemskov.

Le torri d'acqua si trovano in tutto il mondo. Pur differendo per design, dimensioni e prestazioni, sono tuttavia molto simili nel design e hanno le stesse funzioni. A proposito di questo - oltre

Dispositivo e scopo

Le principali funzioni della torre dell'acqua

La torre dell'acqua è progettata per regolare il flusso e la pressione dell'acqua nella rete di approvvigionamento idrico in modalità autonoma. Un principio di funzionamento fisico abbastanza semplice ha determinato lo sviluppo e l'uso diffuso di questo tipo di strutture di ingegneria idraulica.

La torre dell'acqua svolge le seguenti funzioni:

• garantire la fornitura di acqua ai consumatori;
• distribuzione uniforme dell'approvvigionamento idrico con accensione simultanea di un gran numero di consumatori di acqua; svolgere la funzione di una fonte di approvvigionamento idrico di riserva.

Varietà di torri d'acqua

• Torri in muratura (metodo legacy).
• Cemento armato.
• Serbatoi su supporti iperboloidi.
• Serbatoio su telai in acciaio.
• Serbatoi in acciaio di sezione variabile (torri Rozhnovsky).
• Singoli serbatoi.

Tutti gli acquedotti hanno lo stesso insieme di elementi di base, che possono variare a seconda dell'epoca di costruzione, delle prestazioni richieste, del livello della falda, dell'acqua e del rilievo dell'area circostante. Tuttavia, esiste un certo numero di elementi strutturali obbligatori che uniscono tutti i tipi di queste strutture ingegneristiche uniche:

• Serbatoio (serbatoio) con un volume da decine a migliaia di metri cubi. È realizzato in acciaio, cemento, plastica e altri materiali anticorrosione.È impostato ad un'altezza basata sull'elevazione del fondo del serbatoio all'altezza del punto di massimo consumo.
• Il sostegno della cisterna, che costituisce il "corpo" principale della torre fino a 25 - 30 metri di altezza. È una struttura monolitica oa telaio realizzata con travi in ​​acciaio, cemento armato o mattoni.
• Tubazione verticale (linee di ingresso e uscita). La tubazione di alimentazione che alimenta il serbatoio con acqua è montata dalle pompe sotto il coperchio superiore esterno del serbatoio. La linea di uscita (conduttura con un diametro di 200 mm) è collegata al sistema di approvvigionamento idrico.
• Sportello di ventilazione. Situato nella parte superiore del serbatoio e progettato per mantenere la pressione quando viene interrotta l'alimentazione dell'acqua.
• Attrezzatura della pompa. Situato in una struttura autoportante costruita sopra una fonte di approvvigionamento idrico. Dotato di un sistema di controllo che attiva periodicamente le pompe per pompare acqua in caso di abbassamento del livello dell'acqua.
• Sistema di filtrazione.

Principio di funzionamento

Il principio di funzionamento di una torre d'acqua si basa sulla legge dei vasi comunicanti. Sotto il suo stesso peso, l'acqua viene spostata dal serbatoio nel tubo di uscita fino a quando la pressione nel serbatoio e la pressione nelle tubazioni della rete di approvvigionamento idrico dei consumatori non si equivalgono. Quindi, la torre funziona come segue:

• l'acqua da una fonte di approvvigionamento idrico viene pompata attraverso una tubazione in un serbatoio di stoccaggio;
• dal serbatoio, l'acqua sotto la pressione creata dalla differenza di altezza della posizione del serbatoio e il livello del sistema di approvvigionamento idrico entra nella rete di approvvigionamento idrico;
• a bassa portata, il serbatoio viene riempito con acqua in ingresso per un certo tempo e, dopo aver raggiunto un certo livello, le pompe vengono spente da un segnale proveniente da un sensore speciale. Inoltre, poiché i consumatori consumano il livello dell'acqua a causa della pressione idrostatica e, al raggiungimento di un certo valore, il sensore viene attivato, le pompe vengono accese e il ciclo si ripete.

In caso di guasto della pompa o di un'improvvisa interruzione di corrente, l'acqua residua nel serbatoio continua a fluire ininterrottamente verso i punti di consumo in un volume che dipende dalle dimensioni del serbatoio di accumulo e dal suo livello minimo di riempimento.

Ambito di applicazione

Le torri idrauliche sono solitamente installate nei sistemi di approvvigionamento idrico locali, il più delle volte in piccole città e strutture agricole. Queste strutture sono economiche, sono appositamente progettate per lavorare in condizioni di risorse energetiche limitate e sono insostituibili nel loro campo di applicazione.

La torre dell'acqua, la cui creazione è passata alla storia come un esempio abbastanza vivido di soluzioni ingegneristiche eleganti nella sua semplicità, oggi rimane abbastanza rilevante, inoltre, un elemento necessario dell'infrastruttura di approvvigionamento idrico.