Zasnova In Vrste Vodnega Stolpa

2023 Avtor: Douglas Hoggarth | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-08-25 05:42

• Načelo delovanja in vrste gradnje vodovodnih stolpov
• Elementi vodnega stolpa
• Funkcije vodnega stolpa

Vodni stolp je hidravlična konstrukcija za črpanje in shranjevanje vode. To je rezervoar, nameščen na določeni višini. Načelo delovanja temelji na delovanju zakona o komunikacijskih plovilih, ki je eden osnovnih zakonov hidrostatike. Ta vrsta zgradb je bila znana že v antiki, danes pa vodovodni stolpi niso izgubili svoje pomembnosti, zlasti na območjih s pomanjkanjem energije.

Načelo delovanja in vrste gradnje vodovodnih stolpov

Kot smo že omenili, v stolpu deluje zakon hidrostatike. Zahvaljujoč njemu tekočina v odprtem sistemu zavzema enako raven v vseh komunikacijskih posodah. V tem primeru lahko elemente cevovoda štejemo za plovilo. Za vzdrževanje konstantnega tlaka v ceveh je potrebna stalna višinska razlika vodnega stolpca. V tem primeru je treba vodo iz stolpnega rezervoarja distribuirati po cevovodu do potrošnikov, kar pomeni, da mora biti nameščena nad najvišjim odtočnim mestom.

Naloga oblikovanja je preprosta - namestitev rezervoarja na določeno višino. Vsak inženir je to težavo rešil drugače in posledično so se pojavile številne sorte vodnih stolpov (WD).

1. Zidarstvo (stara metoda). Stolp in rezervoar sta popolnoma zidana. Zadnja WB, zgrajena po tej metodi, sega v leto 1885.

2. Armiranobetonski stolpi z rezervoarji. WB iz armiranega betona so bili zgrajeni predvsem v sovjetskem obdobju. Prostornina armiranega betonskega rezervoarja bi lahko dosegla 150 kubičnih metrov. m.

3. Stolpi na hiperboloidnih nosilcih. Nosilci, ki jih je izumil veliki ruski inženir V. G. Šuhov, so poleg izjemnih strukturnih lastnosti umetniške vrednosti. Skupaj jih je zgradil približno 200 arhitekt sam. Načelo hiperboloidne opore se danes uporablja pri gradnji najvišjih zgradb in stolpov na svetu.

4. Rezervoar je na jeklenem okvirju. Najlažja možnost v smislu projekta. Zasnova okvirja je poljubna (pravokotna, trikotna, zložljiva itd.).

5. Jekleni rezervoar s spremenljivim prerezom ("granata"). Izdelujejo ga v obratu tako, da vzdolž osi povežemo dva valjasta rezervoarja različnih premerov. Nosilec je posoda (cev) manjšega premera, ki se nahaja na dnu. To je najpogostejša vrsta WB v Rusiji. Privlačen je zaradi hitre montaže in izdelave, vendar predstavlja težave pri prevozu (prevelik).

6. Posamezni rezervoarji. To so elementi vodnega stolpa, ki so tako ali drugače povezani z vodovodnim sistemom posamezne hiše.

Elementi vodnega stolpa

Vsi stolpi imajo približno enak niz vozlišč, ki jih je mogoče zapletati ali poenostaviti, odvisno od leta gradnje, kakovosti vode, nivoja podtalnice itd. Obstaja pa standardni nabor funkcij, ki združuje vse vrste teh edinstvenih struktur:

1. Višinski rezervoar. Izdelana je lahko iz katerega koli materiala, ki ni predmet hitre razgradnje (jeklo, beton, plastika). Dno rezervoarja mora biti nad najvišjo točko porabe.
2. Podpora za rezervoar. Pravzaprav tisto, kar stolp naredi stolp. Tu se domišljija arhitekta najbolje pokaže, zlasti ko gre za strukture, nameščene znotraj mesta in prometnih krajev. Sovjetski inženirji so našli eleganten (učinkovit) način kombiniranja obeh funkcij v enem elementu in ustvarili jekleni stolp s podpornimi cevmi. Diskretnega videza ga je lažje in hitreje kot ostale izdelati in vgraditi, zato je jekleni WB tisti, ki predstavlja 75% vseh masivno nameščenih vodnih stolpov.
3. Navpični cevovod. Natančneje, obstajata dva - dovod in izpust. Dovod se usmerja iz črpalk pod zgornji pokrov glavnega rezervoarja. Skozi njega se rezervoar napolni z vodo. Iztok ima znaten premer (od 200 mm) in je povezan z vodovodnim sistemom.
4. Prezračevalni dvižni vod ali loputa. Nahaja se v zgornjem delu rezervoarja in služi za izenačevanje količine zraka in vzdrževanje konstantnega atmosferskega tlaka.
5. Črpalna postaja. Samostojna stavba, zgrajena nad vodnjakom, v kateri so črpalke za dviganje vode. Njegova naloga je zagotoviti, da se rezervoar napolni do zahtevane (največje) ravni.
6. Avtomatizacija. Tudi primitivni vodni bazen mora biti opremljen z vsaj senzorjem polnjenja, ki bo v primeru padca vodostaja vklopil črpalke za črpanje.
7. Sistem filtracije. Vsak stolp ponuja možnost namestitve filtrov katere koli ravni.

1 - črpališče z avtomatizacijo; 2 - dovodna cev; 3 - rezervoar; 4 - prezračevalna loputa; 5 - cevovod za oskrbo z vodo za potrošnike

Funkcije vodnega stolpa

Prostornina rezervoarja stolpa je redko manjša od 50 kubičnih metrov. m vode, kar pomeni kolektivno rabo, kar pomeni neenakomerno volumetrično porabo. V veliki večini primerov so WB nameščeni na območjih zasebnega sektorja, kjer se razvija vrtnarstvo in se neprestano porablja voda. V takih primerih je stolp del vodovodnega sistema za celotna območja.

1. Izravnava dela črpališča. Oskrba območja z vodo se izvaja s črpališčem, ki dviguje vodo iz vodnjaka. Ko je postaja priključena neposredno na cevovod, se bodo na vrhuncu zajemanja vode neizogibno pojavile preobremenitve, kar bo privedlo do pogoste okvare opreme. Rezervoar deluje kot hidravlični akumulator, ki zaradi gravitacije vzdržuje tlak v sistemu. Zahvaljujoč temu črpalke delujejo v stabilnem načinu in niso preobremenjene.
2. Izravnava omrežnega tlaka. Ta funkcija neposredno izhaja iz prejšnje. V tem primeru se energija črpalk ne porabi za vzdrževanje konstantnega tlaka v cevovodu - to zagotavlja vodni stolpec.
3. Zasilna oskrba z vodo. V primeru okvare ali preprečevanja je mogoče delati brez prekinitve oskrbe z vodo potrošnikom.
4. Čiščenje vode. Voda iz vodnjaka ne ustreza vedno zahtevam GOST in SanPiN. Stolp in rezervoar imata dovolj prostega prostora za namestitev različnih sistemov grobega čiščenja, ki kakovost vode spustijo na sprejemljivo raven. Na primer, v "nogi" jeklenega stolpa je pogosto nameščen plavajoči filter, ki zajame železov oksid, ki nastane med prezračevanjem vode.

Funkcionalne naloge vodnega stolpa niso odvisne od njegove zasnove, višine, prostornine rezervoarja in lokacije. Vsi stolpi opravljajo enake naloge, kot so opisane zgoraj.

Sama ideja kopičenja vodovoda je zelo uporabna za posamezne vodovode, zlasti tam, kjer se ta nenehno porablja - v kmetijskih in živinskih kompleksih. Sklope vodovodnih stolpov je mogoče vgraditi tudi v stanovanjsko zgradbo in tako varčevati z energijo za vzdrževanje stalnega tlaka. Kako zgraditi rezervoar za vodo, vam bomo povedali v naslednjem članku.