Водните кули са технически съоръжения, които човечеството използва от векове. През Средновековието врагът първо се е опитал да разруши тези сгради. Това принуждава местната армия да капитулира по-бързо, защото остава без вода. Днес водните кули са все още актуални.
Водната кула е специален дизайн, необходим за проследяване на налягането на водата и нейния поток, което ви позволява да наблюдавате как се формират резервите във водоснабдителната система.
Обикновено купола се състои от резервоар (резервоар за течност) и вал, към който е прикрепен резервоарът.
История на възникване
Водната кула е проектирана от инженер А. А. Рожновски през 1936 г. До този момент в страната се използват подобни конструкции, изградени от тухли. Рожновски също предложи много изгодно решение на проблема с натрупването и съхранението на вода. В същото време конструкцията се монтира много бързо - само за 2-4 дни. Изграждането му струва минимално. Освен това няма нужда от задължително нагряване за предотвратяване на замръзване на водата.
През 1942 г. A. A. Рожновски е удостоен със Сталинската награда за своето изобретение.
Но кулите, които не се нуждаят от отопление, са разработени не само от A. A. Рожновски, но и П. И. Земсков. Последният стигна до извода, че изграждането на такива съоръжения може да спести значителни пари.
Железницата в този момент се нуждаеше от големи резервоари, където би било възможно да се съхранява запас от вода, предназначена за парни локомотиви. До 1951 г. водните кули се използват само по този начин. Но след като тези сгради започнаха да се появяват в селското стопанство.
Целта на водните кули
Основното предназначение на тези съоръжения е да осигурят постоянно и непрекъснато водоснабдяване на малки населени места и предприятия от леката промишленост. Кулите са пригодени да съхраняват големи количества вода. Освен това, ако всички помпи внезапно спрат, се осигурява подаване на течност под малко налягане. Тук се съхраняват и противопожарните и резервни запаси от вода. Освен това тези структури са необходими на места, където електричеството се доставя с чести прекъсвания, тоест стабилната работа на електрическите помпи е просто невъзможна.
Водната кула на Рожновски се е доказала като надеждна, издръжлива и проста по дизайн. Незаменим е, при условие че структурата се управлява правилно.
Дизайн
Дизайнът на водните кули е унифициран. Отделните екземпляри се различават само по капацитета на резервоара и височината на опората на стеблото. Обемът на резервоара варира от 15 до 50 m3 Височината на водната кула може да бъде 9-25 метра. Всичко зависи както от терена, така и от това какви са загубите на налягане във водопроводната мрежа и разбира се от етажността на обслужваните сгради. Всички необходими изчисления се извършват по време на проектирането.
Въпреки това, водни кули не могат да се строят в райони, където се срещат карстови явления, както и в условия на вечна замръзналост. Ако температурата на въздуха падне под -20 ° C, тогава обменът на вода трябва да се извършва два пъти на ден.
Външен вид
Конструкцията на кулата може да бъде изработена от стомана, тухла или стоманобетон. На височина структурата може да достигне няколко десетки метра. Има резервоар за вода в горната част. Най-често този контейнер е с цилиндрична форма. Полезният обем на резервоара зависи от капацитета на обслужващата го водоснабдителна система и водния поток в нея.
Например малък бизнес или село ще изисква няколко кубически метра. В градовете обемът може да се увеличи десетки и стотици пъти.
Работата на водната кула зависи от:
- тръби, удължени за подаване и отвеждане на вода;
- устройства за преливане, които автоматично изключват помпите, за да предотвратят препълване;
- системи за измерване на нивото на водата, които предават сигнали към контролната зала.
В някои случаи резервоарът за вода не се поддържа. Резервоарът за съхранение на вода е монтиран на повдигната площ. Обикновено този метод се използва в планински терен.
Най-често резервоарите имат заоблена форма. Технологични и архитектурни съображения диктуват нормите за съотношението на височината и диаметъра на резервоара. Резервоарът не трябва да е много голям, защото в този случай височината на издигането на водата се увеличава. Освен това в системата възникват значителни колебания в налягането.
Видът на кулата трябва да е естетичен и да не изпъква от общата композиция на района. В същото време архитектурният ансамбъл на квартала продължава да бъде хармоничен. Доста често промишлените предприятия (ако имат две или повече мрежи с различно налягане) инсталират няколко резервоара на кулата. Освен това те са разположени на различни височини. Размерът на цялата конструкция определя налягането на водата във водната кула.
За извършване на поддръжка на конструкцията е монтирана външна стълба с парапети. Ако височината е повече от дванадесет метра, тогава оборудването има и допълнителна платформа с огради.
Как работи водната кула Рожновски?
Тръбопроводът за разпределение на налягането осигурява водоснабдяване на кулата. Ако резервоарът се използва за вземане на водни проби и пожарогасене, тогава тръбопроводът е оборудван с щранг с два затворени клапана.
Помпената станция отвежда подпочвените води до водната кула. По време на процеса на изпомпване водата се филтрира и дезинфекцира. От резервоара се тръбопроводи към жилищни сгради.
Много е важно да определите правилно височината на водната кула. Резервоарът трябва да бъде разположен над последния етаж на сградата. Това допринася за нормално водоснабдяване.
Работа на помпената станция
Работата на помпената станция е постоянно интензивна. Водата трябва да тече в резервоара на кулата и да се натрупва там, докато потреблението й се намали. Когато има нужда от повече вода, започва да се използва натрупаната вода.
Водата се подава от помпа. В момента, когато нивото на течността в резервоара достигне горната допустима марка, се задейства специален сензор и помпата се изключва. Тъй като консумацията на вода е непрекъсната, нивото й в резервоара намалява при достигане на долната допустима граница. И тук отново се дава сигнал на помпата да я включи. Резервоарът се пълни отново. Когато течността се изразходва, налягането във водната кула намалява, което кара помпата да работи отново.
Сервизна технология
Организацията, която експлоатира водната кула, трябва да извършва нейната поддръжка. В случай на неизправност в системата, първата стъпка е да се източи водата, съхранявана в резервоара. Само след тази процедура можете да започнете отстраняване на неизправности.
Спазването на всички необходими технически изисквания за работа влияе върху това колко дълго ще издържи водната кула и колко често ще възникват проблеми.
Комплект за инсталиране
Броят на пожарите се увеличава всяка година.
Затова търсенето на водни кули с нестандартен размер или необичаен дизайн непрекъснато нараства. Такива изисквания възникват при подготовката на водните запаси, които ще са необходими за гасене на горски пожари.
Най-често водните кули са оборудвани с:
- стълби с парапет;
- изходяща тръба;
- захранваща тръба;
- примки за повдигане и монтиране на кулата;
- вътрешни стълби;
- горен и долен ревизионни люкове;
- телбод-държачи за лед;
- 4 12 мм скоби.
Как се използват водните кули при ниски температури
Кули, създадени от A. A. Рожновски, днес те се използват при различни климатични условия, включително ниски температури. Но дори тези дизайни имат ограничения, което прави невъзможно използването им при следните условия:
- през зимата проектната температура не трябва да е по-ниска от -35°С;
- приемливата маса на снежната покривка е 100 kgf/m или по-малко;
- възможно налягане на вятъра - 38 kgf/m или по-малко;
- няма подземни води;
- допустимата сеизмична активност в района може да бъде 6 бала и по-ниска;
- почвите не трябва да са повдигащи се, да не слягат, т.е. хомогенни.
Решаващата роля при монтажа на водната кула на Рожновски се играе, като се вземат предвид границите на минусовите температури. Например, процесът на инсталиране и експлоатация на конструкцията е невъзможен в условията на вечна замръзналост или в зоната на развитие на карстовия процес.
В повечето случаи водната кула не се нуждае от изолация със специални средства. Обикновено се получава естествено образуване на термична "риза".
Ако водата се използва нормално, тя просто няма да има време да замръзне. Ако се използва по-рядко, тогава върху резервоара може да се монтира допълнителна „палатка“, изработена от дърво, което ще забави процеса на замразяване. Когато водната кула се използва на полето, водата трябва да се източи преди зимата, за да се предотврати замръзване.
При подготвена площадка монтажът на конструкцията в повечето случаи отнема не повече от три дни. Основата е стоманобетонна монолитна основа, която включва вградени елементи. Дъното на опората е заварено към тях. Освен това долната част се поръсва с пръст, чиято височина трябва да бъде най-малко 2,5 метра. Тази почва трябва да се поднови след 3-4 години. Това е необходимо за предотвратяване на корозия, което значително ще удължи експлоатационния живот.
Освен това, на всеки 3-4 години, както и при редовна употреба, покритието и вътрешните повърхности трябва да се подновяват.
Трябва да се помни, че ако предприятието реши да инсталира конструкция като водна кула, цената ще зависи главно от обема на резервоара и височината на опората.
