Vodárenská věž: princip činnosti, účel, vlastnosti

Vodní věž je nejjednodušší konstrukce, určená pro autonomní regulaci průtoku a tlaku vody ve vodovodním systému. Jednoduchý princip vodní věže určil jeho široké rozložení.

Typy vodních věží

Takové konstrukce používají lidstvo již několik století. Vrchol jejich popularity spadá na konci 19. - první poloviny 20. století. V té době byly používány v depaích a železničních stanicích pro obsluhu lokomotiv. Od té doby ztratily svou důležitost, jsou však stále používány například pro autonomní zásobování příměstskými oblastmi nebo průmyslovými podniky.První vodní věže byly postaveny převážně z červených cihel, méně často ze dřeva. Pak tam byly železobetonové konstrukce. Ve druhé polovině 20. století navrhl vědec Rozhnovský svůj design z ocelových plechů.

Roznovský věž velmi podobně jako granát s rukojetí. Průměr základny vodní věže je 1,5-2krát menší než průměr nádrže. Výhodou tohoto provedení je vysokorychlostní sestava (duté válce svařované z ocelových plechů) a jednoduchá instalace na území i relativně malou hmotnost.

Nyní pro zásobování vodou jsou nejčastěji instalovány jednotlivé nádrže ve formě volumetrických kovových nádrží. Jako podpěry se používají ocelové nebo železobetonové sloupy.

Princip vodní věže

Provoz vodní věže by byl nemožný, nebylo by to pro fenomén vyrovnávání tlaku v komunikujících nádobách nebo hydrostatická rovnováha. Při působení gravitace voda v nádrži vytlačuje kapalinu z potrubí, dokud se tlak v nádrži nestane rovnocenným tlaku v potrubním systému. To bylo založeno na principu vodních věží před příchodem elektrických čerpadel.S příchodem elektrických čerpadel se schéma jejich provozu poněkud změnilo. Pokud dříve byly hlavními zdroji vody v systému, nyní začaly hrát roli rezervy. Jako "dodavatel" vody je čerpací stanice, která tlačí potrubním systémem přímo k spotřebiteli.

Současně čerpadlo pumpuje vodu do kapacity věže až do úplného naplnění nebo automatizace funguje. V okamžiku špičkového zatížení, kdy je spotřeba vody v maximu a čerpací stanice se nedokáže vyrovnat s prací, ventil cisterny se otevře a voda začne proudit do systému z rezervy. K tomu dojde až do okamžiku, kdy stanice zásobování vodou znovu nesplní své povinnosti. Poté se celý cyklus opakuje.

Prvky vodní věže

Bez ohledu na typ a princip fungování se vodní věž skládá z 5-6 uzlů. Počet prvků se může výrazně lišit a je určen označením struktury, její polohou, vzdáleností zdroje, kvalitou vody a dalšími kritérii.Každá věž obsahuje:

1. Nádrž - ocel, železobeton nebo plast kapacitu nádrže od několika desítek do několika tisíc metrů krychlových.
2. Podpěra - rámová nebo monolitická konstrukce železobetonu, ocelových nosníků nebo červených cihel o výšce nejvýše 25-30 metrů. Měla by podporovat nádrž nad úrovní každého spotřebitele.
3. Vertikální vodovodní potrubí je přívodní potrubí pocházející ze zdroje a odklon, o průměru 200 m, které je položeno před rozvodem vody.
4. Větrací otvor - na fotografii vodní věže je znázorněn šipkou. Je nezbytné udržovat objem vzduchu v nádrži a zabraňovat stagnaci vody.
5. Čerpací stanice s řídicími systémy je samostatná konstrukce, která se nachází zpravidla nad zdrojem.

Struktura vodárenská věž může být realizován filtrační systém s různým stupněm čištění vody, a automatizační jednotka pro řízení hladiny kapaliny a zabraňuje jeho pádu na kritickou hodnotu.

Hlavní funkce vodní věže

Z principu fungování vodní věže sleduje hlavní funkce - sladění pracovního plánu čerpací stanice. Představte si situaci, kdy čerpadlo dodává vodu přímo bez mezilehlé spojky ve formě vodní věže.

Na žádost každého spotřebitele se zapne a vypne, to znamená, že funguje chaoticky. V důsledku toho se zvyšuje opotřebení jeho mechanismů, spotřeba energie je nerovnoměrná, což zvyšuje zatížení elektrárny.Výsledkem je, že servisní společnosti jsou nuceny vynakládat peníze na nákladné opravy. K tomu všemu se nestalo a instalovali vodní věže.

Druhou funkcí je udržení tlaku v potrubí. Voda, umístěná ve významné výšce, pod vlivem gravitace sama vytváří v systému potřebné množství tlaku. Výsledkem je odstranění zátěže z čerpací stanice.

Další schůzka

Jiný účel a princip fungování vodní věže je úzce spojen. Voda ve zdroji velmi zřídka splnění stanovených hygienických norem, takže pokud se používá v domácnostech nebo k pití, vodárenská věž slouží jako filtrační zařízení.V napájecím potrubním systému jsou instalovány hrubé filtry, které zpomalují těžké kovy, oxidy železa a olova, písek a další nečistoty. V nádrži je střecha chráněna a je dokonce čistší. Systém čisticích kazet instalovaných na potrubí napájecí vody může čistit vodu z patogenních bakterií a dodat spotřebiteli ideálně čistý výrobek.

Vytvoření rezervy nouzové vody, které lze použít v případě výpadku vodovodu nebo požáru, je další přídavnou funkcí vodní věže.

Práce věže s automatickým čerpadlem

Princip fungování vodní věže s automatickým čerpadlem se prakticky neliší od dříve popsaného schématu práce. Jediná výjimka spočívá v tom, že v takovém systému neexistuje čerpací stanice jako taková. Jeho funkce je prováděna kompaktním elektrickým čerpadlem.

Když hladina vody v nádrži klesne pod prahovou hodnotu, automatizační systém obdrží signál a čerpadlo začne čerpat vodu do nádrže. Jakmile je nádrž plná, počkejte, dokud úroveň kapaliny opět neklesne.

Takové systémy se používají nejčastěji v soukromých a příměstských oblastech. Jako ukazatel hladiny kapaliny se objevuje plovák, který téměř dolů zavírá kontakty a vydává signál relé a již ovládá provoz čerpadla.

Charakterizace

Aby mohl systém správně plnit své povinnosti, je nutné, aby výška vodní věže byla větší než výška všech ostatních zařízení. To je důvod, proč je často vidět nádrž s vodou na střechách vícepodlažních budov (zejména v amerických filmech). Pokud není splněna tato podmínka, je možné uskutečnit stagnaci vody v nádrži.Dalším důležitým parametrem vodní věže je objem pracovní kapacity. Tento indikátor je stanoven podle plánu spotřeby vody spotřebiteli. Typicky je velikost nádoby zvolena tak, aby nahromaděná kapalina byla dostatečná pro použití po celý den. V tomto případě se čerpadlo zapne pouze v noci, což sníží zatížení sítě.

Vlastnosti návrhu nadace

Výška věže a objem nádrže přímo ovlivňují cenu věže. A to není ani o ceně nosné konstrukce a nádrže, kolik stojí cena nadace. Před výběrem typu a hloubku položení základu se počítá nejen na statické zatížení, ale také na dynamice - při plnění nádrže mohou být výkyvy, které bude mít stavbu váhy.Výpočet se provádí také pro stabilitu s povolením vlivu zatížení větrem. Čím vyšší je věž, tím silnější se bude od svislé roviny odchylovat silným a prudkým větrem. Při houpání se věž začne "rušit" vodu, tam budou vlny, které několikrát zvýší přípustný tlak vodní věže na základnu. V důsledku toho se struktura zhroutí.

Proto, když instalujete dokonce i výstavbu letního domu, nezanedbávejte pomoc profesionálů. Po vyčerpání peněz se v budoucnu nemusíte starat o spolehlivost a účinnost vodárenské věže.