Воданапорная вежа: прынцып працы, прызначэнне, характарыстыкі

Воданапорная вежа - найпростая канструкцыя, прызначаная для аўтаномнага рэгулявання расходу і напору вады ў вадаправоднай сістэме. Просты прынцып працы воданапорнай вежы вызначыў яе шырокае распаўсюджанне.

Віды воданапорных вежаў

Падобныя канструкцыі ўжываюцца чалавецтвам некалькі стагоддзяў. Пік іх папулярнасці прыпадае на канец 19 - першую палову 20 стагоддзя. У той час яны выкарыстоўваліся ў дэпо і вакзалах для абслугоўвання паравозаў. З тых часоў яны страцілі сваё значэнне, але да гэтага часу выкарыстоўваюцца, напрыклад, для аўтаномнага водазабеспячэння загарадных участкаў або прамысловых прадпрыемстваў. Першыя воданапорныя вежы ўзводзіліся пераважна з чырвонай цэглы, радзей - з дрэва. Затым з'явіліся жалезабетонныя канструкцыі. У другой палове 20 стагоддзя вучоны Ражноўскі прапанаваў сваю канструкцыю з сталёвых лістоў.

Вежа Ражноўскага вонкава вельмі падобная на гранату з дзяржальняй. Дыяметр падставы воданапорнай вежы ў 1,5-2 разы менш дыяметра бака. Перавагі такой канструкцыі складаюцца ў высокай хуткасці зборкі (полыя цыліндры зварваюць са сталёвых лістоў) і просты ўсталёўцы на тэрыторыі, а таксама ў параўнальна невялікай масе.

Цяпер для водазабеспячэння часцей за ўсё усталёўваюць індывідуальныя рэзервуары ў выглядзе аб'ёмных металічных бакаў. У якасці апор выкарыстоўваюць сталёвыя ці жалезабетонныя калоны.

Прынцып працы воданапорнай вежы

Праца воданапорнай вежы была б немагчымая, калі б не з'ява выраўноўвання ціску ў сазлучаных сасудах, або гідрастатычнага раўнавагі. Пад дзеяннем сілы цяжару вада ў баку выцясняе вадкасць з труб да таго часу, пакуль ціск у ёмістасці не стане роўным ціску ў сістэме трубаправода. На гэтым засноўваўся прынцып працы воданапорных вежаў да з'яўлення электрапомпаў. З з'яўленнем электрапомпаў схема іх працы крыху змянілася. Калі раней яны былі асноўнымі крыніцамі вады ў сістэме, то цяпер сталі гуляць ролю рэзерву. У якасці «пастаўшчыка» вады выступае помпавая станцыя, якая падае націск праз сістэму труб непасрэдна да спажыўца.

У той жа час помпа пампуе ваду ў ёмістасць вежы да таго часу, пакуль яна цалкам не запоўніцца ці не спрацуе аўтаматыка. У момант пікавай нагрузкі, калі водаспажыванне максімальна, і помпавая станцыя не спраўляецца з працай, адкрываецца клапан бака, і вада пачынае паступаць у сістэму з рэзерву. Адбываецца гэта да таго часу, пакуль станцыя падачы вады зноў не стане спраўляцца са сваімі абавязкамі. Пасля гэтага ўвесь цыкл паўтараецца.

Элементы воданапорнай вежы

Па-за залежнасці ад выгляду і прынцыпу працы воданапорная вежа складаецца з 5-6 вузлоў. Колькасць элементаў можа значна вар'іравацца і вызначаецца прызначэннем збудаванні, яго месцазнаходжаннем, аддаленасцю першакрыніцы, якасцю вады і іншымі крытэрамі. Так ці інакш, у складзе кожнай вежы маецца:

1. Рэзервуар - сталёвы, жалезабетонны або пластыкавы бак ёмістасцю ад некалькіх дзесяткаў да некалькіх тысяч кубічных метраў.
2. Апірышча - рамная або маналітная канструкцыя з жалезабетону, сталёвых бэлек або чырвонай цэглы вышынёй не больш за 25-30 метраў. Яна павінна падтрымліваць бак вышэй за ўзровень кожнага спажыўца.
3. Вертыкальны вадаправод - якая падае труба, якая ідзе ад крыніцы і адводзяць, дыяметрам ад 200 м, якая пракладваецца да водаразборнай сістэмы.
4. Вентыляцыйны люк - на фота воданапорнай вежы ён паказаны стрэлачкі. Ён неабходны для падтрымання аб'ёму паветра ў баку і для прадухілення застою вады.
5. Помпавая станцыя з сістэмамі кіравання - асобна стаячае збудаванне, размешчанае, як правіла, над крыніцай.

У канструкцыю воданапорнай вежы можа быць укаранёная фільтруе сістэма з рознай ступенню ачысткі вады, а таксама блок аўтаматыкі для кантролю ўзроўню вадкасці і прадухілення яго падзення да крытычнага значэння.

Асноўныя функцыі воданапорнай вежы

З прынцыпу працы воданапорнай вежы выцякае яе асноўная функцыя - выраўноўванне графіка работы помпавай станцыі. Уявім сітуацыю, што насос падае ваду наўпрост, без прамежкавага звяна ў выглядзе воданапорнай вышкі.

Па жаданні кожнага спажыўца ён ўключаецца ў працу і выключаецца, то ёсць працуе хаатычна. У выніку павялічваецца знос яго механізмаў, энергаспажыванне становіцца нераўнамерным, што павялічвае нагрузку на электрастанцыю. У выніку абслугоўваюць кампаніі вымушаны марнавацца на дарагі рамонт. Каб усяго падобнага не адбывалася, і ўсталёўваюць воданапорныя вежы.

Другая функцыя - падтрыманне ціску ў трубаправодзе. Вада, размешчаная на значнай вышыні, пад дзеяннем сілы цяжару сама стварае неабходнай велічыні ціск у сістэме. У выніку здымаецца нагрузка з помпавай станцыі.

дадатковае прызначэнне

Іншае значэнне і прынцып працы воданапорнай вежы цесна звязаныя паміж сабой. Вада ў крыніцы вельмі рэдка адпавядаюць устаноўленым санітарным нормам, таму калі яна выкарыстоўваецца для бытавых патрэб або для пітва, воданапорная вышка выкарыстоўваецца як фільтруе ўстаноўка. У сістэму падае трубаправода ўбудоўваюць фільтры грубай ачысткі, якія затрымліваюць цяжкія металы, аксіды жалеза і свінцу, пясок і іншыя забруджвальнікі. У баку пода адстойваецца і становіцца яшчэ чысцей. Сістэма ачышчальных картрыджаў, устаноўленых на які падае вадаправодзе, можа чысціць ваду ад хваробатворных бактэрый, дастаўляючы да спажыўца ідэальна чысты прадукт.

Стварэнне аварыйнага запасу вады, які можа выкарыстоўвацца ў выпадку паломкі вадаправода або ўзнікнення пажару - яшчэ адна дадатковая функцыя воданапорнай вышкі.

Праца вежы з автонасосом

Прынцып працы воданапорнай вежы з аўтаматычным помпай практычна нічым не адрозніваецца ад апісанай намі раней схемы працы. Выключэнне складае толькі той факт, што ў такой сістэме адсутнічае помпавая станцыя як такая. Яе функцыю выконвае кампактны электрапомпа.

Пры зніжэнні ўзроўню вады ў ёмістасці ніжэй парогавага значэння сістэмай аўтаматыкі падаецца сігнал, і помпа пачынае напампоўваць ваду ў бак. Як толькі рэзервуар цалкам запоўніцца, чакаюць, пакуль узровень вадкасці зноў не ўпадзе.

Такія сістэмы выкарыстоўваюцца часцей за ўсё на прыватных і дачных участках. У якасці індыкатара ўзроўню вадкасці выступае паплавок, які, апускаючыся амаль да самага дна, замыкае кантакты і аддае сігнал рэле, а то ўжо кіруе працай помпы.

вызначэнне характарыстык

Каб сістэма спраўна выконвала свае абавязкі, неабходна, каб вышыня воданапорнай вежы была больш, чым вышыня любога іншага які абслугоўваецца збудаванні. Менавіта таму рэзервуары з вадой часта можна ўбачыць на дахах шматпавярховых дамоў (асабліва ў амерыканскіх фільмах). Калі гэта ўмова не выконваецца, то магчымы застой вады ў баку. Іншым важным параметрам воданапорнай вышкі з'яўляецца аб'ём рабочай ёмістасці. Гэты паказчык вызначаецца графікам расходу вады спажыўцамі. Звычайна памер ёмістасці падбіраюць так, каб назапашанай вадкасці хапіла для выкарыстання на працягу дня. У такім выпадку помпа будзе ўключацца ў працу толькі ноччу, што знізіць нагрузку на электрасетку.

Асаблівасці праектавання падмурка

Вышыня вежы і аб'ём бака прамым чынам ўплываюць на кошт вежы. Прычым гаворка ідзе не столькі пра кошт якая падтрымлівае канструкцыі і рэзервуара, колькі аб цане падмурка. Перад выбарам тыпу і глыбіні залажэння падставы вырабляецца разлік не толькі на статычную нагрузку, але і на дынамічную - падчас напаўнення бака могуць узнікнуць ваганні, якія выведуць канструкцыю з раўнавагі. Вырабляецца таксама разлік на ўстойлівасць з улікам уплыву ветравой нагрузкі. Чым вышэй вежа, тым мацней яна будзе адхіляцца ад вертыкальнай плоскасці пры моцным і імпэтным ветры. Разгойдваючыся, вежа пачне «турбаваць" ваду, з'явяцца хвалі, якія ў некалькі разоў павялічаць дапушчальнае ціск воданапорнай вежы на падставы. У выніку канструкцыя разбурыцца.

Таму пры ўсталёўцы нават дачнай канструкцыі не грэбуйце дапамогай прафесіяналаў. Выдаткаваўшы сродкі цяпер, вы зможаце ў будучыні не турбавацца аб надзейнасці і працаздольнасці сваёй воданапорнай вежы.