¿Qué es una torre de agua y cómo funciona?

Las torres de agua se encuentran en todas partes: en asentamientos suburbanos, pueblos, granjas, invernaderos, en los territorios de pequeñas empresas. ¿Qué son estas estructuras, para qué sirven y cómo funcionan?

Que es una torre de agua

La torre de agua es una estructura hidráulica cuyo objetivo principal es el almacenamiento y suministro de agua. Estructuralmente, es un tanque (generalmente de forma cilíndrica), que se instala a una cierta altura de la superficie de la tierra; equipo de bombeo; oleoductos. El volumen del tanque se calcula en función del tamaño del suministro de agua y el consumo de agua.

Las primeras torres de agua se construyeron hace varios siglos. En Rusia, casi el único cliente para la construcción de torres de agua durante mucho tiempo fue el ferrocarril, que necesitaba voluminosos depósitos, donde sería posible acumular suministros de agua para "repostar" locomotoras de vapor. Hasta ahora, en muchas estaciones, se pueden ver antiguas torres de ladrillo que se conservan desde el siglo XIX.

El panorama ha cambiado desde 1951, cuando comenzó la construcción masiva de torres de agua en el campo, donde, de hecho, la mayoría de estas estructuras se encuentran hasta el día de hoy. Estamos hablando de las llamadas torres Rozhnovsky, cuyo diseño fue desarrollado por el ingeniero A.A. Rozhnovsky en 1936.

Fue una solución técnica revolucionaria. Las torres metálicas económicas unificadas, que se ensamblan en solo 2 a 4 días, realizan sus funciones sin la necesidad de calentar agua en invierno. Sobre la base de las soluciones de diseño de Rozhnovsky, la mayoría de las torres de agua se construyeron en el territorio de nuestro país. Cabe agregar que el ingeniero P.I. Zemskov.

Las torres de agua se encuentran en todo el mundo. Aunque difieren en diseño, tamaño y rendimiento, son muy similares en diseño y tienen las mismas funciones. Acerca de esto - más

Dispositivo y propósito

Las principales funciones de la torre de agua.

La torre de agua está diseñada para regular el flujo y la presión del agua en la red de suministro de agua de forma autónoma. Un principio físico de funcionamiento bastante simple determinó el desarrollo y uso generalizado de este tipo de estructuras de ingeniería hidráulica.

La torre de agua realiza las siguientes funciones:

  • asegurar el suministro de agua a los consumidores;
  • distribución uniforme del suministro de agua con encendido simultáneo de un gran número de consumidores de agua; realizando la función de una fuente de reserva de suministro de agua.

Variedades de torres de agua.

  • Torres de ladrillo (método heredado).
  • Concreto reforzado.
  • Reservorios sobre soportes hiperboloides.
  • Tanque sobre bastidor marcos de acero.
  • Tanques de acero de sección transversal variable (torres Rozhnovsky).
  • Tanques individuales.

Todas las obras hidráulicas tienen el mismo conjunto de elementos básicos, que pueden variar según el tiempo de construcción, el rendimiento requerido, el nivel de agua subterránea, agua y el relieve del área circundante. Sin embargo, hay una serie de elementos estructurales obligatorios que unen todos los tipos de estas estructuras de ingeniería únicas:

  • Tanque (tanque) con un volumen de decenas a miles de metros cúbicos. Está hecho de acero, hormigón, plástico y otros materiales anticorrosión.Se fija a una altura en función de la elevación del fondo del tanque hasta la altura del punto de mayor consumo.
  • El soporte del tanque, que constituye el "cuerpo" principal de la torre hasta 25 - 30 metros de altura. Es una estructura monolítica o armazón de vigas de acero, hormigón armado o ladrillos.
  • Tubería vertical (líneas de entrada y salida). La tubería de suministro que suministra agua al tanque se monta desde las bombas debajo de la cubierta superior exterior del tanque. La línea de salida (tubería con un diámetro de 200 mm) está conectada al sistema de suministro de agua.
  • Trampilla de ventilación. Ubicado en la parte superior del tanque y diseñado para mantener la presión cuando se corta el suministro de agua.
  • Equipo de bombeo. Colocado en una estructura independiente construida sobre una fuente de suministro de agua. Equipado con un sistema de control que enciende periódicamente las bombas para bombear agua en caso de caída del nivel del agua.
  • Sistema de filtración.

Principio de funcionamiento

El principio de funcionamiento de una torre de agua se basa en la ley de los vasos comunicantes. Por su propio peso, el agua se desplaza desde el depósito hacia la tubería de salida hasta que la presión en el depósito y la presión en las tuberías de la red de suministro de agua de los consumidores se igualan. Entonces, la torre funciona de la siguiente manera:

  • el agua de una fuente de suministro de agua se bombea a través de una tubería a un tanque de almacenamiento;
  • desde el tanque, el agua bajo la presión creada por la diferencia en la altura de la ubicación del tanque y el nivel del sistema de suministro de agua ingresa a la red de suministro de agua;
  • a un caudal bajo, el depósito se llena con agua entrante durante un cierto tiempo y, después de alcanzar un cierto nivel, las bombas se apagan mediante una señal de un sensor especial. Además, a medida que los consumidores consumen el nivel de agua debido a la presión hidrostática y, al alcanzar un cierto valor, el sensor se activa, las bombas se encienden y el ciclo se repite.

En caso de fallo de una bomba o de un corte de luz repentino, el agua restante en el tanque sigue fluyendo ininterrumpidamente hacia los puntos de consumo en un volumen que depende del tamaño del tanque de almacenamiento y su nivel mínimo de llenado.

Ámbito de aplicación

Las torres hidráulicas generalmente se instalan en sistemas de suministro de agua locales, con mayor frecuencia en ciudades pequeñas e instalaciones agrícolas. Estas estructuras son económicas, están especialmente diseñadas para trabajar en condiciones de recursos energéticos limitados y son insustituibles en su campo de aplicación.

La torre de agua, cuya creación pasó a la historia como un ejemplo bastante vívido de soluciones de ingeniería elegantes en su simplicidad, hoy sigue siendo bastante relevante, además, un elemento necesario de la infraestructura de suministro de agua.

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