Utformingen og typene til et vanntårn

Hva er et vanntårn, og hva er driftsprinsippet? Hva er typene for vanntårn? Hva er hovedelementene i det? Hva er de strukturelle egenskapene til forskjellige typer tårn, og hvordan ligner de hverandre? Vi vil snakke om dette i artikkelen vår..

Vanntårn er en hydraulisk struktur for pumping og lagring av vann. Det er en tank installert i en viss høyde. Operasjonsprinsippet er basert på handlingen i loven om kommunikasjonsfartøy, som er en av de grunnleggende lovene for hydrostatikk. Denne typen struktur har vært kjent siden antikken, men i dag har vanntårn ikke mistet sin relevans, spesielt for områder med mangel på energi..

Innholdsfortegnelse i artikkelen

1. Prinsippet om drift og typer konstruksjon av vanntårn
2. Elementer av et vanntårn
3. Funksjoner av et vanntårn

Prinsippet om drift og typer konstruksjon av vanntårn

Som nevnt ovenfor fungerer loven om hydrostatikk i tårnet. Takket være ham har væsken i et åpent system en tendens til å oppta det samme nivået i alle kommuniserende fartøyer. I dette tilfellet kan elementene i rørledningen betraktes som et fartøy. For å opprettholde konstant trykk i rørene, er det nødvendig med konstant høydeforskjell på vannsøylen. I dette tilfellet må vannet fra tårntanken distribueres gjennom rørledningen til forbrukerne, noe som betyr at det må være plassert over det høyeste trekkpunkt.

Designoppgaven er enkel – å installere tanken i en viss høyde. Hver ingeniør løste dette problemet på sin egen måte, og som et resultat dukket det opp mange varianter av vanntårn (WD)..

1. Murverk (gammel metode). Tårnet og tanken er helt murt. Den siste WB bygget med denne metoden går tilbake til 1885.

2. Armerte betongtårn med magasiner. WB fra strukturell armert betong ble hovedsakelig bygget i den sovjetiske perioden. Volumet av en armert betongtank kan nå 150 kubikk. m.

3. Tårn på hyperboloid støtte. Støtter oppfunnet av den store russiske ingeniøren V.G. Shukhov, i tillegg til eksepsjonelle strukturelle egenskaper, er av kunstnerisk verdi. Totalt ble rundt 200 av dem bygget av arkitekten selv. Prinsippet om hyperboloid støtte brukes i dag i byggingen av verdens høyeste bygninger og tårn..

4. Tanken er på en stålramme. Det enkleste alternativet fra prosjektets synspunkt. Rammeutformingen er vilkårlig (rektangulær, trekantet, sammenleggbar osv.).

5. Ståltank med variabelt tverrsnitt («granat»). Det produseres på anlegget ved å koble to sylindriske tanker med forskjellige diametre langs aksen. Støtten er en beholder (rør) med en mindre diameter plassert i bunnen. Dette er den vanligste typen WB i Russland. Attraktivt på grunn av rask installasjon og produksjon, men gir vanskeligheter under transport (store).

6. Individuelle stridsvogner. Dette er elementer i et vanntårn, på en eller annen måte koblet til vannforsyningssystemet i et eget hus.

Elementer av et vanntårn

Alle tårnene har omtrent det samme settet med noder, som kan være kompliserte eller forenklet avhengig av byggeår, vannkvalitet, grunnvannsnivå, etc. Men det er et standard «sett» med funksjoner som forener alle typer av disse unike strukturene:

1. Høydemontert reservoar. Det kan være laget av ethvert materiale som ikke er utsatt for hurtig nedbrytning (stål, betong, plast). Bunnen av tanken må være over det høyeste forbrukspunktet.
2. Tankstøtte. Det som faktisk gjør et tårn til et tårn. Fantasien til arkitekten manifesteres best her, spesielt når det gjelder bygninger installert i byen og på travle steder. Sovjetiske ingeniører fant en elegant (effektiv) måte å kombinere de to funksjonene i ett element, og skapte et ståltårn med støtterør. Diskret i utseendet, det er enklere og raskere enn andre å bli produsert og installert, derfor er det stål WB som utgjør 75% av alle massivt installerte vanntårn.
3. Vertikal rørledning. Mer presist er det to av dem – forsyning og utslipp. Fôret føres fra pumpene under toppdekselet på hovedtanken. Gjennom den blir tanken fylt med vann. Utløpet har en betydelig diameter (fra 200 mm) og er koblet til vannforsyningssystemet.
4. Ventilasjonsstiger eller luke. Ligger i den øvre delen av tanken og tjener til å utjevne luftvolumet og opprettholde konstant atmosfæretrykk.
5. Bensinstasjon. En frittliggende bygning, bygget over en brønn, der vannløftpumper er plassert. Dens oppgave er å sikre at tanken er fylt til ønsket (maksimalt) nivå..
6. Automasjon. Selv en primitiv WB bør være utstyrt med minst en fyllesensor, som vil slå på pumpene for pumping i tilfelle fall i vannstanden.
7. Filtreringssystem. Hvert tårn gir muligheten til å installere filtre på alle nivåer.

1 – pumpestasjon med automatisering; 2 – forsyningsrør; 3 – reservoar; 4 – ventilasjonsluke; 5 – rørledning for vannforsyning til forbrukere

Funksjoner av et vanntårn

Kapasiteten til tårntanken er sjelden mindre enn 50 kubikk. m vann, og dette innebærer kollektiv bruk, som medfører ujevnt volumforbruk. I de aller fleste tilfeller er WB installert i områder av privat sektor der hagebruk utvikles og vann konsumeres kontinuerlig. I slike tilfeller er tårnet en del av vannforsyningssystemet for hele områder..

1. Utjevner arbeidet til pumpestasjonen. Vannforsyning til området utføres ved hjelp av en pumpestasjon som løfter vann fra en brønn. Når stasjonen er koblet direkte til rørledningen, vil overbelastning uunngåelig oppstå på toppen av vannuttak, noe som vil føre til hyppig utstyrssvikt. Reservoaret fungerer som en hydraulisk akkumulator som opprettholder trykket i systemet på grunn av tyngdekraften. Takket være dette kjører pumpene i stabil modus og er ikke overbelastet..
2. Utjevning av nettverkspress. Denne funksjonen følger direkte fra den forrige. I dette tilfellet blir ikke pumpenes energi brukt på å opprettholde konstant trykk i rørledningen – dette leveres av vannsøylen.
3. Nødforsyning av vann. Ved sammenbrudd eller forebygging kan arbeid utføres uten å avbryte vannforsyningen til forbrukerne.
4. Vannbehandling. Vann til brønn oppfyller ikke alltid kravene fra GOST og SanPiN. Tårnet og tanken har nok ledig plass til å installere forskjellige grove renseanlegg som bringer vannkvaliteten til et akseptabelt nivå. For eksempel, i «benet» til et ståltårn, er det ofte anordnet et flytende filter, som fanger opp jernoksyd dannet under lufting av vann..

De funksjonelle oppgavene til et vanntårn avhenger ikke av design, høyde, tankvolum og plassering. Alle tårnene utfører de samme oppgavene som beskrevet ovenfor.

Selve ideen om å akkumulere en vannforsyning er ganske anvendelig for individuelle vannledninger, spesielt der den hele tiden blir konsumert – i landbruks- og husdyrkomplekser. Vanntårnsenheter kan også integreres i et boligbygg og sparer energi for å opprettholde konstant trykk. Hvordan du bygger en vanntank, vil vi fortelle deg i neste artikkel.