Ce este un turn de apă și cum funcționează

Turnurile de apă se găsesc peste tot: în așezările suburbane, sate, la ferme, în sere, pe teritoriile întreprinderilor mici. Ce sunt aceste structuri, la ce servesc și cum funcționează?

Ce este un turn de apă

Turnul de apă este o structură hidraulică, al cărei scop principal este stocarea și furnizarea apei. Structural, este un rezervor (de obicei de formă cilindrică), care este instalat la o anumită înălțime de la suprafața pământului; echipamente pentru pompe; conducte. Volumul rezervorului este calculat pe baza mărimii alimentării cu apă și a consumului de apă.

Primele turnuri de apă au fost construite în urmă cu câteva secole. În Rusia, aproape singurul client pentru construcția de turnuri de apă pentru o lungă perioadă de timp a fost calea ferată, care avea nevoie de rezervoare voluminoase, unde ar fi posibil să se acumuleze aprovizionarea cu apă pentru „realimentarea” locomotivelor cu abur. Până acum, în multe stații, puteți vedea turnuri vechi de cărămidă care s-au păstrat încă din secolul al XIX-lea.

Imaginea s-a schimbat din 1951, când a început construcția în masă a turnurilor de apă în mediul rural, unde, de fapt, majoritatea acestor structuri sunt situate până în prezent. Vorbim despre așa-numitele turnuri Rozhnovsky, al căror design a fost dezvoltat de inginerul A.A. Rozhnovsky în 1936.

A fost o soluție tehnică revoluționară. Turnurile metalice economice unificate, care sunt asamblate în doar 2 - 4 zile, își îndeplinesc funcțiile fără a fi necesară încălzirea apei în timpul iernii. Pe baza soluțiilor de proiectare ale lui Rozhnovsky, majoritatea turnurilor de apă au fost construite pe teritoriul țării noastre. Ar trebui adăugat că inginerul P.I. Zemskov.

Turnurile de apă sunt situate peste tot în lume. Deși diferă în ceea ce privește designul, dimensiunea și performanța, acestea sunt totuși foarte asemănătoare ca design și au aceleași funcții. Despre asta - mai departe

Dispozitiv și scop

Funcțiile principale ale turnului de apă

Turnul de apă este proiectat pentru a regla debitul și presiunea apei din rețeaua de alimentare cu apă într-un mod autonom. Un principiu fizic de funcționare destul de simplu a determinat dezvoltarea și utilizarea pe scară largă a acestui tip de structuri de inginerie hidraulică.

Turnul de apă îndeplinește următoarele funcții:

• asigurarea alimentării cu apă a consumatorilor;
• distribuția uniformă a alimentării cu apă cu pornirea simultană a unui număr mare de consumatori de apă; îndeplinirea funcției de sursă de rezervă de alimentare cu apă.

Soiuri de turnuri de apă

• Turnuri de zidărie (metoda moștenită).
• Beton armat.
• Rezervoare pe suporturi hiperboloide.
• Rezervoare pe rame din oțel.
• Rezervoare de oțel cu secțiune transversală variabilă (turnuri Rozhnovsky).
• Rezervoare individuale.

Toate instalațiile de apă au același set de elemente de bază, care pot varia în funcție de momentul construcției, de performanța necesară, de nivelul apei subterane, de apă și de relieful zonei înconjurătoare. Cu toate acestea, există un anumit număr de elemente structurale obligatorii care unesc toate tipurile de structuri inginerești unice:

• Rezervor (rezervor) cu un volum de zeci până la mii de metri cubi. Este fabricat din oțel, beton, plastic și alte materiale anticorozive.Acesta este setat la o înălțime bazată pe înălțimea fundului rezervorului până la înălțimea celui mai mare punct de consum.
• Suportul tancului, care constituie „corpul” principal al turnului de până la 25 - 30 de metri înălțime. Este o structură monolitică sau de cadru realizată din grinzi de oțel, beton armat sau cărămizi.
• Conductă verticală (linii de intrare și ieșire). Conducta de alimentare care alimentează rezervorul cu apă este montată din pompe sub capacul superior exterior al rezervorului. Linia de ieșire (conductă cu diametrul de 200 mm) este conectată la sistemul de alimentare cu apă.
• Trapa de aerisire. Situat în partea superioară a rezervorului și proiectat pentru a menține presiunea atunci când alimentarea cu apă este întreruptă.
• Echipamente de pompare. Amplasat într-o structură de sine stătătoare construită peste o sursă de alimentare cu apă. Echipat cu un sistem de control care pornește periodic pompele pentru a pompa apa în caz de scădere a nivelului apei.
• Sistem de filtrare.

Principiul de funcționare

Principiul funcționării unui turn de apă se bazează pe legea vaselor comunicante. Sub propria greutate, apa este deplasată din rezervor în conducta de ieșire până când presiunea din rezervor și presiunea din conductele rețelei de alimentare cu apă a consumatorilor se egalizează. Deci, turnul funcționează după cum urmează:

• apa dintr-o sursă de alimentare cu apă este pompată printr-o conductă într-un rezervor de stocare;
• din rezervor, apa sub presiunea creată de diferența de înălțime a locației rezervorului și de nivelul sistemului de alimentare cu apă intră în rețeaua de alimentare cu apă;
• la un debit scăzut, rezervorul este umplut cu apă intrată pentru o anumită perioadă de timp, iar după atingerea unui anumit nivel, pompele sunt oprite printr-un semnal de la un senzor special. Mai mult, pe măsură ce consumatorii consumă nivelul apei din cauza presiunii hidrostatice și, la atingerea unei anumite valori, senzorul este declanșat, pompele sunt pornite și ciclul se repetă.

În cazul unei defecțiuni a pompei sau a unei întreruperi bruște de curent, apa rămasă în rezervor continuă să curgă neîntrerupt până la punctele de consum într-un volum care depinde de dimensiunea rezervorului de stocare și de nivelul minim de umplere al acestuia.

Scopul aplicatiei

Turnurile hidraulice sunt de obicei instalate în sistemele locale de alimentare cu apă, cel mai adesea în orașele mici și în instalațiile agricole. Aceste structuri sunt economice, sunt special concepute pentru a funcționa în condiții de resurse energetice limitate și sunt de neînlocuit în domeniul lor de aplicare.

Turnul de apă, a cărui creație a intrat în istorie ca un exemplu destul de viu de elegant în soluțiile sale de inginerie simplă, rămâne astăzi destul de relevant, în plus, un element necesar al infrastructurii de alimentare cu apă.