Wat is een watertoren en hoe werkt het?

Watertorens zijn overal te vinden: in voorstedelijke nederzettingen, dorpen, op boerderijen, in kassen, op het grondgebied van kleine ondernemingen. Wat zijn deze structuren, waar dienen ze voor en hoe werken ze?

Wat is een watertoren?

De watertoren is een waterbouwkundige constructie met als hoofddoel de opslag en aanvoer van water. Structureel is het een tank (meestal met een cilindrische vorm), die op een bepaalde hoogte vanaf het aardoppervlak is geïnstalleerd; pomp apparatuur; pijpleidingen. Het volume van de tank wordt berekend op basis van de grootte van de watertoevoer en het waterverbruik.

De eerste watertorens werden enkele eeuwen geleden gebouwd. In Rusland was lange tijd bijna de enige klant voor de bouw van watertorens de spoorweg, die omvangrijke reservoirs nodig had, waar het mogelijk zou zijn om watervoorraden te verzamelen voor het "bijtanken" van stoomlocomotieven. Tot nu toe zie je op veel stations oude bakstenen torens die sinds de 19e eeuw bewaard zijn gebleven.

Het beeld is veranderd sinds 1951, toen de massale bouw van watertorens begon op het platteland, waar in feite de meeste van deze structuren zich tot op de dag van vandaag bevinden. We hebben het over de zogenaamde Rozhnovsky-torens, waarvan het ontwerp is ontwikkeld door ingenieur A.A. Rozjnovski in 1936.

Het was een revolutionaire technische oplossing. Uniforme economische metalen torens, die in slechts 2 - 4 dagen worden geassembleerd, voeren hun functies uit zonder dat het water in de winter hoeft te worden verwarmd. Op basis van Rozhnovsky's ontwerpoplossingen werden de meeste watertorens gebouwd op het grondgebied van ons land. Hieraan moet worden toegevoegd dat ingenieur P.I. Zemskov.

Over de hele wereld staan ​​watertorens. Hoewel ze verschillen in ontwerp, grootte en prestaties, lijken ze niettemin erg op elkaar in ontwerp en hebben ze dezelfde functies. Over dit - verder

Apparaat en doel

De belangrijkste functies van de watertoren:

De watertoren is ontworpen om de stroom en druk van het water in het waterleidingnet autonoom te regelen. Een vrij eenvoudig natuurkundig werkingsprincipe bepaalde de ontwikkeling en het wijdverbreide gebruik van dit soort waterbouwkundige constructies.

De watertoren vervult de volgende functies:

• zorgen voor de levering van water aan consumenten;
• uniforme verdeling van de watervoorziening met gelijktijdig inschakelen van een groot aantal waterverbruikers; het vervullen van de functie van een reservebron van watervoorziening.

Soorten watertorens

• Metselwerktorens (legacy-methode).
• Gewapend beton.
• Reservoirs op hyperboloïde steunen.
• Tank op frame stalen frames.
• Stalen tanks met variabele doorsnede (Rozhnovsky-torens).
• Individuele tanks.

Alle waterwerken hebben dezelfde set basiselementen, die kunnen variëren afhankelijk van het tijdstip van aanleg, de vereiste prestaties, het niveau van grondwater, water en het reliëf van de omgeving. Niettemin is er een bepaald aantal verplichte structurele elementen die alle soorten van deze unieke technische constructies verenigen:

• Tank (tank) met een inhoud van tientallen tot duizenden kubieke meters. Het is gemaakt van staal, beton, plastic en andere anticorrosieve materialen.Het wordt ingesteld op een hoogte die is gebaseerd op de hoogte van de tankbodem tot de hoogte van het hoogste verbruikspunt.
• De ondersteuning van de tank, die het belangrijkste "lichaam" van de toren vormt, tot 25 - 30 meter hoog. Het is een monolithische of frameconstructie gemaakt van stalen balken, gewapend beton of bakstenen.
• Verticale pijpleiding (inlaat- en uitlaatleidingen). De toevoerleiding die de tank van water voorziet, is vanaf de pompen onder de buitenste bovenklep van de tank gemonteerd. De afvoerleiding (leiding met een diameter van 200 mm) wordt aangesloten op het waterleidingsysteem.
• Ventilatie luik. Bevindt zich aan de bovenkant van de tank en is ontworpen om de druk te handhaven wanneer de watertoevoer wordt afgesloten.
• Pomp apparatuur. Geplaatst in een vrijstaande structuur gebouwd over een watervoorzieningsbron. Uitgerust met een besturingssysteem dat periodiek de pompen inschakelt om water te pompen in geval van een daling van het waterpeil.
• Filtratie systeem.

Werkingsprincipe

Het principe van de werking van een watertoren is gebaseerd op de wet van communicerende vaten. Onder zijn eigen gewicht wordt water uit het reservoir in de afvoerleiding verplaatst totdat de druk in het reservoir en de druk in de leidingen van het waterleidingnet van de verbruikers gelijk zijn. De toren werkt dus als volgt:

• water uit een watervoorzieningsbron wordt door een pijpleiding in een opslagtank gepompt;
• uit de tank komt water onder de druk die wordt veroorzaakt door het verschil in de hoogte van de locatie van de tank en het niveau van het watertoevoersysteem het waterleidingnet binnen;
• bij een laag debiet wordt het reservoir gedurende een bepaalde tijd gevuld met binnenkomend water en na het bereiken van een bepaald niveau worden de pompen uitgeschakeld door een signaal van een speciale sensor. Verder, als consumenten het waterniveau verbruiken vanwege de hydrostatische druk, en bij het bereiken van een bepaalde waarde, wordt de sensor geactiveerd, worden de pompen ingeschakeld en wordt de cyclus herhaald.

Bij een pompstoring of plotselinge stroomuitval stroomt het resterende water in de tank ononderbroken naar de verbruikspunten in een volume dat afhankelijk is van de grootte van de opslagtank en het minimale vulniveau.

Toepassingsgebied

Hydraulische torens worden meestal geïnstalleerd in lokale watervoorzieningssystemen, meestal in kleine steden en landbouwfaciliteiten. Deze constructies zijn economisch, ze zijn speciaal ontworpen om te werken in omstandigheden met beperkte energiebronnen en zijn onvervangbaar in hun toepassingsgebied.

De watertoren, waarvan de creatie de geschiedenis inging als een vrij levendig voorbeeld van elegante in zijn eenvoud technische oplossingen, blijft vandaag behoorlijk relevant, bovendien een noodzakelijk onderdeel van de watervoorzieningsinfrastructuur.