Što je vodotoranj i kako djeluje

Vodeni tornjevi nalaze se svugdje: u prigradskim naseljima, selima, na farmama, u staklenicima, na teritorijima malih poduzeća. Koje su to strukture, čemu služe i kako rade?

Što je vodotoranj

Vodotoranj je hidraulična građevina čija je glavna svrha skladištenje i opskrba vodom. Strukturno je to spremnik (obično cilindričnog oblika), koji je instaliran na određenoj visini od površine zemlje; crpna oprema; cjevovodi. Volumen spremnika izračunava se na temelju veličine opskrbe vodom i potrošnje vode.

Prvi vodotornji sagrađeni su prije nekoliko stoljeća. U Rusiji je gotovo jedini kupac za izgradnju vodotornja već dulje vrijeme bila željeznica, kojoj su bili potrebni pozamašni rezervoari, gdje bi bilo moguće akumulirati zalihe vode za "punjenje" parnih lokomotiva. Do sada na mnogim postajama možete vidjeti stare kule od opeke koje su sačuvane od 19. stoljeća.

Slika se promijenila od 1951. godine, kada je masovna gradnja vodotornja započela na selu, gdje se, zapravo, većina ovih građevina nalazi do danas. Govorimo o takozvanim kulama Rozhnovsky, čiji je dizajn razvio inženjer A.A. Rozhnovsky davne 1936. godine.

Bilo je to revolucionarno tehničko rješenje. Objedinjeni ekonomični metalni tornjevi, koji se montiraju za samo 2 - 4 dana, izvode svoje funkcije bez potrebe za zimskim grijanjem vode. Na temelju projektnih rješenja Rožnovskog, većina vodotornja izgrađena je na teritoriju naše zemlje. Treba dodati da je inženjer P.I. Zemskov.

Vodotoranji su smješteni po cijelom svijetu. Iako se razlikuju u dizajnu, veličini i izvedbama, ipak su vrlo slični u dizajnu i imaju iste funkcije. O ovome - dalje

Uređaj i svrha

Glavne funkcije vodotornja

Vodotoranj je dizajniran za regulaciju protoka i tlaka vode u vodoopskrbnoj mreži u autonomnom načinu rada. Prilično jednostavan fizički princip rada odredio je razvoj i široku upotrebu ove vrste hidrotehničkih građevina.

Vodotoranj obavlja sljedeće funkcije:

• osiguravanje opskrbe potrošača vodom;
• ujednačena raspodjela vodoopskrbe uz istovremeno uključivanje velikog broja potrošača vode, obavljajući funkciju rezervnog izvora vodoopskrbe.

Sorte vodotornja

• Zidarske kule (naslijeđena metoda).
• Ojačani beton.
• Rezervoari na hiperboloidnim nosačima.
• Spremnik na čeličnim okvirima okvira.
• Čelični spremnici promjenjivog presjeka (kule Rožnovskog).
• Pojedinačni spremnici.

Svi vodovodi imaju isti skup osnovnih elemenata, koji se mogu razlikovati ovisno o vremenu gradnje, potrebnim performansama, razini podzemne vode, vode i reljefu okolnog područja. Ipak, postoji određeni broj obveznih strukturnih elemenata koji ujedinjuju sve vrste ovih jedinstvenih inženjerskih građevina:

• Spremnik (spremnik) zapremine desetaka do tisuća kubnih metara. Izrađen je od čelika, betona, plastike i ostalih antikorozivnih materijala.Postavlja se na visinu na temelju nadmorske visine dna spremnika do visine najviše točke potrošnje.
• Nosač spremnika, koji čini glavno "tijelo" tornja visokog do 25 - 30 metara. To je monolitna ili okvirna konstrukcija izrađena od čeličnih greda, armiranog betona ili opeke.
• Okomiti cjevovod (ulazni i izlazni vodovi). Opskrbni cjevovod koji opskrbljuje spremnik vodom montiran je na crpkama ispod vanjskog gornjeg poklopca spremnika. Izlazni vod (cjevovod promjera 200 mm) povezan je s vodoopskrbnim sustavom.
• Ventilacijski otvor. Smješten na vrhu spremnika i dizajniran za održavanje pritiska kada se prekine dovod vode.
• Oprema pumpe. Smješten u samostojeću konstrukciju izgrađenu preko izvora vodoopskrbe. Opremljen sustavom upravljanja koji povremeno uključuje pumpe za pumpanje vode u slučaju pada razine vode.
• Sustav filtracije.

Načelo rada

Načelo rada vodotornja temelji se na zakonu komunikacijskih plovila. Pod vlastitom težinom, voda se istiskuje iz ležišta u izlaznu cijev dok se ne izjednače tlak u rezervoaru i tlak u cjevovodima potrošačke vodoopskrbne mreže. Dakle, toranj radi na sljedeći način:

• voda iz izvora opskrbe vodom pumpa se cjevovodom u spremnik;
• iz spremnika voda pod pritiskom stvorenim razlikom u visini mjesta spremnika i razini vodoopskrbnog sustava ulazi u vodoopskrbnu mrežu;
• pri maloj brzini protoka, spremnik se na određeno vrijeme puni dolaznom vodom, a nakon postizanja određene razine, pumpe se isključuju signalom posebnog senzora. Nadalje, kako potrošači troše razinu vode zbog hidrostatskog tlaka i kad se postigne određena vrijednost, senzor se aktivira, pumpe se uključuju i ciklus se ponavlja.

U slučaju kvara pumpe ili naglog nestanka struje, preostala voda u spremniku nastavlja neprekidno teći do mjesta potrošnje u količini koja ovisi o veličini spremnika i minimalnoj razini punjenja.

Opseg primjene

Hidraulički tornjevi obično se ugrađuju u lokalne vodoopskrbne sustave, najčešće u malim gradovima i poljoprivrednim objektima. Te su strukture ekonomične, posebno su dizajnirane za rad u uvjetima ograničenih energetskih izvora i nezamjenjive su u svom području primjene.

Vodotoranj, čije je stvaranje u povijest ušlo kao prilično živopisan primjer elegantnih inženjerskih rješenja zbog svoje jednostavnosti, danas ostaje prilično relevantan, štoviše, nužni element infrastrukture vodoopskrbe.