Was ist ein Wasserturm und wie funktioniert er?

Wassertürme gibt es überall: in Vorortdörfern, Dörfern, auf Bauernhöfen, in Gewächshäusern, in den Gebieten kleiner Unternehmen. Was sind diese Strukturen, warum werden sie benötigt und wie funktionieren sie?

Was ist ein Wasserturm?

Der Wasserturm ist eine hydraulische Struktur, deren Hauptzweck die Speicherung und Versorgung mit Wasser ist. Strukturell handelt es sich um einen Tank (normalerweise zylindrisch), der in einer bestimmten Höhe von der Erdoberfläche installiert wird. Pumpenausrüstung; Pipelines. Das Volumen des Tanks wird basierend auf dem Wert der Leistung der Wasserversorgung und des Wasserflusses berechnet.

Die ersten Wassertürme wurden vor einigen Jahrhunderten gebaut. In Russland war die Eisenbahn, die lange Zeit der einzige Kunde für den Bau von Wassertürmen war, möglicherweise Volumentanks, in denen sich Wasservorräte zum „Betanken“ von Dampflokomotiven ansammeln konnten. Bis heute sind an vielen Stationen die alten Backsteintürme aus dem 19. Jahrhundert zu sehen.

Das Bild hat sich seit 1951 geändert, als mit dem massiven Bau von Wassertürmen auf dem Land begonnen wurde, wo sich die meisten dieser Bauwerke bis heute befinden. Wir sprechen über die sogenannten Rozhnovsky-Türme, deren Design von Ingenieur A.A. Rozhnovsky im Jahr 1936.

Es war eine revolutionäre technische Lösung. Die einheitlichen, wirtschaftlichen Metalltürme, die in nur 2 bis 4 Tagen montiert werden, erfüllen ihre Funktionen ohne die Notwendigkeit einer Winterwassererwärmung. Basierend auf den konstruktiven Lösungen von Rozhnovsky wurden die meisten Wassertürme in unserem Land gebaut. Es sollte hinzugefügt werden, dass Ingenieur P. I. auch einen wesentlichen Beitrag zu ihrer Entwicklung geleistet hat. Zemskov.

Wassertürme befinden sich auf der ganzen Welt. Sie unterscheiden sich in Strukturelementen, Abmessungen und Leistung, sind jedoch im Design sehr ähnlich und haben die gleichen Funktionen. Dazu später mehr.

Gerät und Zweck

Die Hauptfunktionen des Wasserturms

Der Wasserturm ist so ausgelegt, dass er den Wasserfluss und den Wasserdruck im Wasserversorgungsnetz autonom regelt. Ein ziemlich einfaches physikalisches Funktionsprinzip bestimmte die Entwicklung und weit verbreitete Verwendung dieser Art von Hydraulikstrukturen.

Der Wasserturm erfüllt folgende Funktionen:

• Gewährleistung des Wasserflusses zu den Verbrauchern;
• Gleichmäßige Verteilung der Wasserversorgung bei gleichzeitiger Einbeziehung einer großen Anzahl von Wasserverbrauchern, die die Funktion einer Reservequelle für die Wasserversorgung ausüben.

Sorten von Wassertürmen

• Mauerwerkstürme (veraltete Methode).
• Verstärkter Beton.
• Panzer auf Hyperboloidstützen.
• Tank auf Rahmen Stahlrahmen.
• Stahltanks mit variablem Querschnitt (Rozhnovsky-Turm).
• Einzelne Tanks.

Alle Wasserwerke haben die gleichen Grundelemente, die je nach Bauzeit, erforderlicher Produktivität, Grundwasserspiegel, Wasser und Entlastung der Umgebung variieren können. Es gibt jedoch eine Reihe von obligatorischen Strukturelementen, die alle Arten dieser einzigartigen Konstruktionsstrukturen kombinieren:

• Ein Tank (Tank) mit einem Volumen von Zehntausenden von Kubikmetern. Es besteht aus Stahl, Beton, Kunststoff und anderen Korrosionsschutzmaterialien. Sie wird auf eine Höhe eingestellt, die auf der Berechnung des Überschusses des Bodens des Tanks auf der Höhe des höchsten Verbrauchspunkts basiert.
• Die Stausee, die den Hauptkörper des Turms bildet, ist bis zu 25 bis 30 Meter hoch.Es ist eine monolithische oder Rahmenstruktur aus Stahlträgern, Stahlbeton oder Ziegel.
• Vertikale Rohrleitung (Einlass- und Auslassleitungen). Die Versorgungsleitung, die den Tank mit Wasser versorgt, wird von den Pumpen unter der äußeren oberen Abdeckung des Tanks montiert. Eine Abflussleitung (eine Rohrleitung mit einem Durchmesser von 200 mm oder mehr) ist an ein Wassereinlasssystem angeschlossen.
• Lüftungsklappe. Es befindet sich im oberen Teil des Tanks und ist so ausgelegt, dass der Druck während der Unterbrechung der Wasserversorgung aufrechterhalten wird.
• Pumpenausrüstung. Es befindet sich in einem separaten Gebäude über einer Wasserversorgungsquelle. Es ist mit einem Steuersystem ausgestattet, das im Falle eines Füllstandsabfalls regelmäßig Pumpen zum Pumpen von Wasser einschaltet.
• Filtrationssystem.

Arbeitsprinzip

Das Prinzip der Funktionsweise des Wasserturms ist das Gesetz der Kommunikation von Schiffen. Wasser aus dem Tank wird unter seinem eigenen Gewicht in das Bypass-Rohr verdrängt, bis der Druck im Tank und der Druck in den Rohrleitungen des Wasserversorgungsnetzes der Verbraucher ausgeglichen sind. Der Turm funktioniert also wie folgt:

• Wasser von einer Wasserversorgungsquelle wird durch eine Rohrleitung zu einem Speichertank gepumpt;
• Wasser aus dem Tank unter Druck, das durch den Unterschied in der Höhe des Tanks und dem Füllstand der Wasserversorgung entsteht, gelangt in das Wasserversorgungsnetz;
• Bei einer kleinen Durchflussrate wird der Tank für eine bestimmte Zeit mit ankommendem Wasser gefüllt, und nach Erreichen eines bestimmten Füllstands werden die Pumpen durch das Signal eines speziellen Sensors ausgeschaltet. Wenn der Verbraucher verbraucht, nimmt der Wasserstand aufgrund des hydrostatischen Drucks ab, und wenn ein bestimmter Wert erreicht ist, wird der Sensor ausgelöst, die Pumpen werden eingeschaltet und der Zyklus wiederholt sich.

Bei einem Pumpenausfall oder einem plötzlichen Stromausfall fließt das verbleibende Wasser im Tank ununterbrochen zu den Verbrauchspunkten in einem Volumen, das von der Größe des Speichertanks und dem Mindestfüllstand abhängt.

Geltungsbereich

Hydrauliktürme werden in der Regel in lokalen Wasserversorgungssystemen installiert, meist in Kleinstädten und landwirtschaftlichen Einrichtungen. Diese Anlagen sind wirtschaftlich, speziell für den Einsatz unter Bedingungen begrenzter Energieressourcen konzipiert und in ihrem Anwendungsbereich unverzichtbar.

Der Wasserturm, dessen Entstehung als eindrucksvolles Beispiel für elegante technische Lösungen in der Geschichte in die Geschichte eingegangen ist, ist bis heute ein sehr relevantes, darüber hinaus notwendiges Element der Wasserversorgungsinfrastruktur.