Kas ir ūdenstornis un kā tas darbojas

Ūdens torņi ir atrodami visur: piepilsētas apdzīvotās vietās, ciematos, zemnieku saimniecībās, siltumnīcās, mazo uzņēmumu teritorijās. Kādas ir šīs struktūras, kam tās paredzētas un kā tās darbojas?

Kas ir ūdenstornis

Ūdens tornis ir hidrauliska konstrukcija, kuras galvenais mērķis ir ūdens uzglabāšana un piegāde. Strukturāli tā ir tvertne (parasti cilindriskas formas), kas ir uzstādīta noteiktā augstumā no zemes virsmas; sūkņu aprīkojums; cauruļvadi. Tvertnes tilpumu aprēķina, pamatojoties uz ūdens padeves lielumu un ūdens patēriņu.

Pirmie ūdens torņi tika uzcelti pirms vairākiem gadsimtiem. Krievijā gandrīz vienīgais ūdens torņu būvniecības klients ilgu laiku bija dzelzceļš, kuram bija nepieciešami apjomīgi rezervuāri, kur būtu iespējams uzkrāt ūdens krājumus tvaika lokomotīvju "uzpildīšanai". Līdz šim daudzās stacijās var redzēt vecus ķieģeļu torņus, kas saglabājušies kopš 19. gadsimta.

Attēls ir mainījies kopš 1951. gada, kad laukos, kur faktiski lielākā daļa šo konstrukciju atrodas līdz šai dienai, sākās masveida ūdenstorņu būvniecība. Mēs runājam par tā sauktajiem Rožnovska torņiem, kuru dizainu izstrādāja inženieris A.A. Rožnovskis vēl 1936. gadā.

Tas bija revolucionārs tehnisks risinājums. Vienoti ekonomiski metāla torņi, kas tiek montēti tikai 2 - 4 dienu laikā, veic savas funkcijas bez nepieciešamības sildīt ūdeni ziemā. Pamatojoties uz Rožnovska dizaina risinājumiem, lielākā daļa ūdenstorņu tika uzbūvēti mūsu valsts teritorijā. Jāpiebilst, ka inženieris P.I. Zemskovs.

Ūdens torņi atrodas visā pasaulē. Lai gan tie atšķiras pēc dizaina, izmēra un veiktspējas, tie tomēr ir ļoti līdzīgi pēc konstrukcijas un tiem ir vienādas funkcijas. Par šo - tālāk

Ierīce un mērķis

Ūdens torņa galvenās funkcijas

Ūdens tornis ir paredzēts, lai autonomā režīmā regulētu ūdens plūsmu un spiedienu ūdens apgādes tīklā. Diezgan vienkāršs fiziskais darbības princips noteica šāda veida hidrotehnisko būvju attīstību un plašu izmantošanu.

Ūdenstornis veic šādas funkcijas:

• ūdens piegādes nodrošināšana patērētājiem;
• vienmērīga ūdensapgādes sadale, vienlaikus ieslēdzot lielu skaitu ūdens patērētāju; veicot ūdensapgādes rezerves avota funkciju.

Ūdens torņu šķirnes

• Ķieģeļu torņi (mantotā metode).
• Dzelzsbetons.
• Rezervuāri uz hiperboloīdu balstiem.
• Tvertne uz rāmja tērauda rāmjiem.
• Dažāda šķērsgriezuma tērauda cisternas (Rožņovska torņi).
• Atsevišķas tvertnes.

Visiem ūdenssaimniecības veidiem ir vienāds pamatelementu kopums, kas var atšķirties atkarībā no būvniecības laika, nepieciešamā veiktspējas, gruntsūdens līmeņa, ūdens un apkārtējās teritorijas reljefa. Neskatoties uz to, ir noteikts skaits obligātu konstrukcijas elementu, kas apvieno visu šo unikālo inženierbūvju veidus:

• Tvertne (tvertne) ar tilpumu no desmitiem līdz tūkstošiem kubikmetru. Tas ir izgatavots no tērauda, ​​betona, plastmasas un citiem pretkorozijas materiāliem.Tas ir iestatīts augstumā, pamatojoties uz tvertnes dibena pacēlumu līdz augstākā patēriņa punkta augstumam.
• Tvertnes balsts, kas veido torņa galveno korpusu līdz 25 - 30 metru augstumam. Tā ir monolīta vai rāmja konstrukcija, kas izgatavota no tērauda sijām, dzelzsbetona vai ķieģeļiem.
• Vertikāls cauruļvads (ieplūdes un izplūdes līnijas). Padeves cauruļvads, kas tvertni piegādā ar ūdeni, tiek uzstādīts no sūkņiem zem tvertnes ārējā augšējā vāka. Izplūdes vads (cauruļvads ar diametru 200 mm) ir savienots ar ūdens apgādes sistēmu.
• Ventilācijas lūka. Atrodas tvertnes augšpusē un paredzēts spiediena uzturēšanai, kad ūdens padeve tiek pārtraukta.
• Sūkņu aprīkojums. Novietots brīvi stāvošā konstrukcijā, kas uzbūvēta virs ūdens apgādes avota. Aprīkots ar vadības sistēmu, kas periodiski ieslēdz sūkņus ūdens sūknēšanai ūdens līmeņa pazemināšanās gadījumā.
• Filtrēšanas sistēma.

Darbības princips

Ūdens torņa darbības princips ir balstīts uz kuģu saziņas likumu. Zem sava svara ūdens tiek izspiests no rezervuāra izplūdes caurulē, līdz spiediens rezervuārā un spiediens patērētāju ūdensapgādes tīkla cauruļvados izlīdzinās. Tātad tornis darbojas šādi:

• ūdeni no ūdens padeves avota caur cauruļvadu iesūknē uzglabāšanas tvertnē;
• no tvertnes ūdens zem spiediena, ko rada tvertnes atrašanās vietas augstuma atšķirība un ūdens apgādes sistēmas līmenis, nonāk ūdens apgādes tīklā;
• pie zemas plūsmas ātruma rezervuārs uz noteiktu laiku tiek piepildīts ar ienākošo ūdeni, un pēc noteikta līmeņa sūkņi tiek izslēgti ar īpaša sensora signālu. Turklāt, tā kā patērētāji patērē ūdens līmeni hidrostatiskā spiediena dēļ, un, sasniedzot noteiktu vērtību, tiek iedarbināts sensors, ieslēgti sūkņi un cikls atkārtojas.

Sūkņa atteices vai pēkšņas elektroenerģijas padeves pārtraukuma gadījumā atlikušais ūdens tvertnē turpina nepārtraukti plūst uz patēriņa punktiem tādā tilpumā, kas ir atkarīgs no uzglabāšanas tvertnes lieluma un tās minimālā uzpildes līmeņa.

Piemērošanas joma

Hidrauliskie torņi parasti tiek uzstādīti vietējās ūdensapgādes sistēmās, visbiežāk mazajās pilsētās un lauksaimniecības objektos. Šīs struktūras ir ekonomiskas, tās ir īpaši izstrādātas darbam ierobežotu enerģijas resursu apstākļos un ir neaizstājamas to izmantošanas jomā.

Ūdenstornis, kura izveidošana vēsturē iegāja kā diezgan spilgts eleganta inženiertehnisko risinājumu piemērs, šodien joprojām ir diezgan aktuāls, turklāt ūdensapgādes infrastruktūras nepieciešamais elements.