Независимое водоснабжение промышленных предприятий, садоводческих товариществ, загородных коттеджных поселков и организаций с каждым днем приобретает все более важное значение. - один из самых распространенных способов решения проблем водоснабжения, хранения резервного и противопожарного запасов воды.
Башня водонапорная - это конструкция, которая предназначена для контроля напора и расхода воды. Конструкция башни водонапорной очень функциональна и, вместе с тем, проста. Башня оборудована люком специального назначения, который при необходимости позволяет производить осмотр, удобной лестницей и непосредственно водонапорной опорой.
Конструкция водонапорной башни позволяет регулировать расход, создавать запас и контролировать напор воды в водопроводной сети. В часы избыточной подачи воды ее излишек подается насосной станцией и накапливается в водонапорной башне, чтобы потом, в часы ее избыточного расхода, компенсировать ее нехватку. В последнее время наибольшим спросом пользуется модификация водонапорной башни - .
Объем бака водонапорной башни может существенно отличаться в размерах в зависимости от водопотребления (от 15 м3 до нескольких десятков м3). Опорные конструкции водонапорной башни выполняются как правило из металла (стали, железобетона), крайне редко - из кирпича. Бак водонапорной башни изготавливается из железобетона и стали.
Это сварная листовая конструкция. В состав данной конструкции входит цилиндрическая обечайка с конической крышей и днищем и цилиндрическая опора, заполняемая водой. По типовому проекту водонапорные башни Рожновского изготавливаютсяс цилиндрическими опорами, имеющими высоту 12, 15, 18 м. и емкостью баков 15, 25 или 50 куб. м.Башня Рожновского активно используется в системах производственного, противопожарного, хозяйственно - питьевого водоснабжения населенных пунктов, сельскохозяйственных комплексов и промышленных объектов. Для проведения профилактических и плановых работ водонапорной башни Рожновского предусмотрена наружная лестница, оборудованная предохранительным ограждением. В состав оборудования башни входит напороразводящий трубопровод, спускная и переливная труба.
Изготавливается по типовым проектам -
ТП 901-5-29; ТП 901-5-045.88; ТП 901-5-32С;
Стандартный комплект поставки водонапорной башни Рожновского:
1. Бак Ф3020 мм, Ф 2500 мм
2. Опора бака L=12000 мм, 15000 мм, 18000 мм< /STRONG>
3. Ограждение крыши бака
4. Площадка обслуживания
5. Лестница с ограждением
6. Растяжки
7. Натяжное устройство
8. Плита опорная
9. Труба воздушная
10. Труба переливная
11. Наружное антикоррозийное покрытие - эмаль ПФ-115 в 2 слоя по грунту ГФ-021 или окраска серебрянкой (лак ПФ -170 и пудра ПАП-1)
12. Внутреннее покрытие железный сурик на олифе в 2 слоя
13. Паспорт на изделие
14. Сертификаты на используемый материал
По желанию заказчика возможно изготовление других вариантов изделий (изменение емкости оголовка, высоты опоры).
Гарантийный срок эксплуатации водонапорной башни - 18 месяцев со дня сдачи в эксплуатацию, при условии соблюдения правил хранения, транспортировки, монтажа и эксплуатации.
Водонапорная башня - простейшая конструкция, предназначенная для автономного регулирования расхода и напора воды в водопроводной системе. Простой принцип работы водонапорной башни определил ее широкое распространение.
Подобные конструкции применяются человечеством несколько столетий. Пик их популярности приходится на конец 19 - первую половину 20 века. В то время они использовались в депо и вокзалах для обслуживания паровозов. С тех пор они утратили свое значение, но до сих пор используются, например, для автономного водоснабжения загородных участков или промышленных предприятий.
Первые водонапорные башни возводились преимущественно из красного кирпича, реже - из дерева. Затем появились железобетонные конструкции. Во второй половине 20 века ученый Рожновский предложил свою конструкцию из стальных листов.
Внешне очень похожа на гранату с рукояткой. Диаметр основания водонапорной башни в 1,5-2 раза меньше диаметра бака. Преимущества такой конструкции заключаются в высокой скорости сборки (полые цилиндры сваривают из стальных листов) и простой установке на территории, а также в сравнительно небольшой массе.
Сейчас для водоснабжения чаще всего устанавливают индивидуальные резервуары в виде объемных металлических баков. В качестве опор используют стальные или железобетонные колонны.
Работа водонапорной башни была бы невозможна, если бы не явление выравнивания давления в сообщающихся сосудах, или гидростатического равновесия. Под действием силы тяжести вода в баке вытесняет жидкость из труб до тех пор, пока давление в емкости не станет равным давлению в системе трубопровода. На этом основывался принцип работы водонапорных башен до появления электронасосов.
С появлением электронасосов схема их работы несколько изменилась. Если ранее они были основными источниками воды в системе, то теперь стали играть роль резерва. В качестве «поставщика» воды выступает которая подает давление через систему труб непосредственно к потребителю.
В то же время насос накачивает воду в емкость башни до тех пор, пока она полностью не заполнится или не сработает автоматика. В момент пиковой нагрузки, когда водопотребление максимально, и насосная станция не справляется с работой, открывается клапан бака, и вода начинает поступать в систему из резерва. Происходит это до тех пор, пока станция подачи воды снова не станет справляться со своими обязанностями. После этого весь цикл повторяется.
Вне зависимости от вида и принципа работы водонапорная башня состоит из 5-6 узлов. Количество элементов может значительно варьироваться и определяется назначением сооружения, его месторасположением, удаленностью первоисточника, качеством воды и другими критериями.
Так или иначе, в составе каждой башни имеется:
В конструкцию водонапорной башни может быть внедрена фильтрующая система с различной степенью очистки воды, а также блок автоматики для контроля уровня жидкости и предотвращения его падения до критического значения.
Из принципа работы водонапорной башни вытекает ее основная функция - выравнивание графика работы насосной станции. Представим ситуацию, что насос подает воду напрямую, без промежуточного звена в виде водонапорной вышки.
По желанию каждого потребителя он включается в работу и выключается, то есть работает хаотично. В результате увеличивается износ его механизмов, энергопотребление становится неравномерным, что увеличивает нагрузку на электростанцию.
В результате обслуживающие компании вынуждены тратиться на дорогостоящий ремонт. Чтобы всего подобного не происходило, и устанавливают водонапорные башни.
Вторая функция - поддержание давления в трубопроводе. Вода, расположенная на значительной высоте, под действием силы тяжести сама создает необходимой величины давление в системе. В результате снимается нагрузка с насосной станции.
Другое назначение и принцип работы водонапорной башни тесно связаны между собой. Вода в источнике очень редко соответствуют установленным санитарным нормам, поэтому если она используется для бытовых нужд или для питья, водонапорная вышка используется как фильтрующая установка.
В систему подающего трубопровода встраивают фильтры грубой очистки, которые задерживают тяжелые металлы, оксиды железа и свинца, песок и другие загрязнители. В баке пода отстаивается и становится еще чище. Система очистных картриджей, установленных на подающем водопроводе, может очищать воду от болезнетворных бактерий, доставляя к потребителю идеально чистый продукт.
Создание аварийного запаса воды, который может использоваться в случае поломки водопровода или возникновения пожара - еще одна дополнительная функция водонапорной вышки.
Принцип работы водонапорной башни с автоматическим насосом практически ничем не отличается от описанной нами ранее схемы работы. Исключение составляет лишь тот факт, что в такой системе отсутствует насосная станция как таковая. Ее функцию выполняет компактный электронасос.
При снижении уровня воды в емкости ниже порогового значения системой автоматики подается сигнал, и насос начинает накачивать воду в бак. Как только резервуар полностью заполнится, ждут, пока уровень жидкости снова не упадет.
Такие системы используются чаще всего на частных и дачных участках. В качестве выступает поплавок, который, опускаясь почти до самого дна, замыкает контакты и отдает сигнал реле, а то уже руководит работой насоса.
Чтобы система исправно выполняла свои обязанности, необходимо, чтобы высота водонапорной башни была больше, чем высота любого другого обслуживаемого сооружения. Именно поэтому резервуары с водой часто можно увидеть на крышах многоэтажных домов (особенно в американских фильмах). Если это условие не выполняется, то возможен застой воды в баке.
Другим важным параметром водонапорной вышки является объем рабочей емкости. Этот показатель определяется графиком расхода воды потребителями. Обычно размер емкости подбирают так, чтобы накопленной жидкости хватило для использования на протяжении дня. В таком случае насос будет включаться в работу только ночью, что снизит нагрузку на электросеть.
Высота башни и объем бака прямым образом влияют на стоимость башни. Причем речь идет не столько о стоимости поддерживающей конструкции и резервуара, сколько о цене фундамента. Перед выбором типа и глубины заложения основания производится расчет не только на статическую нагрузку, но и на динамическую - во время наполнения бака могут возникнуть колебания, которые выведут конструкцию из равновесия.
Производится также расчет на устойчивость с учетом влияния ветровой нагрузки. Чем выше башня, тем сильнее она будет отклоняться от вертикальной плоскости при сильном и порывистом ветре. Раскачиваясь, башня начнет «беспокоить» воду, появятся волны, которые в несколько раз увеличат допустимое давление водонапорной башни на основания. В результате конструкция разрушится.
Поэтому при установке даже дачной конструкции не пренебрегайте помощью профессионалов. Потратив средства сейчас, вы сможете в будущем не беспокоиться о надежности и работоспособности своей водонапорной башни.
Что такое водонапорная башня и каков её принцип действия? Какие бывают виды водонапорных башен? Из каких основных элементов она состоит? В чём особенности конструкции разных видов башен и чем они схожи между собой? Об этом мы расскажем в нашей статье.
Водонапорная башня — гидротехническое сооружение для перекачки и хранения воды. Представляет собой резервуар, установленный на определённой высоте. Принцип работы основан на действии Закона сообщающихся сосудов, который является одним из базовых законов гидростатики. Данный вид сооружений известен с древности, но и в наши дни водонапорные башни не утратили актуальности, особенно для местности с дефицитом энергии.
Как было сказано выше, в башне работает закон гидростатики. Благодаря ему жидкость в открытой системе стремится занять одинаковый уровень во всех сообщающихся сосудах. Сосудом в данном случае можно считать элементы трубопровода. Для поддержания постоянного давления в трубах необходим постоянный перепад высот водяного столба. При этом вода из резервуара башни должна распределяться по трубопроводу потребителям, а это значит, что он должен находиться выше самой высокой точки водоразбора.
Конструктивная задача проста — установить резервуар на определённой высоте. Каждый инженер решал эту задачу по-своему, и в итоге появилось множество разновидностей водонапорных башен (ВД).
1. Каменная кладка (старый метод). Башня и резервуар полностью выложены из кирпича. Последняя ВБ, построенная по этому методу датируется 1885 г.
2. Железобетонные башни с резервуарами. ВБ из конструктивного железобетона строились в основном в советский период. Объём ж/б резервуара мог доходить до 150 куб. м.
3. Башни на гиперболоидных опорах. Опоры, изобретённые великим русским инженером В. Г. Шуховым, помимо исключительных конструктивных свойств, представляют художественную ценность. Всего их построено самим архитектором около 200. Принцип гиперболоидной опоры применяется сегодня при строительстве самых высоких зданий и башен мира.
4. Резервуар на рамном стальном каркасе. Самый простой с точки зрения проекта вариант. Конструкция рамы произвольная (прямоугольная, треугольная, сборно-разборная и т. д.).
5. Стальной бак переменного сечения («граната»). Изготавливается на заводе путём соединения по оси двух цилиндрических резервуаров разного диаметра. Опорой служит ёмкость (труба) меньшего диаметра, расположенная снизу. Это самый распространённый вид ВБ в России. Привлекателен из-за быстрого монтажа и изготовления, но представляет трудности при перевозке (негабарит).
6. Индивидуальные резервуары. Это элементы водонапорной башни, тем или иным образом подключенные к системе водоснабжения отдельно взятого дома.
Все башни имеют приблизительно одинаковый набор узлов, который может усложняться или упрощаться в зависимости от года постройки, качества воды, уровня грунтовых вод и т. д. Но есть стандартный «комплект» признаков, объединяющий все типы этих уникальных сооружений:
1 — насосная станция с автоматикой; 2 — подающая труба; 3 — резервуар; 4 — вентиляционный люк; 5 — трубопровод подачи воды потребителям
Ёмкость резервуара башни редко составляет меньше 50 куб. м воды, а это подразумевает коллективное использование, что влечёт за собой неравномерное объёмное потребление. В подавляющем большинстве случаев ВБ устанавливают в районах частного сектора, где развито садоводство и постоянно потребляется вода. В таких случаях башня является частью системы водоснабжения целых районов.
Функциональные задачи водонапорной башни не зависят от её конструкции, высоты, объёма резервуара и местоположения. Все башни выполняют одинаковые задачи, описанные выше.
Сама идея накопления запаса воды вполне применима для индивидуальных водопроводов, особенно там, где она постоянно расходуется — в сельскохозяйственных и животноводческих комплексах. Узлы водонапорной башни можно также интегрировать в жилое здание и экономить электроэнергию для поддержания постоянного давления. Как соорудить водонапорный резервуар, мы расскажем в следующей статье .
Наступил ХХІ век, но старые водонапорные башни, продолжают служить человеку верой и правдой.
Давайте посмотрим, что представляет собой эта конструкция, ее функциональное назначение и почему до сего времени они продолжают служить человеку.
Водонапорная башня сооружение в составе системы водоснабжения, которое регулирует расход и напор воды в системе водоснабжения, выравнивает график работы насосных станций за счет запасов воды.
Вообще-то водонапорные резервуары достаточно давняя конструкция, и архитектура совершенно далека от современных башен, единственно что их объединяет это назначение Римляне сооружали такие емкости на высоких возвышенностях, в ней создавали запас воды и по акведукам подавали в городские сети.
В 17 веке появилась первая водопроводная сеть в Кремле. Принцип работы ее был прост, вода из Москва-реки забиралась механизмом на лошадиной тяге, под напором подавалась в резервуар, оттуда по сети подавалась в здание.
Наиболее распространенным типом, является водонапорная башня системы Рожновского. Названа в честь разработчика инженера Рожновского А.А. (1936г). В тот период времени, она получила большие преимущества перед башнями, выполненными из кирпича, за счет быстроты монтажа, он занимает 2-4 дня, исключен обогрев в зимнее время, низкая стоимость конструкции. Оспорить достоинства разработки невозможно, это явилось настоящим прорывом в развитии технологий. За разработку и внедрение этой конструкции Рожновский А.А. (1942 г) награжден Сталинской премией.
Инженер Земсков П.И, непосредственно занимался обслуживанием прижелезнодорожных башен, опираясь на множество проведенных замеров температуры воды в ней, пришел к выводу, что немного усовершенствовав данную конструкцию, можно исключить обогрев ее в зимний период. Суть всего, состояла в закономерности соотношения объема накопительного резервуара и скорости притока и оттока воды в нем. Этот принцип позволил отказаться от системы обогрева башни в зимнее время. Изначально водонапорные башни строили только на железнодорожных станциях, для создания запасов воды, которая использовалась для паровозов, уже намного позже, с 1951 года их стали строить для нужд сельского хозяйства.
При строительстве нового поселения, водонапорные башни возводились
одними из первых, затем строилась железнодорожная станция и вокруг нее вся необходимая инфраструктура. Очень часто водонапорная башня представляла городской ансамбль и считалась архитектурным шедевром. Очень много таких архитектурных шедевров по сей день выполняют свои функции, вместе с тем многие переоборудованы для других нужд.
Назначение водонапорной башни
Основное назначение объекта компенсировать пиковые нагрузки которые возникают на протяжении суток и создание противопожарного и аварийного запасов воды.
Несмотря на то, что прогресс не стоит на месте, появилось много новых разработок и достижений, но башня Рожновского не уступаем первенство.
В нашей стране их установлено более 400 тысяч единиц.
По конструкции бывают разными: кирпичные железобетонные стальные на верху устанавливается емкость. Высота ее определяется проектом и достигает несколько десятков метров.
Объем емкости зависит от необходимого расхода воды и
продолжительности водопроводных сетей. Резервуар (емкость для воды) и опорная конструкция являются основными конструктивными частями башни. Башни оборудуются подающим и отводящими трубопроводами, переливным устройством, которое при необходимости автоматически отключает скважинные насосы подающие воду, системой замера воды, этот процесс автоматизирован. Водонапорный резервуар, установленный на возвышенности, не имеет под собой опорной конструкции. Такой метод хранения запасов воды применим для горных и возвышенных районов. Здесь опорной конструкцией служит рельеф местности.
В большом населенном пункте, очень сложно отрегулировать равномерную подачу воды во время пикового потребления, поэтому башен устанавливают несколько, они снабжают определенные микрорайоны, даже могут быть рассчитаны на одну улицу. Такой способ расстановки водонапорных башен дает возможность, в случае неприятностей, перераспределять подачу воды от других башен. Высота водонапорной башни зависит от высоты самого высокого здания, расположенного в микрорайоне, который обеспечивается водой от нее. При подаче воды непосредственно со скважин, прежде она фильтруется и подвергается дезинфекции, поступает в водонапорную башню, а из нее в жилые, и не только, дома.
В них также создается и хранится пожарный и аварийный запасы воды, что дает возможность в случае пожара и других непредвиденных обстоятельств обходится без потребления электроэнергии, а значить без работы электронасосов. 
В часы, когда уменьшается разбор воды, создается ее избыток, этот избыток накапливается в емкости, а при увеличении потребления воды запас расходуется. При заполнении резервуара полностью датчик уровня отключает работу насосов, находящихся в скважинах. По мере расходования воды, датчик включает скважинные насосы. Автоматика не представляет никакой сложности, практически не требует обслуживания. Понятно, что в резервуаре постоянно имеется определенный запас воды.
