Водна кула: принцип на работа, предназначение, характеристики

Водната кула е най-простият дизайн, предназначен за автономно регулиране на дебита и водното налягане във водоснабдителната система. Простият принцип на водната кула определя широкото й разпространение.

Видове водни кули

Такива конструкции се използват от човечеството в продължение на няколко века. Върхът на тяхната популярност пада в края на 19 - първата половина на 20-ти век. По това време те се използват в депа и железопътни гари за обслужване на локомотиви. Оттогава те са загубили значението си, но все още се използват, например, за автономно водоснабдяване на крайградски райони или промишлени предприятия.Първите водни кули са построени главно от червени тухли, по-рядко от дърво. След това имаше стоманобетонни конструкции. През втората половина на 20-ти век ученът Рожновски предлага своя дизайн от стоманени листове.

Кулата на Розовски външно много подобен на граната с дръжка. Диаметърът на основата на водната кула е 1,5-2 пъти по-малък от диаметъра на резервоара. Предимствата на този проект са високоскоростно монтиране (кухи цилиндри, заварени от стоманени листове) и просто инсталиране на територията, както и в относително малка маса.

Сега за водоснабдяване, най-често се инсталират отделни резервоари под формата на обемни метални резервоари. Като опори се използват стоманени или стоманобетонни колони.

Принцип на водната кула

Експлоатацията на водната кула би била невъзможна, ако не беше явление за изравняване на налягането в съдовете за комуникация или хидростатично равновесие. При действието на гравитацията водата в резервоара премества течността от тръбите, докато налягането в резервоара стане равно на налягането в тръбопроводната система. Това се основава на принципа на водните кули преди появата на електрически помпи.С настъпването на електрическите помпи, схемата на тяхната работа се е променила до известна степен. Ако по-рано те бяха основните източници на вода в системата, сега те започнаха да играят ролята на резерв. Като "доставчик" на водата е помпена станция, която поставя натиск чрез тръбната система директно върху потребителя.

В същото време помпата изпомпва вода в капацитета на кулата, докато тя не се запълни напълно или автоматиката работи. По време на пиковото натоварване, когато потреблението на вода е максимално, и помпената станция не се справя с работата, вентилът на резервоара се отваря и водата започва да тече в системата от резерва. Това се случва, докато водоснабдителната станция отново не се справи с задълженията си. След това целият цикъл се повтаря.

Елементи на водна кула

Независимо от вида и принципа на работа, водната кула се състои от 5-6 възела. Броят на елементите може да варира значително и се определя от определянето на структурата, нейното местоположение, отдалечеността на източника, качеството на водата и други критерии.Както и да е, всяка кула включва:

1. Резервоар - стомана, стоманобетон или пластмаса капацитет на резервоара от няколко десетки до няколко хиляди кубически метра.
2. Подкрепа - рамкова или монолитна конструкция на стоманобетон, стоманени греди или червени тухли с височина не повече от 25-30 метра. Тя трябва да поддържа резервоара над нивото на всеки потребител.
3. Вертикалната тръба за водоснабдяване е тръба за захранване, идваща от източника и отклонение, с диаметър 200 m, която е поставена преди водопроводната система.
4. Вентилационен люк - в снимката на водната кула е показан със стрелка. Необходимо е да се поддържа обемът на въздуха в резервоара и да се предотврати стагнацията на водата.
5. Помпената станция с контролни системи е самостоятелна структура, разположена по правило над източника.

В структурата на водната кула може да се въведе филтрираща система с различни степени на пречистване на водата, както и автоматизирано устройство за наблюдение на нивото на течността и предотвратяване на нейното падане до критична стойност.

Основни функции на водната кула

От принципа на работа на водната кула следва основната й функция - изравняване на работния график на помпената станция. Представете си, че помпата доставя вода директно, без междинна връзка под формата на водна кула.

По искане на всеки потребител, той се включва и изключва, т.е. тя работи хаотично. В резултат на това износването на механизмите му се увеличава, консумацията на енергия става неравномерна, което увеличава натоварването на електроцентралата.В резултат на това компаниите за услуги са принудени да харчат пари за скъпи ремонти. За всичко това не се случи и инсталирайте водни кули.

Втората функция е поддържането на налягането в тръбопровода. Водата, разположена на значителна височина под влияние на самата гравитация, създава необходимото количество налягане в системата. В резултат на това товарът от помпената станция се отстранява.

Допълнителна среща

Друга цел и принцип на работа на водната кула е тясно свързана. Водата в източника много рядко отговаря на установените санитарни стандарти, така че ако се използва за битови нужди или за пиене, водната кула се използва като филтърна единица.В тръбопроводната мрежа за доставка се монтират груби филтри, които задържат тежки метали, железни и оловни оксиди, пясък и други замърсители. В резервоара панелът се защитава и става още по-чист. Системата за почистване на касети, монтирани на водопровода, може да пречиства водата от патогенни бактерии, като доставя на потребителя идеално чист продукт.

Създаването на авариен воден резерв, който може да се използва в случай на повреда на водопровода или пожар, е друга допълнителна функция на водната кула.

Работа на кула с автопомпа

Принципът на действие на водна кула с автоматична помпа практически не се различава от описаната по-рано схема на работа. Единственото изключение е фактът, че в такава система няма помпена станция като такава. Функцията му се изпълнява от компактна електрическа помпа.

Когато нивото на водата в резервоара падне под прага, автоматизираната система получава сигнал и помпата започва да изпомпва вода в резервоара. След като резервоарът е напълно пълен, изчакайте, докато нивото на течността отново падне.

Такива системи се използват най-често в частни и крайградски райони. Като индикатор за ниво на течността се появява поплавък, който почти до дъното затваря контактите и дава сигнал за релето и вече контролира работата на помпата.

охарактеризиране

За да може системата да изпълнява правилно задълженията си, е необходимо височината на водната кула да е по-голяма от височината на всяко друго обслужвано съоръжение. Ето защо често се виждат резервоари с вода на покривите на многоетажни сгради (особено в американските филми). Ако това не е изпълнено, тогава е възможно стагнацията на водата в резервоара.Друг важен параметър на водната кула е обемът на работната мощност. Този показател се определя от графика на потреблението на вода от потребителите. Обикновено размерът на контейнера е избран така, че натрупаната течност да е достатъчна за използване през целия ден. В този случай помпата ще бъде включена само през нощта, което ще намали натоварването на мрежата.

Характеристики на дизайна на основите

Височината на кулата и обемът на резервоара оказват пряко влияние върху цената на кулата. И това не е толкова за цената на носещата конструкция и резервоара, колко е цената на основата. Преди да изберете вида и дълбочината на основата, изчисляването се извършва не само за статичното натоварване, но и за динамичното натоварване. По време на пълненето на резервоара може да възникнат колебания, което ще доведе до несъответствие на структурата.Извършва се и изчисление за стабилност, като се взема предвид влиянието вятър. Колкото по-висока е кулата, толкова по-силна ще се отклони от вертикалната равнина със силен и вятърен вятър. Разтърсвайки, кулата започва да "разстройва" водата, ще има вълни, които няколко пъти ще увеличат допустимото налягане на водната кула към основата. В резултат на това структурата ще се срути.

Ето защо, когато инсталирате дори и лятна къща строителство, не пренебрегвайте помощта на професионалисти. След като сте изразходвали парите сега, в бъдеще не можете да се притеснявате за надеждността и ефективността на вашата водна кула.