Водонапорная башня - гидротехнические сооружения предназначенное для:
Многие водонапорные башни, расположенные на железнодорожных станциях и депо, первоначально снабжали водой ремонтные мастерские и водозаправочные колонки для паровозов, однако к 60-м годам XX века утратили своё значение в связи с переключением станций и депо на центральную систему водоснабжения.
На данное время водонапорные башни в России строятся по ТУ. Например:
Для расчёта водонапорных башен применяют СП 31.13330.2012 "Водоснабжение. Наружные сети и сооружения".
Высота водонапорной башни (расстояние от поверхности земли до низа бака) обычно не превышает 25 м, в редких случаях — 30 м.
Ёмкость бака — от нескольких десятков м3 (для малых водопроводов) до нескольких тысяч м3 (в больших городских и промышленных водопроводах).
Опорные конструкции выполняются в основном из стали, железобетона, иногда из полнотелого кирпича, натурального камня. Баки преимущественно выполняются из железобетона и стали.
Водонапорные башни оборудуют трубами для подачи и отвода воды, переливными устройствами для предотвращения переполнения бака, люками.
Современные башни оборудуются датчиками уровней для отслеживания верхних и нижних критических показателей. Контроль за наполнением и опорожнением башни производится с диспетчерского пункта либо непосредственно системой автоматики насосной станции.
Вентиляционные люки необходимы для предотвращения создания вакуума внутри резервуара и обмена воздушных масс в отсеках бака, предназначенных для хранения запаса вода на случай аварий или пожара. Люк располагается рядом с подводяще-отводящими на перекрытии резервуара. Высота люков над плоскостью перекрытия не может быть ниже 20 см.
Поступление воды в башню осуществляется при помощи насосов.
В районах с низкими температурами при необходимости отапливать башню устраивают печное или центральное отопление.
Вода в баке при постоянном ее обмене может не замерзать; в этих случаях ограничиваются только утеплением труб, размещая их в кожухе, а пространство между стенками трубы и кожуха заполняют теплоизоляционным материалом (торфом, опилками и т. п.). При этом необходимо, чтобы теплоизоляционный материал всегда оставался сухим; с этой целью короб обивают толем или кровельной сталью.
Первоначально башни внешне часто отличались вычурной архитектурой, что позднее начало относить их к достопримечательностям и историческим памятникам. Позднее водонапорные башни стали делать более утилитарными. Хотя сейчас водонапорные башни опять стали делать с разнообразным внешним видом.
В 50-х годах ХХ века строительство башен традиционным способом занимало от 6 месяцев и больше, а итоговая стоимость таких сооружений могла доходить до 80 000 рублей. Срок возведения башен Рожновского, как правило, не превышал четырех дней, а их стоимость составляла 18 тысяч рублей.
Водонапорная башня Рожновского состоит из: основания, бака, водонапорной опоры, крышки бака с люком для осмотра.
Фундаментное основание, выполняемое из готовых строительных блоков или заливкой монолитной плиты.
Бак, имеющий типовой размер емкостью 15, 25, 50 или 160 м3, служащий для сбора/расхода воды.
Внутри к стенкам бака приварены скобы льдоудерживателя, а также скобы для спуска обслуживающего персонала. Для подъёма на башню существует наружная лестница с предохранительным ограждением. Объём башни — от 10 до 150 м³.
Чаще всего резервуар водонапорной башни изготавливается прямоугольной или округлой формы, соотношение между диаметром и высотой которого зависит от индивидуальных архитектурно-строительных и технологических параметров. Объём резервуара, как и высота опоры, определяется согласно результатам расчётов водораспределительной сети. Для предохранения запаса воды от загрязнения и замерзания резервуар башни окружен специальной защитой.
Весь принцип работы можно описать так:
В случае выхода из строя насоса или при внезапном отключении электричества оставшаяся в резервуаре вода продолжает бесперебойно поступать к точкам потребления в объёме, который зависит от размеров накопительного бака и минимального уровня его заполнения.
Главное в этой системе чтобы бак с водой был выше потребителей воды, иначе вода не будет течь. При этом слишком большая высота размещения бака потребует лишнего расхода энергии при работе насосов, поднимающих воду на эту высоту, и может вызвать перепад величины давления в водопроводной сети, что приводит к ее неравномерной подаче в случае пиковой нагрузки на водопроводные сети или при тушении пожара.
- создание и хранение запасов воды
- регулирования расхода воды. Регулирующая роль водонапорной башни заключается в том, что в часы уменьшения водопотребления избыток воды, подаваемой насосной станцией, накапливается в водонапорной башне и расходуется из неё в часы увеличенного водопотребления.
- создания естественного напора воды (без насоса) в локальной сети водоснабжения небольшого населенного пункта, предприятия, железнодорожной станции. Также воду из водонапорной башни можно использовать в критических ситуациях, например, при тушении пожара
Многие водонапорные башни, расположенные на железнодорожных станциях и депо, первоначально снабжали водой ремонтные мастерские и водозаправочные колонки для паровозов, однако к 60-м годам XX века утратили своё значение в связи с переключением станций и депо на центральную систему водоснабжения.
На данное время водонапорные башни в России строятся по ТУ. Например:
- ТУ 52 6561 6-002-0141727225-05 Башни водонапорные
- ТУ 5265-001-05107607-2005 Башни водонапорные
- ТУ 5265-001-97823104-2009 Башни водонапорные
- ТУ 4741-001-00237819-2006 Водонапорная башня Рожновского типов БР-15, БР-25
- ТУ 4741-001-00875879-95 Башня водонапорная стальная БВ-15
- ТУ 4145-003-01003265-96 Башни водонапорные
- ТУ 4741-001-76960843-2005 Башни водонапорные стальные унифицированные (системы Рожновского)
Для расчёта водонапорных башен применяют СП 31.13330.2012 "Водоснабжение. Наружные сети и сооружения".
Устройство водонапорной башни
Водонапорная башня состоит из бака (резервуара) для воды, обычно цилиндрической формы, и опорной конструкции (ствола). |
| Устройство водонапорной башни |
Высота водонапорной башни (расстояние от поверхности земли до низа бака) обычно не превышает 25 м, в редких случаях — 30 м.
Ёмкость бака — от нескольких десятков м3 (для малых водопроводов) до нескольких тысяч м3 (в больших городских и промышленных водопроводах).
Опорные конструкции выполняются в основном из стали, железобетона, иногда из полнотелого кирпича, натурального камня. Баки преимущественно выполняются из железобетона и стали.
Водонапорные башни оборудуют трубами для подачи и отвода воды, переливными устройствами для предотвращения переполнения бака, люками.
Современные башни оборудуются датчиками уровней для отслеживания верхних и нижних критических показателей. Контроль за наполнением и опорожнением башни производится с диспетчерского пункта либо непосредственно системой автоматики насосной станции.
Вентиляционные люки необходимы для предотвращения создания вакуума внутри резервуара и обмена воздушных масс в отсеках бака, предназначенных для хранения запаса вода на случай аварий или пожара. Люк располагается рядом с подводяще-отводящими на перекрытии резервуара. Высота люков над плоскостью перекрытия не может быть ниже 20 см.
Поступление воды в башню осуществляется при помощи насосов.
В районах с низкими температурами при необходимости отапливать башню устраивают печное или центральное отопление.
Вода в баке при постоянном ее обмене может не замерзать; в этих случаях ограничиваются только утеплением труб, размещая их в кожухе, а пространство между стенками трубы и кожуха заполняют теплоизоляционным материалом (торфом, опилками и т. п.). При этом необходимо, чтобы теплоизоляционный материал всегда оставался сухим; с этой целью короб обивают толем или кровельной сталью.
Первоначально башни внешне часто отличались вычурной архитектурой, что позднее начало относить их к достопримечательностям и историческим памятникам. Позднее водонапорные башни стали делать более утилитарными. Хотя сейчас водонапорные башни опять стали делать с разнообразным внешним видом.
Виды (типы) водонапорных башен
Видов водонапорных башен несколько, зависящих в основном от материала, использованного для постройки:- Каменные, кирпичные, редко эксплуатируемые, чаще используемые под размещение музеев, смотровых площадок, предприятий общепита.
- Из железобетонных конструкций, в основном строившиеся в СССР.
- Водонапорные баки, смонтированные на ажурных металлических опорах, созданные по проектам инженера В. Г. Шухова.
- Водонапорные цилиндрические баки, установленные на стальном рамном каркасе произвольной конструкции.
- Стальные баки переменного сечения системы инженера А. А. Рожновского, напоминающие по форме гранату с ручкой.
- Цилиндрические резервуары различных размеров, вплоть до железнодорожных цистерн, установленные на железобетонные, стальные конструкции оснований. Чаще всего это водонапорные баки в составе систем летнего водопровода дачных поселков.
Водонапорная башня Рожновского
Одной из наиболее распространённых систем водонапорных башен на территории бывшего СССР является башня А.А. Рожновского, первая конструкция которой была представлена в 1936 году. Конструкция предусматривала возможность сборки башен из типовых заводских деталей непосредственно на площадке за считанные дни. При этом башни не имели обогрева, что являлось весьма важным, как в военное время, так и в послевоенные годы. |
| Водонапорная башня Рожновского |
Водонапорная башня Рожновского состоит из: основания, бака, водонапорной опоры, крышки бака с люком для осмотра.
Фундаментное основание, выполняемое из готовых строительных блоков или заливкой монолитной плиты.
Бак, имеющий типовой размер емкостью 15, 25, 50 или 160 м3, служащий для сбора/расхода воды.
Внутри к стенкам бака приварены скобы льдоудерживателя, а также скобы для спуска обслуживающего персонала. Для подъёма на башню существует наружная лестница с предохранительным ограждением. Объём башни — от 10 до 150 м³.
Чаще всего резервуар водонапорной башни изготавливается прямоугольной или округлой формы, соотношение между диаметром и высотой которого зависит от индивидуальных архитектурно-строительных и технологических параметров. Объём резервуара, как и высота опоры, определяется согласно результатам расчётов водораспределительной сети. Для предохранения запаса воды от загрязнения и замерзания резервуар башни окружен специальной защитой.
Как работает водонапорная башня
Принцип работы любой водонапорной башни основан на законе сообщающихся сосудов: под собственным весом вода из резервуара вытесняется в отводную трубу до момента выравнивания значений давления в резервуаре и давления в трубопроводах водопроводной сети потребителей. |
| Как работает водонапорная башня |
Весь принцип работы можно описать так:
- С помощью насоса по подающему трубопроводу происходит забор воды из подземной скважины, реки, озера в накопительный бак, смонтированный наверху башни.
- Под собственным напором, обусловленным высотой размещения бака, вода самотеком движется по подающему трубопроводу в автономную/локальную систему снабжения ее потребителей – жилых домов, промышленных, сельскохозяйственных производств. Имеется также возможность с помощью соединительных патрубков с вентилями непосредственной заправки сельскохозяйственной, поливочной, пожарной автотехники.
- При небольшом разборе воды напорный бак постепенно заполняется, и при достижении максимального уровня автоматика по сигналу датчика отключает подачу электропитания на насос.
- При понижении уровня до минимально установленного значения происходит включение насоса.
В случае выхода из строя насоса или при внезапном отключении электричества оставшаяся в резервуаре вода продолжает бесперебойно поступать к точкам потребления в объёме, который зависит от размеров накопительного бака и минимального уровня его заполнения.
Главное в этой системе чтобы бак с водой был выше потребителей воды, иначе вода не будет течь. При этом слишком большая высота размещения бака потребует лишнего расхода энергии при работе насосов, поднимающих воду на эту высоту, и может вызвать перепад величины давления в водопроводной сети, что приводит к ее неравномерной подаче в случае пиковой нагрузки на водопроводные сети или при тушении пожара.
Комментариев нет:
Отправить комментарий