Torre d'aigua: principi de funcionament, propòsit, característiques

Torre d'aigua: el disseny més senzill, dissenyat per a la regulació autònoma del flux i la pressió de l'aigua en el sistema de subministrament d'aigua. El simple principi de la torre d'aigua ha determinat la seva àmplia distribució.

Tipus de torres d'aigua

Aquestes construccions són utilitzades per la humanitat durant diversos segles. El punt culminant de la seva popularitat es troba al final del 19 - la primera meitat del segle XX. En aquella època, es van utilitzar en dipòsits i estacions de tren per prestar servei a les locomotores. Des de llavors, han perdut la seva importància, però encara s'utilitzen, per exemple, per a l'abastament d'aigua autònoma d'àrees suburbanes o empreses industrials. Les primeres torres d'aigua es van construir principalment de maó vermell, amb menys freqüència, de fusta. Després hi havia estructures de formigó armat. A la segona meitat del segle XX, el científic Rozhnovsky va proposar el seu disseny a partir de làmines d'acer.

La torre de Rozhnovsky es veu molt bé com una magrana amb un mànec. El diàmetre de la base de la torre d'aigua és 1,5-2 vegades més petit que el diàmetre del tanc. Els avantatges d'aquest disseny són una alta velocitat de muntatge (els cilindres buits són soldats a partir de làmines d'acer) i una senzilla instal·lació al territori, així com en una massa relativament petita.

Ara, per a l'abastament d'aigua, els dipòsits individuals en forma de dipòsits metàl·lics volumètrics se solen instal·lar. Com a suports, s'utilitzen columnes d'acer o de formigó armat.

El principi de la torre d'aigua

El funcionament de la torre d'aigua seria impossible, si no fos pel fenomen de l'equilibri de pressió en els vaixells comunicants o l'equilibri hidrostàtic. Sota l'acció de l'aigua de gravetat en el dipòsit es desplaça el líquid de les canonades fins que la pressió en el tanc es converteix en igual a la pressió del sistema de canonada. Això es va basar en el principi de les torres d'aigua abans de l'arribada de les bombes elèctriques. Amb l'arribada de les bombes elèctriques, l'esquema del seu funcionament ha canviat una mica. Si abans eren les principals fonts d'aigua del sistema, ara van començar a exercir la funció d'una reserva. Com a "proveïdor" d'aigua és una estació de bombeig, que pressiona directament al consumidor a través del sistema de canonades.

Al mateix temps, la bomba porta aigua a la capacitat de la torre fins que s'omple totalment o funciona l'automatització. En el moment de la càrrega màxima, quan el consum d'aigua es troba al màxim, i l'estació de bombeig no fa front al treball, s'obre la vàlvula del tanc i l'aigua comença a fluir cap al sistema des de la reserva. Això passa fins que l'estació de subministrament d'aigua torni a no fer front als seus deures. Després d'això, es repeteix tot el cicle.

Elements d'una torre d'aigua

Independentment del tipus i principi de funcionament, la torre d'aigua es compon de 5-6 nusos. La quantitat d'elements pot variar de manera significativa i es determina per la designació de l'estructura, la seva ubicació, la distància de la font, la qualitat de l'aigua i altres criteris. De totes maneres, cada torre inclou:

1. L'embassament és un tanc d'acer, de formigó armat o de plàstic amb capacitat de diverses desenes a diversos milers de metres cúbics.
2. Suport: estructura o construcció monolítica de formigó armat, bigues d'acer o maons vermells amb una alçada de no més de 25-30 metres. Hauria de suportar el dipòsit per sobre del nivell de cada consumidor.
3. La canonada d'abastament d'aigua vertical és un tub d'abastament, procedent de la font i desviament, amb un diàmetre de 200 m, que es col·loca abans del sistema de distribució d'aigua.
4. Escotilla de ventilació: a la foto de la torre d'aigua es mostra amb una fletxa. Cal mantenir el volum d'aire al tanc i evitar l'estancament de l'aigua.
5. L'estació de bombament amb sistemes de control és una estructura autònoma, situada, per regla general, per sobre de la font.

En l'estructura de la torre d'aigua, es pot introduir un sistema de filtratge amb diversos graus de purificació d'aigua, així com una unitat d'automatització per controlar el nivell de líquid i evitar que es redueixi a un valor crític.

Funcions principals de la torre d'aigua

El principi de funcionament de la torre d'aigua segueix la seva funció principal: l'alineació del calendari de treball de l'estació de bombament. Imagineu la situació que la bomba subministra aigua directament, sense un enllaç intermedi en forma de torre d'aigua.

A petició de cada consumidor, s'activa i desactiva, és a dir, funciona caòticament. Com a resultat, el desgast dels seus mecanismes augmenta, el consum d'energia es fa desigual, el que augmenta la càrrega a la central elèctrica. Com a resultat, les empreses de serveis es veuen obligades a gastar diners en reparacions costoses. A tot això no va passar, i instal·lar torres d'aigua.

La segona funció és mantenir la pressió a la canonada. L'aigua, situada a una altura significativa, sota l'acció de la gravetat en si mateixa crea la quantitat necessària de pressió en el sistema. Com a resultat, la càrrega de l'estació de bombes s'elimina.

Cita addicional

Un altre propòsit i principi de funcionament de la torre d'aigua estan estretament relacionats. L'aigua a la font molt poques vegades es correspon amb els estàndards sanitaris establerts, de manera que si s'utilitza per a necessitats domèstiques o per beure, la torre d'aigua s'utilitza com a unitat de filtre. Els filtres s'instal·len al sistema de canonades de subministrament, que contenen metalls pesants, òxids de ferro i plom, sorra i altres contaminants. Al tanc, la beina es defensa i es fa encara més neta. El sistema de cartutxos de neteja instal·lats a l'aigua de subministrament pot netejar aigua de bacteris patògens, oferint al consumidor un producte idealment net.

La creació d'una reserva d'aigua d'emergència, que es pot utilitzar en cas de falla d'aigua o un incendi, és una altra funció addicional de la torre d'aigua.

Obra d'una torre amb una bomba automàtica

El principi de funcionament d'una torre d'aigua amb una bomba automàtica no és pràcticament diferent de l'anterior esquema de treball. L'única excepció és el fet que en aquest sistema no hi ha estació de bombament com a tal. La seva funció es realitza mitjançant una bomba elèctrica compacta.

Quan el nivell d'aigua del dipòsit cau per sota del llindar, el sistema d'automatització rep un senyal i la bomba comença a bombar aigua al dipòsit. Una vegada que el dipòsit estigui ple, espereu fins que torni a caure el nivell de líquid.

Aquests sistemes s'utilitzen amb més freqüència a les zones privades i suburbanes. Com a indicador del nivell de líquid, actua un flotador, que, gairebé al fons, tanca els contactes i dóna el senyal al relé, o fins i tot controla el funcionament de la bomba.

Caracterització

Perquè el sistema dugui a terme correctament les seves funcions, és necessari que l'alçada de la torre d'aigua sigui superior a l'altura de qualsevol altra instal·lació servida. És per això que sovint es poden veure embassaments amb aigua a les cobertes de cases de diversos pisos (especialment a les pel·lícules americanes). Si no es compleix aquesta condició, l'estancament de l'aigua al dipòsit és possible. Un altre paràmetre important de la torre d'aigua és el volum de la capacitat de treball. Aquest indicador està determinat per l'horari del consum d'aigua dels consumidors. Normalment, la mida del contenidor es selecciona de manera que el líquid acumulat sigui suficient per al seu ús durant tot el dia. En aquest cas, la bomba es posarà en marxa només a la nit, la qual cosa reduirà la càrrega a la xarxa elèctrica.

Característiques del disseny de la fundació

L'alçada de la torre i el volum del tanc afecten directament el cost de la torre. I no es tracta tant del cost de l'estructura de suport com del dipòsit, quant costa el preu de la fundació. Abans de triar el tipus i la profunditat de la base, el càlcul es realitza no només per a la càrrega estàtica, sinó també per a la càrrega dinàmica. Durant l'ompliment del dipòsit, es poden produir oscil·lacions que interrompin l'estructura. També es fa un càlcul per a l'estabilitat, tenint en compte la influència de la càrrega del vent. Com més alta sigui la torre, més forta es desviarà del plànol vertical amb un fort vent gustós. El balancí, la torre començarà a "pertorbar" l'aigua, hi haurà onades que augmentaran diverses vegades la pressió permesa de la torre d'aigua en els terrenys. Com a resultat, l'estructura es colapsarà.

Per tant, quan instal·leu fins i tot una construcció d'habitatges d'estiu, no oblideu l'ajuda dels professionals. Després de gastar els diners ara, en el futur no podeu preocupar-vos per la fiabilitat i l'eficiència de la vostra torre d'aigua.