Vandens bokštai yra visur: priemiesčių kaimuose, kaimuose, fermose, šiltnamiuose, mažų įmonių teritorijose. Kas yra šios struktūros, kodėl jos reikalingos ir kaip jos veikia?
Kas yra vandens bokštas?
Vandens bokštas yra hidraulinė konstrukcija, kurios pagrindinis tikslas yra vandens laikymas ir tiekimas. Struktūriškai tai yra rezervuaras (paprastai cilindro formos), kuris yra sumontuotas tam tikrame aukštyje nuo žemės paviršiaus; siurblio įranga; vamzdynai. Rezervuaro tūris apskaičiuojamas remiantis vandens tiekimo galios ir vandens srauto verte.
Pirmieji vandens bokštai buvo pastatyti prieš kelis šimtmečius. Rusijoje, ko gero, vienintelis vandens bokštų statybos klientas ilgą laiką buvo geležinkelis, kuriam reikėjo tūrinių rezervuarų, kur būtų galima kaupti vandens atsargas garvežims „papildyti“. Iki šiol daugelyje šių dienų stočių galite pamatyti senus plytų bokštus, išsaugotus nuo XIX a.
Vaizdas pasikeitė nuo 1951 m., Kai masiškai prasidėjo vandens bokštų statyba kaime, kur, tiesą sakant, iki šių dienų yra dauguma šių statinių. 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, kurie sumontuojami vos per 2 - 4 dienas, atlieka savo funkcijas nereikalaudami vandens šildymo žiemą. Remiantis konstruktyviais Rožnovskio sprendimais, pastatyta dauguma mūsų šalies vandens bokštų. Reikia pridurti, kad inžinierius P. I. taip pat svariai prisidėjo prie jų tobulinimo. Zemskovas.
Vandens bokštai yra visame pasaulyje. Skirtingi konstrukciniai elementai, matmenys ir eksploatacinės savybės, jie vis dėlto yra labai panašios struktūros ir turi tas pačias funkcijas. Plačiau apie tai vėliau.
Prietaisas ir paskirtis
Pagrindinės vandens bokšto funkcijos
Vandens bokštas skirtas vandens srautui ir slėgiui vandens tiekimo tinkle reguliuoti autonominiu režimu. Gana paprastas fizinis veikimo principas lėmė tokio tipo hidraulinių konstrukcijų plėtrą ir platų naudojimą.
Vandens bokštas atlieka šias funkcijas:
- vandens srauto vartotojams užtikrinimas;
- tolygus vandens tiekimo paskirstymas, tuo pačiu įtraukiant daugybę vandens vartotojų, atliekančių atsarginį vandens tiekimo šaltinio funkciją.
Vandens bokštų įvairovė
- Mūriniai bokštai (pasenęs metodas).
- Gelžbetonis.
- Tankai ant hiperboloidinių atramų.
- Cisterna ant rėmo plieninių rėmų.
- Kintamo profilio plieninės talpyklos (Rožnovskio bokštas).
- Individualios talpyklos.
Visuose vandens telkiniuose yra tas pats pagrindinių elementų rinkinys, kuris gali skirtis priklausomai nuo statybos laiko, reikalingo našumo, požeminio vandens, vandens lygio ir apylinkių reljefo. Tačiau yra keletas privalomų konstrukcinių elementų, sujungiančių visų šių unikalių inžinerinių konstrukcijų tipus:
- Cisterna (bakas), kurios tūris yra nuo dešimties iki tūkstančių kubinių metrų. Jis pagamintas iš plieno, betono, plastiko ir kitų antikorozinių medžiagų. Jis nustatomas aukštyje, apskaičiuojant rezervuaro dugno lygio perteklių aukščiausio suvartojimo taško aukštyje.
- Rezervuaro atrama, sudaranti pagrindinį bokšto „korpusą“, yra iki 25–30 metrų.Tai monolitinė arba rėminė konstrukcija, pagaminta iš plieninių sijų, gelžbetonio ar plytų.
- Vertikalus vamzdynas (įleidimo ir išleidimo linijos). Tiekimo vamzdis, tiekiantis baką vandeniu, sumontuotas iš siurblių po išoriniu rezervuaro dangčiu. Išleidimo linija (dujotiekis, kurio skersmuo 200 mm ar didesnis) yra sujungta su vandens paėmimo sistema.
- Vėdinimo liukas. Jis yra viršutinėje rezervuaro dalyje ir yra skirtas palaikyti slėgį pertraukiant vandens tiekimą.
- Siurblio įranga. Jis yra atskirame pastate, pastatytame virš vandens tiekimo šaltinio. Jis aprūpintas valdymo sistema, kuri periodiškai įjungia siurblius, skirtus siurbti vandenį, jei jo lygis sumažėja.
- Filtravimo sistema.
Veikimo principas
Vandens bokšto veikimo principas yra susisiekiančių laivų įstatymas. Pagal savo svorį vanduo iš rezervuaro išstumiamas į aplinkkelio vamzdį, kol slėgis rezervuare ir slėgis vartotojų vandentiekio vamzdynuose bus išlyginti. Taigi, bokštas veikia taip:
- vanduo iš vandens tiekimo šaltinio per vamzdyną pumpuojamas į rezervuarą;
- vanduo iš rezervuaro esant slėgiui, kurį sukuria rezervuaro aukščio ir vandens tiekimo lygio skirtumas, patenka į vandens tiekimo tinklą;
- esant nedideliam srautui, rezervuaras tam tikrą laiką užpildomas gaunamu vandeniu, o pasiekus tam tikrą lygį, siurbliai yra išjungiami specialiu jutikliu siunčiamu signalu. Be to, vartotojams vartojant vandens lygis mažėja dėl hidrostatinio slėgio, o kai pasiekiama tam tikra vertė, jutiklis įsijungia, siurbliai įsijungia ir ciklas kartojasi.
Sugedus siurbliui ar staiga nutrūkus energijos tiekimui, rezervuare likęs vanduo nenutrūkstamai teka į vartojimo taškus tokiu tūriu, kuris priklauso nuo rezervuaro dydžio ir minimalaus užpildymo lygio.
Taikymo sritis
Hidrotechniniai bokštai paprastai įrengiami vietinėse vandens tiekimo sistemose, dažniausiai mažuose miesteliuose ir žemės ūkio objektuose. Šie įrenginiai yra ekonomiški, jie yra specialiai sukurti darbui ribotų energijos išteklių sąlygomis ir yra būtini jų taikymo srityje.
Vandens bokštas, kurio sukūrimas pasitraukė į istoriją kaip gana ryškus elegantiškų inžinerinių sprendimų, elegantiškų savo paprastumu, pavyzdys, šiandien išlieka labai aktualus, be to, būtinas, vandens tiekimo infrastruktūros elementas.
