Kas yra vandens bokštas ir kaip jis veikia

Vandens bokštai yra visur: priemiesčio gyvenvietėse, kaimuose, ūkiuose, šiltnamiuose, mažų įmonių teritorijose. Kokios yra šios struktūros, kam jos skirtos ir kaip jos veikia?

Kas yra vandens bokštas

Vandens bokštas yra hidraulinė konstrukcija, kurios pagrindinis tikslas yra vandens laikymas ir tiekimas. Struktūriniu požiūriu tai yra bakas (paprastai cilindro formos), sumontuotas tam tikrame aukštyje nuo žemės paviršiaus; siurblio įranga; vamzdynai. Talpyklos tūris apskaičiuojamas atsižvelgiant į vandens tiekimo dydį ir sunaudojamą vandenį.

Pirmieji vandens bokštai buvo pastatyti prieš kelis šimtmečius. Rusijoje ilgą laiką beveik vienintelis vandens bokštų statybos užsakovas buvo geležinkelis, kuriam reikėjo didelių talpyklų, kur būtų galima sukaupti vandens atsargas garvežių „degalų papildymui“. Iki šiol daugelyje stočių galite pamatyti senus mūrinius bokštus, kurie buvo išsaugoti nuo XIX a.

Vaizdas pasikeitė nuo 1951 m., Kai kaime, kur iš tikrųjų dauguma šių statinių yra iki šiol, prasidėjo masinės vandens bokštų statybos. Mes kalbame apie vadinamuosius Rožnovskio bokštus, kurių dizainą sukūrė inžinierius A.A. Rožnovskis dar 1936 m.

Tai buvo revoliucinis techninis sprendimas. Vieningi ekonomiški metaliniai bokštai, surenkami vos per 2 - 4 dienas, atlieka savo funkcijas, nereikalaujant žiemą šildyti vandens. Remiantis Rožnovskio projektiniais sprendimais, dauguma vandens bokštų buvo pastatyti mūsų šalies teritorijoje. Reikia pridurti, kad inžinierius P.I. Zemskovas.

Vandens bokštai yra visame pasaulyje. Nors jie skiriasi dizainu, dydžiu ir našumu, jie vis dėlto yra labai panašūs savo dizainu ir turi tas pačias funkcijas. Apie tai - toliau

Prietaisas ir paskirtis

Pagrindinės vandens bokšto funkcijos

Vandens bokštas yra skirtas vandens srautui ir slėgiui vandens tiekimo tinkle reguliuoti autonominiu režimu. Gana paprastas fizinis veikimo principas nulėmė šio tipo hidrotechnikos statinių plėtrą ir išplitimą.

Vandens bokštas atlieka šias funkcijas:

• vandens tiekimo vartotojams užtikrinimas;
• vienodas vandens tiekimo paskirstymas, vienu metu įjungiant daugelį vandens vartotojų; atliekant rezervinio vandens tiekimo funkciją.

Vandens bokštų veislės

• Plytų mūro bokštai (senasis metodas).
• Gelžbetonis.
• Rezervuarai ant hiperboloidinių atramų.
• Cisterna ant rėmo plieninių rėmų.
• Kintamo skerspjūvio plieninės cisternos (Rožnovskio bokštai).
• Atskiri tankai.

Visuose vandentiekiuose yra vienodas pagrindinių elementų rinkinys, kuris gali skirtis priklausomai nuo statybų laiko, reikiamų eksploatacinių savybių, požeminio vandens, vandens lygio ir supančios teritorijos reljefo. Nepaisant to, yra tam tikras privalomų konstrukcinių elementų skaičius, kuris vienija visus šių unikalių inžinerinių statinių tipus:

• Tankas (bakas), kurio tūris yra nuo dešimčių iki tūkstančių kubinių metrų. Jis pagamintas iš plieno, betono, plastiko ir kitų antikorozinių medžiagų.Jis nustatomas aukštyje, atsižvelgiant į bako dugno aukštį iki aukščiausio sunaudojimo taško aukščio.
• Cisternos atrama, kuri yra pagrindinis bokšto „kūnas“ iki 25–30 metrų aukščio. Tai monolitinė arba karkasinė konstrukcija, pagaminta iš plieninių sijų, gelžbetonio ar plytų.
• Vertikalus vamzdynas (įleidimo ir išleidimo linijos). Tiekimo vamzdynas, tiekiantis rezervuarą vandeniu, sumontuotas iš siurblių po išoriniu viršutiniu rezervuaro dangčiu. Išleidimo linija (200 mm skersmens vamzdynas) yra prijungta prie vandens tiekimo sistemos.
• Vėdinimo liukas. Įsikūręs bako viršuje ir suprojektuotas palaikyti slėgį nutraukus vandens tiekimą.
• Siurblio įranga. Įdėta į atskirai pastatytą statinį, pastatytą virš vandens tiekimo šaltinio. Įrengta valdymo sistema, kuri periodiškai įjungia siurblius vandeniui pumpuoti, jei sumažėja vandens lygis.
• Filtravimo sistema.

Veikimo principas

Vandens bokšto veikimo principas grindžiamas susisiekiančių laivų dėsniu. Pagal savo svorį vanduo iš rezervuaro išstumiamas į išleidimo vamzdį, kol slėgis rezervuare ir slėgis vartotojų vandentiekio tinklo vamzdynuose išlygins. Taigi, bokštas veikia taip:

• vanduo iš vandens tiekimo šaltinio vamzdynais pumpuojamas į kaupimo rezervuarą;
• iš bako vanduo patenka į slėgį, kurį sukuria bako vietos aukščio ir vandens tiekimo sistemos lygio skirtumas, patenkantis į vandens tiekimo tinklą;
• esant mažam srautui, rezervuaras tam tikrą laiką pripildomas įtekančio vandens, o pasiekus tam tikrą lygį siurbliai išjungiami signalu iš specialaus jutiklio. Be to, kai vartotojai sunaudoja vandens lygį dėl hidrostatinio slėgio, o pasiekus tam tikrą vertę, suveikia jutiklis, įjungiami siurbliai ir ciklas kartojasi.

Sugedus siurbliui arba staiga nutrūkus elektros energijos tiekimui, likęs vanduo rezervuare toliau nenutrūkstamai teka į vartojimo taškus tūriu, kuris priklauso nuo akumuliacinės talpos dydžio ir minimalaus jos pripildymo lygio.

Taikymo sritis

Hidrauliniai bokštai paprastai įrengiami vietinėse vandens tiekimo sistemose, dažniausiai mažuose miesteliuose ir žemės ūkio įrenginiuose. Šios struktūros yra ekonomiškos, jos yra specialiai sukurtos veikti ribotų energijos išteklių sąlygomis ir yra nepakeičiamos jų taikymo srityje.

Vandens bokštas, kurio sukūrimas įėjo į istoriją kaip gana ryškus elegantiškų inžinerinių sprendimų pavyzdys, šiandien išlieka gana aktualus, be to, būtinas vandens tiekimo infrastruktūros elementas.