توجد أبراج المياه في كل مكان: في قرى الضواحي ، القرى ، المزارع ، الدفيئات ، في مناطق المشاريع الصغيرة. ما هي هذه الهياكل ، ولماذا هي ضرورية وكيف تعمل؟
ما هو برج المياه؟
برج المياه هو هيكل هيدروليكي ، والغرض الرئيسي منه هو تخزين وتوريد المياه. من الناحية الهيكلية ، هو خزان (عادة أسطواني الشكل) ، يتم تثبيته على ارتفاع معين من سطح الأرض ؛ معدات المضخة خطوط الأنابيب. يتم حساب حجم الخزان بناءً على قيمة قوة إمدادات المياه وتدفق المياه.
تم بناء أبراج المياه الأولى منذ عدة قرون. في روسيا ، ربما كان العميل الوحيد لبناء أبراج المياه لفترة طويلة هو السكة الحديدية ، التي كانت بحاجة إلى خزانات حجمية حيث سيكون من الممكن تجميع إمدادات المياه للقاطرات البخارية "للتزود بالوقود". حتى الآن ، في العديد من المحطات اليوم يمكنك رؤية أبراج الطوب القديمة ، المحفوظة من القرن التاسع عشر.
تغيرت الصورة منذ عام 1951 ، عندما بدأ البناء الجماعي لأبراج المياه في الريف ، حيث توجد حتى الآن معظم هذه الهياكل حتى يومنا هذا. نحن نتحدث عن ما يسمى أبراج Rozhnovsky ، التي تم تصميمها من قبل المهندس A.A. روجنوفسكي في عام 1936.
لقد كان حلا تقنيا ثوريا. تقوم الأبراج المعدنية الاقتصادية الموحدة ، والتي يتم تركيبها في غضون يومين إلى 4 أيام فقط ، بأداء وظائفها دون الحاجة إلى تسخين المياه الشتوية. بناء على الحلول البناءة من Rozhnovsky ، تم بناء معظم أبراج المياه في بلادنا. يجب أن يضاف أن المهندس P.I. قدم أيضًا مساهمة كبيرة في تطورهم. زمسكوف.
تقع أبراج المياه حول العالم. تختلف العناصر الهيكلية والأبعاد والأداء ، ومع ذلك ، فهي متشابهة للغاية في الهيكل ولها نفس الوظائف. المزيد عن هذا لاحقًا.
الجهاز والغرض
الوظائف الرئيسية لبرج المياه
تم تصميم برج المياه لتنظيم تدفق وضغط المياه في شبكة إمدادات المياه في وضع مستقل. حدد مبدأ عملي بسيط إلى حد ما تطور هذا النوع من الهياكل الهيدروليكية واستخدامه على نطاق واسع.
يقوم برج المياه بالوظائف التالية:
- ضمان تدفق المياه إلى المستهلكين ؛
- توزيع موحد لإمدادات المياه مع تضمين عدد كبير من مستهلكي المياه بشكل متزامن يؤدي وظيفة مصدر احتياطي لإمدادات المياه.
أصناف أبراج المياه
- أبراج البناء (طريقة عفا عليها الزمن).
- خرسانة مسلحة.
- الدبابات على دعامات سطح زائد.
- خزان على إطارات الصلب الإطار.
- خزانات فولاذية من قسم متغير (برج Rozhnovsky).
- خزانات فردية.
تحتوي جميع محطات المياه على نفس المجموعة من العناصر الأساسية ، والتي يمكن أن تختلف اعتمادًا على وقت البناء والإنتاجية المطلوبة ومستوى المياه الجوفية والمياه وإغاثة المنطقة المحيطة. ومع ذلك ، هناك عدد معين من العناصر الهيكلية الإلزامية التي توحد جميع أنواع هذه الهياكل الهندسية الفريدة:
- خزان (خزان) بحجم يصل إلى عشرات الآلاف من الأمتار المكعبة. وهي مصنوعة من الفولاذ والخرسانة والبلاستيك وغيرها من المواد المضادة للتآكل. يتم ضبطه على ارتفاع بناءً على حساب تجاوز مستوى قاع الخزان عند ارتفاع أعلى نقطة استهلاك.
- يصل دعم الخزان ، الذي يشكل "الجسم" الرئيسي للبرج ، إلى ارتفاع 25-30 مترًا.وهي عبارة عن هيكل مترابط أو إطار مصنوع من العوارض الفولاذية أو الخرسانة المسلحة أو الطوب.
- خط أنابيب رأسي (خطوط مدخل ومخرج). يتم تركيب أنبوب الإمداد الذي يزود الخزان بالماء من المضخات تحت الغطاء العلوي الخارجي للخزان. يتم توصيل خط تصريف (خط أنابيب بقطر 200 مم أو أكثر) بنظام سحب المياه.
- فتحة تهوية. يقع في الجزء العلوي من الخزان وهو مصمم للحفاظ على الضغط أثناء انقطاع إمدادات المياه.
- معدات المضخة. تقع في مبنى منفصل مبني فوق مصدر إمداد المياه. وهي مجهزة بنظام تحكم يقوم بتشغيل مضخات ضخ المياه بشكل دوري في حالة حدوث انخفاض في مستواها.
- نظام الترشيح.
مبدأ التشغيل
مبدأ عمل برج المياه هو قانون توصيل السفن. تحت وزنه ، يتم نقل الماء من الخزان إلى الأنابيب الالتفافية حتى يتم معادلة الضغط في الخزان والضغط في خطوط أنابيب شبكة إمدادات المياه الخاصة بالمستهلكين. لذلك ، يعمل البرج على النحو التالي:
- يتم ضخ المياه من مصدر إمدادات المياه عبر خط أنابيب إلى خزان التخزين ؛
- يدخل الماء من الخزان تحت الضغط الناتج عن الاختلاف في ارتفاع الخزان ومستوى إمدادات المياه ، شبكة إمدادات المياه ؛
- عند معدل تدفق صغير ، يتم تعبئة الخزان بالمياه الواردة لفترة معينة ، وبعد الوصول إلى مستوى معين ، يتم إيقاف تشغيل المضخات بواسطة إشارة جهاز استشعار خاص. علاوة على ذلك ، مع استهلاك المستهلكين ، ينخفض مستوى الماء بسبب الضغط الهيدروستاتيكي ، وعندما يتم الوصول إلى قيمة معينة ، يتم تشغيل المستشعر وتشغيل المضخات وتكرار الدورة.
في حالة فشل المضخة أو انقطاع التيار المفاجئ ، تستمر المياه المتبقية في الخزان في التدفق دون انقطاع إلى نقاط الاستهلاك في حجم يعتمد على حجم خزان التخزين والحد الأدنى من مستوى التعبئة.
نطاق التطبيق
يتم تثبيت الأبراج الهيدروليكية ، كقاعدة عامة ، في أنظمة إمدادات المياه المحلية ، في معظم الأحيان في المدن الصغيرة والمنشآت الزراعية. هذه المرافق اقتصادية ، وهي مصممة خصيصًا للعمل في ظروف موارد الطاقة المحدودة ولا غنى عنها في مجال تطبيقها.
برج المياه ، الذي تأسس تاريخه كمثال مدهش إلى حد ما للحلول الهندسية الأنيقة الأنيقة في بساطته ، لا يزال اليوم عنصرًا مهمًا للغاية ، علاوة على ذلك ، ضروريًا في البنية التحتية لإمدادات المياه.
