Норми з’єднання вузлів водонапірної вежі Рожнова. Водонапірні башти Рожновського
Водонапірна вежа – найпростіша конструкція, призначена для автономного регулювання витрати та напору води в водопровідній системі. Простий принцип роботи водонапірної вежі визначив її широке поширення.
Види водонапірних веж
Подібні конструкції застосовуються людством кілька століть. Пік їхньої популярності припадає на кінець 19 – першу половину 20 століття. У той час вони використовувалися в депо і вокзалах для обслуговування паровозів. З тих пір вони втратили своє значення, але до сих пір використовуються, наприклад, для автономного водопостачання заміських ділянок або промислових підприємств.
Перші водонапірні башти зводилися переважно з червоної цегли, рідше – з дерева. Потім з’явилися залізобетонні конструкції. У другій половині 20 століття вчений Рожновський запропонував свою конструкцію з сталевих листів.
Зовні дуже схожа на гранату з рукояткою. Діаметр основи водонапірної башти в 1,5-2 рази менше діаметра бака. Переваги такої конструкції полягають у високій швидкості збірки (порожнисті циліндри зварюють із сталевих листів) і простий установці на території, а також в порівняно невеликій масі.
Зараз для водопостачання найчастіше встановлюють індивідуальні резервуари у вигляді об’ємних металевих баків. Як опори використовують сталеві або залізобетонні колони.
Принцип роботи водонапірної вежі
Робота водонапірної вежі була б неможлива, якби не явище вирівнювання тиску в сполучених посудинах, або гідростатичного рівноваги. Під дією сили тяжіння вода в баку витісняє рідина з труб до тих пір, поки тиск в ємності не стане рівним тиску в системі трубопроводу. На цьому грунтувався принцип роботи водонапірних веж до появи електронасосів.
З появою електронасосів схема їх роботи дещо змінилася. Якщо раніше вони були основними джерелами води в системі, то тепер стали грати роль резерву. Як «постачальника» води виступає яка подає тиск через систему труб безпосередньо до споживача.
У той же час насос накачує воду в ємність вежі до тих пір, поки вона повністю не заповниться або не спрацює автоматика. У момент пікового навантаження, коли водоспоживання максимально, і насосна станція не справляється з роботою, відкривається клапан бака, і вода починає надходити в систему з резерву. Відбувається це до тих пір, поки станція подачі води знову не стане справлятися зі своїми обов’язками. Після цього весь цикл повторюється.
Елементи водонапірної вежі
Незалежно від виду і принципу роботи водонапірна вежа складається з 5-6 вузлів. Кількість елементів може значно варіюватися і визначається призначенням споруди, його місцезнаходження, віддаленістю першоджерела, якістю води та іншими критеріями.
Так чи інакше, в складі кожної вежі є:
- Резервуар – сталевий, залізобетонний або пластиковий бак ємністю від декількох десятків до декількох тисяч кубічних метрів.
- Опора – рамна або монолітна конструкція із залізобетону, сталевих балок або червоної цегли висотою не більше 25-30 метрів. Вона повинна підтримувати бак вище рівня кожного споживача.
- Вертикальний водопровід – подає труба, що йде від джерела і відводить, діаметром від 200 м, яка прокладається до водорозбірної системи.
- Вентиляційний люк – на фото водонапірної башти він показаний стрілкою. Він необхідний для підтримки обсягу повітря в баку і для запобігання застою води.
- з системами управління – окрема споруда, розташована, як правило, над джерелом.
У конструкцію водонапірної башти може бути впроваджена фільтруюча система з різним ступенем очищення води, а також блок автоматики для контролю рівня рідини і запобігання його падіння до критичної позначки.
Основні функції водонапірної вежі
З принципу роботи водонапірної вежі випливає її основна функція – вирівнювання графіка роботи насосної станції. Уявімо ситуацію, що насос подає воду безпосередньо, без проміжної ланки у вигляді водонапірної вежі.
За бажанням кожного споживача він включається в роботу і вимикається, тобто працює хаотично. В результаті збільшується знос його механізмів, енергоспоживання стає нерівномірним, що збільшує навантаження на електростанцію.
В результаті обслуговуючі компанії змушені витрачатися на дорогий ремонт. Щоб всього подібного не відбувалося, і встановлюють водонапірні башти.
Друга функція – підтримання тиску в трубопроводі. Вода, розташована на значній висоті, під дією сили тяжіння сама створює необхідної величини тиск в системі. В результаті знімається навантаження з насосної станції.
додаткове призначення
Інше призначення і принцип роботи водонапірної вежі тісно пов’язані між собою. Вода в джерелі дуже рідко відповідають встановленим санітарним нормам, тому якщо вона використовується для побутових потреб або для пиття, водонапірна вежа використовується як фільтруюча установка.
У систему трубопроводу, що подає вбудовують фільтри грубої очистки, які затримують важкі метали, оксиди заліза і свинцю, пісок і інші забруднювачі. У баку пода відстоюється і стає ще чистішим. Система очисних картриджів, встановлених на що подає водопроводі, може очищати воду від хвороботворних бактерій, доставляючи до споживача ідеально чистий продукт.
Створення аварійного запасу води, який може використовуватися в разі поломки водопроводу або виникнення пожежі – ще одна додаткова функція водонапірної вежі.
Робота вежі з автонасосами
Принцип роботи водонапірної вежі з автоматичним насосом практично нічим не відрізняється від описаної нами раніше схеми роботи. Виняток становить лише той факт, що в такій системі відсутній насосна станція як така. Її функцію виконує компактний електронасос.
При зниженні рівня води в ємності нижче порогового значення системою автоматики подається сигнал, і насос починає накачувати воду в бак. Як тільки резервуар повністю заповниться, чекають, поки рівень рідини знову не впаде.
Такі системи використовуються найчастіше на приватних і дачних ділянках. В якості виступає поплавок, який, опускаючись майже до самого дна, замикає контакти і віддає сигнал реле, а то вже керує роботою насоса.
визначення характеристик
Щоб система справно виконувала свої обов’язки, необхідно, щоб висота водонапірної башти була більше, ніж висота будь-якого іншого обслуговується споруди. Саме тому резервуари з водою часто можна побачити на дахах багатоповерхових будинків (особливо в американських фільмах). Якщо ця умова не виконується, то можливий застій води в баку.
Іншим важливим параметром водонапірної вежі є обсяг робочої ємності. Цей показник визначається графіком витрати води споживачами. Зазвичай розмір ємності підбирають так, щоб накопиченої рідини вистачило для використання протягом дня. В такому випадку насос буде включатися в роботу тільки вночі, що знизить навантаження на електромережу.
Особливості проектування фундаменту
Висота вежі і обсяг бака прямим чином впливають на вартість вежі. Причому мова йде не стільки про вартість підтримуючої конструкції і резервуара, скільки про ціну фундаменту. Перед вибором типу і глибини закладення основи проводиться розрахунок не тільки на статичне навантаження, але і на динамічну – під час наповнення бака можуть виникнути коливання, які виведуть конструкцію з рівноваги.
Проводиться також розрахунок на стійкість з урахуванням впливу вітрового навантаження. Чим вище вежа, тим сильніше вона буде відхилятися від вертикальної площини при сильному і поривчастим вітром. Розгойдуючись, вежа почне «турбувати» воду, з’являться хвилі, які в кілька разів збільшать допустимий тиск водонапірної башти на заснування. В результаті конструкція зруйнується.
Тому при установці навіть дачної конструкції не нехтуйте допомогою професіоналів. Витративши кошти зараз, ви зможете в майбутньому не турбуватися про надійність і працездатності своєї водонапірної башти.
Під водонапірною баштою прийнято розуміти спеціальну конструкцію, яка використовується з метою відстеження напору води, її витрати і формування запасів в системі водопостачання.
Традиційно водонапірна вежа має вигляд конструкції, яка складається з бака або резервуара для рідини циліндричної форми, і стовбура, на якому тримається цей бак. Безпосередньо стовбур і виступає як опора споруди.
Водонапірні башти Рожновського по ТУ 5265-001-01679841195-2014
Артикул | Об `єм | Діаметр бака (мм) | Товщина металу бака (мм) | Висота бака (мм) | Висота стовбура (мм) | Діаметр стовбура (мм) | Товщина металу стовбура (мм) | Висота загальна |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
BБР-15/9 | 15 м.куб | 2400 | 4 | 3500 | 9000 | 960 | 4 | 12500 |
ВБР-15/9 | 15 м.куб | 2400 | 4 | 3500 | 9000 | 1220 | 4 | 12500 |
BБР-25/9 | 25 м.куб | 2400 | 4 | 5000 | 9000 | 960 | 4 | 14000 |
BБР-25/9 | 25 м.куб | 2400 | 4 | 5000 | 9000 | 960 | 5 | 14000 |
ВБР-25/9 | 25 м.куб | 2400 | 4 | 5000 | 9000 | 1220 | 4 | 14000 |
BБР-25/15 | 25 м.куб | 2400 | 4 | 5000 | 15000 | 1220 | 4 | 20000 |
BБР-25/15 | 25 м.куб | 2400 | 4 | 5000 | 15000 | 1220 | 5 | 20000 |
ВБР-50/15 | 50 м.куб | 2400 | 4 | 6500 | 15000 | 1220 | 4 | 21500 |
ВБР-50/15 | 50 м.куб | 2400 | 4 | 6500 | 15000 | 1220 | 5 | 21500 |
ВБР-50/15 | 50 м.куб | 2400 | 5 | 6500 | 15000 | 1220 | 5 | 21500 |
ВБР-50/18 | 50 м.куб | 2400 | 4 | 6500 | 18000 | 1220 | 5 | 24500 |
ВБР-50/18 | 50 м.куб | 2400 | 5 | 6500 | 18000 | 1220 | 5 | 24500 |
Водонапірні башти Рожновського по ТП 901-5-29
Артикул | Об `єм | Діаметр бака (мм) | Товщина металу бака (мм) | Висота бака (мм) | Висота стовбура (мм) | Діаметр стовбура (мм) | Товщина металу стовбура (мм) | Висота загальна |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
BБР-15/12 | 15 м.куб | 3020 | 4 | 2000 | 12000 | 1220 | 4 | 14000 |
BБР-15/12 | 15 м.куб | 3020 | 5 | 2000 | 12000 | 1220 | 5 | 14000 |
BБР-25/12 | 25 м.куб | 3020 | 4 | 3500 | 12000 | 1220 | 4 | 15500 |
BБР-25/12 | 25 м.куб | 3020 | 5 | 3500 | 12000 | 1220 | 5 | 15500 |
BБР-25/15 | 25 м.куб | 3020 | 4 | 3500 | 15000 | 1220 | 4 | 18500 |
ВБР-25/15 | 25 м.куб | 3020 | 5 | 3500 | 15000 | 1220 | 5 | 18500 |
ВБР-50/15 | 50 м.куб | 3020 | 4 | 6500 | 15000 | 1220 | 4 | 21500 |
ВБР-50/15 | 50 м.куб | 3020 | 5 | 6500 | 15000 | 1220 | 5 | 21500 |
ВБР-50/18 | 50 м.куб | 3020 | 4 | 6500 | 18000 | 1220 | 4 | 24500 |
ВБР-50/18 | 50 м.куб | 3020 | 5 | 6500 | 18000 | 1220 | 5 | 24500 |
ВБР-50/18 | 50 м.куб | 3020 | 4 | 6500 | 18000 | 2000 | 4 | 24500 |
ВБР-160/25 | 160 м.куб. | 3020 | 4 | 25500 | 25500 | 3020 | 4 | 25500 |
ВБР-160/25 | 160 м.куб. | 3020 | 5 | 25500 | 25500 | 3020 | 5 | 25500 |
ВБР-160/25 | 160 м.куб | 3020 | 4-5-6 | 25500 | 25500 | 3020 | 4-5-6 | 25500 |
Водонапірна вежа Рожновського: призначення, застосування, особливості
Водонапірні башти Рожновського найбільш часто використовуються в населених пунктах малого розміру і промислових майданчиках для організації безперервного водопостачання.
Описувана конструкція служить паличкою-виручалочкою для оптимального функціонування насосних станцій: в той час, коли насоси не працюють, з водонапірної башти відбувається подача потрібної кількості води.
Водонапірна вежа Рожновського має кілька варіацій, що володіють ідентичним зовнішнім виглядом, але відрізняються ємністю резервуара, висотою опор, діаметром бака і діаметром опори.
- 15-50 м3 – можливий обсяг ємності бака;
- 9-25 м – найбільш часто зустрічаються параметри висоти;
- 2400-3020 мм – можливі варіанти діаметра бака;
- 960-2000 мм – можливі варіанти діаметра опори.
Вибір того чи іншого параметра зумовлений низкою факторів:
Кількість поверхів споруд, обслуговування яких проводиться;
Аналіз і калькуляція втрат напору в мережі водопроводу;
Розрахунок обсягу споживання води за кількістю споживачів (для сільської місцевості також враховується витрата, наприклад, на полив вулиць і інші потреби населеного пункту) Отримане розрахункове число має силу в протягом 10-15 років і не потребує перегляду в зазначені терміни.
Водонапірна вежа Рожновського використовується в різних кліматичних умовах. Однак застосування конструкції неможливо в усіх районах і залежить від ряду характеристик:
Розрахункова температура в зимовий період не повинна бути нижче мінус 35 градусів за Цельсієм;
100 кгс / м і менше – прийнятна маса снігового покриву;
38 кгс / м і менше – можливий тиск вітру;
Відсутності грунтових вод;
6 балів і нижче – що допускається сейсмічна активність в районі;
Виникненню здимань, непросадних грунти, яким властива така характеристика, як «однорідність».
Облік меж мінусової температури в тій чи місцевості відіграє вирішальну роль при установці ВБР. Так, наприклад, в районах вічної мерзлоти або зонах розвитку карстового процесу встановлення та експлуатація водонапірної башти Рожновського неможлива.
Районам, в яких температура повітря в зимовий період опускається до мінус 20-30 градусів за Цельсієм, характерний ряд особливостей експлуатації.
Експлуатація конструкції в мінусових умовах
Водообмін повинен здійснюватися не менше двох разів на добу при температурі мінус 20-30 градусах за Цельсієм;
Можливість одноразового водообміну при обліку ряду характеристик і параметрів для температури нижче мінус 20.
Конструкція і установка
Водонапірна вежа Рожновського конструюється шляхом зварювання листів і складається з:
Обичайки циліндричної форми. Обечайка має циліндричну дах і днище;
Опори циліндричної форми, яка в процесі водопостачання заповнюється водою.
Для монтажу опори знадобиться ряд заставних і сполучних деталей, використання яких забезпечить надійність конструкції на монолітному фундаменті із залізобетону.
Етапи монтажу водонапірної башти Рожновського
1. Єдино акредитована і допущена до проведення складально-налагоджувальних робіт будівельно-монтажна організація допускається до здійснення монтажу. В її обов’язки також входить слідувати всім вимогам проекту виконуваних робіт.
2. Збірка вежі на землі в положенні горизонтально.
3. Установка в вертикальне положення за допомогою крана стрілового типу.
4. Монтаж днища опори тільки після проведення перевірки на відповідність прийнятним нормам відхилення від вертикальності.
5. Тестування системи після завершення всіх монтажних робіт.
Водопровідна арматура укладається в колодязь, наявний поблизу водонапірної башти Рожновського.
Водонапірна вежа Рожновського: обслуговування
Всі обов’язки з технічного обслуговування конструкції традиційно покладаються на організацію, якій використовується ВБР. Дії під час виникнення будь-яких несправностей або несправностей є повною відповідальністю користувача.
Не забувайте, що термін служби водонапірних веж системи Рожновського, а також безпеку обслуговуючого персоналу безпосередньо залежать від вашої здатності слідувати і дотримуватися всі технічні вимоги, здійснювати коректну експлуатацію і контроль справності робочих характеристик конструкції.
Шукаєте організацію, де можливо придбати або замовити виготовлення водонапірної башти Рожновського? Група компаній «Єгоза» рада запропонувати свої послуги з виготовлення і монтажу цієї перевіреної часом і добре зарекомендувала себе конструкції.
Схема водонапірної вежі складається з водонапірної резервуара або бака запасу води і підтримуючої конструкції – ствола. Різні схеми башти Рожновського застосовуються в складі устаткування для водопостачання зі свердловини артезіанської. Типові башти Рожновського мають маркування за типовим проектом ТП 901-5-29: ВБР-15, ВБР-25, ВБР-50, ВБР-160. Найбільша вежа-колона має обсяг води 160 м3.
Водонапірні вежі висота яких 26 метрів і обсяг 160 куб. м (50 куб. м – водонапірні бак, 110 куб. м – резервного запасу води) знаходить застосування в заміських системах автономного водопостачання, сільських водопровідних системах, водопостачання великих підприємств, сільських селищ, котеджних містечок.
Типові водонапірні башти проектують з водопровідними баками місткістю 15, 25, 50, 160 кубів. Висоту опор (від землі до верху опори бака) для башт обсяг яких від 15 до 50 кубів встановлюють кратної 3 м, з баками місткістю 100 кубів і більше – кратної 6 м.
Схема водонапірної вежі, конструкція і обладнання
Опис пристрою башти Рожновського:
1 – грязьова труба
2 – труба наповнення башти
3 – закладні деталі
5 – земляний насип
7- зовнішні сходи
8 – внутрішні сходи
9 – світловий люк
Внутрішня порожнина заповнюється водою двома способами. За першою схемою підключення – водонапірна вежа заповняться водою, яка надходить зверху. Це самий неекономічний спосіб з точки зору споживання електроенергії, проте, при цьому виключаються гідроудари в магістралі при включенні глибинного насоса.Другий спосіб підключення вежі – насос качає воду безпосередньо в магістраль, а водонапірна вежа виступає в ролі «споживача-накопичувача» і вода надходить знизу. Такий метод підключення більш економічний, однак, наявність гідроударів в системі може привести до поривів води і виходу з ладу обладнання вежі.
Типові башти Рожновського
Обсяг бака і висота підтримуючої конструкції вежі (яка вимірюється від поверхні землі до низу бака) визначаються в процесі проведення основних розрахунків системи водопостачання та приймаються як задані при проектуванні вежі. Далі з типових конструкцій вибирається найближча велика. Всі типи водонапоних веж Рожновського представлені в таблиці нижче. Загальний вигляд водонапірних веж ідентичний, це опора-нога висотою 8-18 метрів і на ній встановлений бак об’ємом 15, 25, 50 м3. Така грушоподібна форма характерна всім башт Рожновського, крім ВБР-160 яка має форму стовбура з постійним діаметром по довжині.
Типові розміри водонапірної вежі
Найменування | Висота опори, м | Діаметр опори, мм | Висота вежі, м | Тиск, атм | Вага вежі, тн |
ВБР-15 м3 | 8 | 1020 | 11,5 | 1,1 | 2,8 |
ВБР-15 куб | 12 | 1020 | 15,5 | 1,5 | 3,1 |
ВБР-25 м3 | 12 | 1020 | 16,5 | 1,6 | 4,3 |
ВБР-25 куб | 15 | 1020 | 19,5 | 1,9 | 4,9 |
ВБР-50 м3 | 15 | 1020 | 23,6 | 2,3 | 6,3 |
ВБР-50 куб | 18 | 1020 | 26,6 | 2,6 | 6,8 |
ВБР-50 м. Куб | 18 | 2000 | 26,6 | 2,6 | 8,6 |
ВБР-160 куб м | 26 | 3020 | 26 | 2,6 | 11,3 |
У практиці будівництва водонапірних веж розміри бака і стовбура змінюються в широких межах. Ємність бака коливається від декількох десятків кубічних метрів в малих водопроводах до декількох тисяч кубічних метрів в типових вежах великої висоти, використовуваних у великих міських і промислових водопроводах. Висота вежі складається з висоти підтримуючої конструкції (зазвичай лежить в межах 15-30 м і в рідкісних випадках перевищує 30 м) і висоти бака.
Баки в більшості випадків влаштовують круглої форми в плані. Співвідношення висоти і діаметра бака диктується як технологічними, так і архітектурно-будівельними міркуваннями. Велика висота бака небажана, тому що викликає збільшення висоти підйому води, а також значні коливання напорів в системі. Водонапірна вежа, особливо в міських водопроводах, повинна задовольняти естетичним вимогам, які пред’являються до всіх архітектурних споруд. Негарно виконана вежа може порушити гармонійність всього архітектурного ансамблю того району, де вона расположена.В деяких випадках (наприклад, на промислових підприємствах при наявності двох або декількох мереж різного напору) влаштовують вежі з двома і більше баками, розташованими на різній висоті. Тиск води водонапірної башти визначається її висотою.
Історія суцільнометалевих не обігріваються водонапірних веж почалася в 1925 році. У 1936 році інженер Рожновський А.А. запропонував конструкцію, метод швидкісного монтажу і водонапірну вежу, схема якої іспользкется по теперішній час. У 1942 році за їх створення і впровадження був удостоєний звання Лауреата Сталінської премії. Вежі отримали найменування типові «башти Рожновського», або БР.
З тих пір типові водонапірні башти Рожновського отримали своє широке поширення в системі водопостачання села за рахунок водонепроникності баків, малої маси сталевої конструкції (дізнатися вагу водонапірної башти Рожновського ви можете з таблиці) і заводського виготовлення деталей, що забезпечують відносно швидкий монтаж веж на місці будівництва.
Також типові башти Рожновського підвищують ступінь надійності системи водопостачання за рахунок наявності аварійного і протипожежного запасу води.
Призначення і область застосування вежі ситеми Рожновського
1. Уніфіковані (типові) водонапірні башти Рожновського застосовуються в схемах сільського, господарського водопостачання, а також водопроводів великих підприємств і населених пунктів.
2. Вежі призначені для регулювання нерівномірного водоспоживання, зберігання обмеженого резервного і протипожежного запасів води,
3.Вибір обсягу вежі і висоти стовбура обґрунтовує розрахунок водонапірної башти при проектуванні систем водопроводу.
4. Типові башти Рожновського розраховані для будівництва в районах про наступними характеристиками:
– розрахункова зимова температура зовнішнього повітря не нижче мінус 40 ° С;
– вага снігового покриву до 100 кг / м2;
– швидкісний тиск вітру до 45 кг / м;
– сейсмічність – не вище 6 балів;
Не допускається установка водонапірних веж в районах з особливими умовами будівництва (вічна мерзлота, карстові явища, висока сейсмічність і т. Д.).
5. Типові водонапірні башти Рожновського призначені для експлуатації при температурі води, що поступає не менше 6 ° С переважно з бурових свердловин. Для експлуатації в районах з розрахунковою зимовою температурою нижче мінус 20 ° С необхідно забезпечувати, як мінімум, дворазовий водообмін в добу.
Водонапірна вежа. Схема трубопроводів.
Башта Рожновського водонапірна підключається за такими схемами. За 1-й схемі влаштовують одну загальну подающе-відводять трубу, розраховану на подачу (в бак або з бака) води в кількості, що дорівнює різниці кількості води, що подається насосами і витрачається споживачами. Кінець її розташовують у низу бака на висоті, що запобігає засмоктування мулу, який може періодично накопичуватися в найнижчих точках бака. Ця схема може бути застосована при розташуванні вежі в будь-якій точці мережі. При такій схемі виходить найменша вартість трубопроводів, якими обладнується вежа Рожновського, і досягається деяке скорочення витрати енергії на підйом води, так як зниження рівня води в баку обумовлює відповідне зниження робочого напору насосів.
Підключивши труби по 2-й схемою типова вежа Рожновського обладнується двома трубами: подачі й відведення, між якими може бути влаштовано (в підвалі) аварійне перемикання. Така схема підключення водонапірної башти може бути застосована тільки при розташуванні вежі на початку мережі. Тут вся вода, що подається насосами, проходить через бак, і насоси завжди працюють з напором, відповідним найвищим положенням води в баку, що викликає збільшення напору насосів і витрати енергії на подачу води. За цією схемою у нас здійснено обладнання ряду раніше побудованих веж, але для знову споруджуваних веж така схема підключення не може бути рекомендована.
Можливе деяке компромісне рішення, яке передбачає пристрій єдиної подающе-відвідної труби з поділом її у бака на подачі й відведення. На останній встановлений зворотний клапан, що перешкоджає надходженню по ній води в бак. Підключення вежі по 3-й схемі дозволяє здійснювати постійне перемішування води в баку; перемішування води сприяє збереженню її свіжості і перешкоджає її замерзання взимку. Різновидом цієї схеми є схема підключення водонапірної вежі (прийнята в типових проектах Союзводоканалпроект), при якій подає трубопровід не доводиться до верху бака. Це дає можливість дещо скоротити перевитрата енергії на подачу води (що має місце при підключенні вежі по 1-й схемі) і здійснити часткове перемішування води в баку.
Схема водонапірної вежі повинна бути обладнана переливним і спускним трубопроводом. Переливний трубопровід доводять до найбільшого допустимого рівня води в баку, чим забезпечується автоматичний відвід води з бака при його переповненні. Відведена вода скидається у водостік. Діаметр переливної труби розраховується на відведення всієї подається насосами води. До переливної труби приєднується спускна труба, що йде від найнижчої точки бака і дозволяє видалити з нього воду при ремонті або промиванні водонапірної башти.
Схема водонапірної башти Рожновського передбачає наявність сигнальних пристроїв, що передають свідчення про рівень води в баку або сигнали при досягненні рівнем критичних (верхнього і нижнього) положень на насосну станцію або в будь-якої диспетчерський пункт водопровідного господарства.
Загальні відомості
Водонапірна вежа – це технічна споруда, що налічує в своїй історії не одне століття.Ще в середні століття, при облозі міст, нападники намагалися в першу чергу знищити водонапірні башти, щоб залишити супротивника без води і змусити його швидше капітулювати. І в сучасному світі водонапірні башти не втратили свого актуального значення, особливо в сільських районах.
Призначення і область застосування ВБР
призначені для забезпечення постійного і безперебійного водопостачання невеликих населених пунктів і промислових підприємств. Використовуються для зберігання запасів води і витрачання її в годинник підвищеного споживання, а також подачі під невеликим напором при зупинці насосів. У них зберігається також резервний і протипожежний запас води . Наповнення вежі відбувається в години, коли подача води перевищує її споживання. Коли витрата води перевищує продуктивність насосних станцій і в години перерв в роботі насосів, з водонапірної башти в мережу надходить недостатня кількість води.
Однією з найпоширеніших видів водонапірних веж є водонапірна вежа Рожновського (ВБР). Вона добре зарекомендувала себе своєю надійністю, простотою конструкції і довговічність при правильній експлуатації.
Водонапірні башти Рожновського мають уніфіковану конструкцію і розрізняються ємністю бака і висотою опори. Обсяг ємності резервуара може бути від 15 до 50 куб. метрів, а висоту зазвичай приймають від 9 до 25 метрів. Ці параметри залежать від рельєфу місцевості, поверховості обслуговуються будівель, втрат напору у водопровідній мережі і визначається шляхом розрахунку на стадії проектування.
ВБР використовуються в місцевості з наступними кліматичними характеристиками:
- Сейсмічна активність не вище 6 балів.
- Грунти однорідні, виникненню здимань і непросадних.
- Температура повітря не нижче -40 С.
- Сніговий покрив не більше 100 кг / м2.
- Напір вітру до 45 кг / м2.
У районах з карстовими явищами, вічною мерзлотою, будівництво ВБР не припустимо. При температурі повітря нижче – 20 С необхідно здійснювати як мінімум дворазове добовий водообмін.
Технічні характеристики
ВБР складається з бака і опори , Що виготовляються за ТП 901-5-29 і ТП 901-5-32с. Бак зварений, циліндричний, що переходить нижньої конічної частиною в циліндричну опору. Вежі бувають ємністю 15, 25, 50м, і мають уніфіковані діаметри баків – 2500 і 3020мм. Діаметр опор – 960, 1120, 1750мм. Ємність баку залежить від його висоти. Виготовляється з окремих частин довжиною від 3 до 9 метрів, що залежить від умов транспортування і бажань замовника. Висота опори варіюється від 9 до 20 метрів і збирається з декількох зварених між собою сталевих обичайок.
Необхідну ємність вежі розраховують за формулою: Wб = Wак + Wн. Де Wак – обсяг акумулює резервуара, Wн – обсяг ємності для зберігання недоторканного протипожежного запасу.
Сталева кришка має вигляд конуса і служить діафрагмою жорсткості. У ній передбачено оглядовий люк, а також встановлені датчики нижнього і верхнього рівнів води.
Для обслуговування вежі передбачена зовнішні сходи з огородженнями. При висоті більше 12 метрів комплектується додаткової майданчиком також з огорожами. Усередині башти приварені скоби у вигляді сходів для обслуговуючого персоналу при ремонті і чищення вежі.
Збірка всієї конструкції в єдине ціле здійснюється безпосередньо в місці установки башти. Вежа встановлюється на залізобетонний монолітний фундамент, в якому передбачені закладні деталі, до яких приварюється днище опори, нижня частина опори обсипається грунтом на висоту не менше 2,5 метрів. Водопостачання вежі здійснюється за допомогою напірно-розвідного трубопроводу. При застосуванні вежі для відбору проб води та пожежогасіння, на напірно-розвідних трубопроводів встановлюється стояк з двома запірними вентилями.
ВБР поставляється покритий зовні спеціальним грунтом в два шари для запобігання корозії, який необхідно відновлювати кожні 3-4 роки. Це дозволяє значно продовжити термін експлуатації вежі, так як найчастіше вихід з ладу вежі відбувається через корозію металевих несучих поверхонь.
Кожні 3-4 роки і в період експлуатації необхідно відновлювати покриття, внутрішні поверхні.
Монтаж ВБР і підготовка до роботи
Всі роботи по збірці і наладці веж Рожновського повинні проводитися будівельно-монтажною організацією, що має допуск на виконання цього виду робіт, при наявності проекту виконуваних робіт (ППР).
Конструкція збирається на землі в горизонтальному положенні. Для підйому вежі і установки її в вертикальне положення застосовуються стрілові вантажопідіймальні крани. Встановивши на фундамент, перевіряється її вертикальність геодезичними приладами. Переконавшись в правильності установки і дотриманні допустимих величин відхилень від вертикальності, приварюють днище опори. Роботи проводять відповідно до СНиП 3.03.01-87 розділ «Несучі та огороджувальні конструкції».
Після закінчення всіх монтажних робіт відповідно до розділу «Випробування резервуарних конструкцій і прийом робіт» СНиП 3.03.01-87 проводять гідравлічні випробування водонапірної башти.
Пристрій силовий ізоляції, якщо вона передбачена проектом, виконується монтажною організацією після підписання Акта про проведення гідравлічного випробування.
Технічне обслуговування водонапірної башти Рожновського
Контроль за технічним станом покладається на підприємство, яке експлуатує вежу. При виявленні серйозних несправностей – текти в зварних швах або відхилення від вертикальності більше допустимих значень в результаті нерівномірної просадки фундаменту або великих вітрових і снігових навантажень, необхідно припинити експлуатацію вежі, злити всю воду до з’ясування та усунення причин несправності. Поновлення використання ВБР можливо тільки після обстеження вежі фахівцями.
При дотриманні всіх вимог по контролю технічного стану і правильності експлуатації, скок служби водонапірної башти може бути продовжений.
Транспортування і зберігання
Транспортування ВБР може проводитися автомобільним, водним або залізничним транспортом, виходячи з економічної доцільності. Якщо транспортування проводиться автотранспортом, то умови і маршрут прямування необхідно узгодити зі службами ДАІ.
Всі елементи конструкції, в тому числі бак, транспортуються в горизонтальному положенні на автомобілях з довгими напівпричепами або лісовозах.
Елементи ВБР повинні бути надійно закріплені за допомогою клинів, тросів або дроту, багатооборотних кріплень. Швартування проводиться тільки за вантажопідйомні скоби. При проведенні вантажно-розвантажувальних робіт, страповка повинна проводиться також за вантажопідйомні скоби. Категорично забороняється скидати елементи вежі на землю, скочування по покотився або під ухил, так як при цьому можливе зминання стінок і порушення цілісності конструкції і пошкодження лакофарбового покриття.
Зберігання всіх складових вежі проводиться на відкритих, рівних майданчиках, які мають невеликий ухил для стоку води. Всі елементи розташовуються горизонтально на широких дерев’яних прокладках, що оберігають від контакту з землею. Не можна розташовувати прокладки безпосередньо під зварними швами. Тимчасово, до одного тижня, можливе розміщення елементів вежі безпосередньо на землі.
При виявленні порушень лако-фарбового покриття, необхідно провести антикорозійну обробку цих місць.
Якщо Ви вирішили замовити у нас Уніфіковану водонапірної башти Рожновського , Зв’яжіться з нашими фахівцями для отримання будь-якої цікавить Вас інформацією. Ми відповімо на будь-яке питання і допоможемо зробити правильний замовлення!
Водонапірна вежа являє собою підняту на певну висоту конструкцію, яка підтримує ємність для води. Цю ємність необхідно встановити на таку висоту, яка створить необхідний рівень тиску для подачі води через систему водопостачання. Пристрій включає в себе ствол (опорна частина), бак і намет, що оберігає цистерну від переохолодження і зледеніння в ній води. Висота водонапірної башти розраховується з урахуванням водопровідної системи та рельєфу окружний місцевості. Середня висота вежі коливається в межах від 15 до 40 метрів. Менша висота пристрої застосовується для забезпечення сільського та залізничного водопостачання.
Ємність водонапірної вежі зазвичай постачають переливної, розбірний і нагнітальної трубами. Розбірну трубу встановлюють на кілька сантиметрів вище дна ємності, щоб уникнути потрапляння у водогін осаду. Нагнітальна труба монтується таким чином, щоб бути на 15 см вище максимальної висоти резервуара для створення в ньому тиску. Для визначення наповненості резервуара на ній обладнані сигнальні пристрої.
Галузь застосування
Існує водонапірні башти з різноманітними будівлями для опорних елементів, резервуара і шатра. Також є цегляні, дерев’яні та сталеві водонапірні башти.
Сталева водонапірна вежа (Рожновського) – це пристрій, виготовлений з металевих листів, які об’єднані між собою за допомогою зварювання. Водопровідна цистерна з дахом і дном, що має об’єм 25 кубічних метрів, повинна мати залізобетонну водозаповнюється опору циліндричної форми такого ж обсягу. Сталева водонапірна вежа може мати висоту в межах від 16,5 до 19,5 метрів. Висота конструкції визначається висотою опори.
Сталева водонапірна вежа Рожновського знайшла своє застосування для забезпечення безперебійного водопостачання в промисловості, на тваринницьких фермах, в сільському господарстві. Такі бочки можуть використовуватися і на протипожежні потреби. Часто в сільській місцевості користуються вежами в якості централізованого водопостачання.
Металева (сталева) водонапірна бочка найчастіше розміщується в таких регіонах:
- де потрібно забезпечити на тривалий період часу певний запас води;
- де виникають перебої з електропостачанням, від якого залежить робота насосів водопостачання;
- в місцях, що мають застаріле обладнання із забезпечення водопостачання;
- де витрачаються великі обсяги води.
Переваги використання водонапірних веж
Використання водонапірної бочки володіє дуже корисними перевагами, особливо при їх використанні на малозаселених ділянках. Термін експлуатації сталевий вежі сягає 10-12 років при правильному використанні і належному догляді. Устаткування дуже легко використовувати, при цьому воно має підвищену ступенем надійності. Водонапірні башти застосовуються з 1954 року в сільському господарстві. Установка такої конструкції виявилася дуже зручною і корисною. Вода безперебійно надходила на ферми для напування худоби і на землю для зрошення городніх культур.
З середини 20-го століття, за даними досліджень визначено експлуатаційний період водонапірної башти в 12-13 років. Термін використання може бути збільшений при оновленні внутрішнього антикорозійного покриття.
Пристрій і принцип роботи водонапірної вежі
Сталева водонапірна вежа сконструйована з:
- насоса, розташованого в свердловині, який використовується для транспортування води в резервуар;
- автоматичного механізму, який виконує управління системою без постійного нагляду;
- обладнання з регулювання витрат водних ресурсів;
- трубопровідної мережі, призначеної для забезпечення подачі води.
Водонапірної башти ціна набагато доступніше, ніж це було 10-15 років тому. Тому її придбання позитивно позначиться на господарстві без великих фінансових втрат
Механізм роботи водонапірної вежі
Насос вежі занурюється в свердловину, пускаючи воду по водопровідних трубах в резервуар вежі. Після того, як вода накриє верхню позначку, датчик, який визначає рівень води, дасть команду на відключення її подачі.
При використанні води її рівень знижується, після того, як досягається нижня мітка, датчик реагує і подає команду на відновлення подачі води з свердловинного насоса. Таким чином, в пристрої працює найпростіша автоматика, що забезпечує безперебійне постачання водними ресурсами.
Установка водонапірної вежі
Для виконання монтажних робіт до опори конструкції прикріплена зовнішня сходи, що мають огородження для забезпечення безпеки робітників. При влаштуванні водонапірної вежі, що має висоту понад 12 метрів, монтується зовнішній поміст, який має додаткові огорожі. Всередині конструкції вежі за допомогою зварювання змонтовані металеві скоби, для виконання ремонтних і очисних робіт обслуговуючим персоналом.
Баштова конструкція повинна бути встановлена на монолітний блок із залізобетону, до основи якого повинні бути вмонтовані металеві частини. Саме до них згодом буде приварюватися опора (нижня частина водонапірної башти). Після приварювання днища до фундаменту опорна труба обсипається землею на 2,5 і більше метрів.
У разі, коли призначення вежі – це пожежогасіння, то на розвідних трубопроводів повинен встановлюватися стояк з двома вентилями.
Зовнішня частина баштовій конструкції покрита антикорозійним шаром. Це забезпечує захист не тільки від утворення іржі, але і впливу інших фізико-хімічних чинників, здатних вплинути на міцність і надійність конструкції.
Періодично, раз в 3 роки варто поновлювати зовнішній захисний шар. Це дозволить збільшити термін експлуатації обладнання на кілька років, так як найчастіше причиною поломки водонапірних веж є корозія зовнішніх поверхонь.
З моменту винаходу водонапірних веж пройшло вже більше 100 років. Сьогодні мало хто пам’ятає початок їх експлуатації. У той час виготовити і встановити металеву водонапірну пристрій, було дуже витратним заходом. Але в сучасних умовах купити водонапірну бочку набагато доступніше.
Ціна водонапірної башти залежить від обсягу резервуара води і висоти опори.
Приблизно один раз на рік проводиться заміна (відновлення) харчового шару на внутрішній поверхні ємкості. До експлуатації допускаються тільки ті водонапірні башти, які надали задовільні результати біохімічного аналізу на гранично допустимий рівень бактерій після виконання дезінфекційних операцій.
Після придбання водонапірної башти всі монтажні і підготовчі роботи з налагодження обладнання повинна виконувати будівельно-монтажна організація. Це пов’язано з тим, що неправильний монтаж і відсутність допуску до виконання даного виду робіт може привести до поломки обладнання. Монтаж обладнання повинен проводитися тільки в разі надання проекту по виробленим роботам.
Всі операції по збору конструкції відбуваються в лежачому положенні. Повністю змонтовану конструкцію необхідно піднімати за допомогою вантажопідіймальних кранів. Після розташування конструкції на фундаменті перевіряється її чітке вертикальне положення.
Після перевірки вертикальності конструкції, дно опори приварюють до фундаменту з металевими шарами.
По завершенню монтажних робіт в обов’язковому порядку проводяться випробувальні роботи як по правильності виконання всіх етапів роботи вежі, так і по міцності монтажу.
Технічне обслуговування проводиться за рахунок підприємства, яке експлуатує баштову конструкцію. Контроль над станом вежі також покладається на замовника.При будь-яких технічні несправності (нахил вежі, протікання резервуара в зварювальних швах арматури) потрібно забезпечити тимчасове припинення водопостачання через дану водонапірну вежу. В цьому випадку з неї потрібно злити всю воду і викликати технічну групу будівельно-монтажних фахівців для усунення несправностей.
Придбання водонапірної вежі
Ціна водонапірної вежі на сьогоднішній день цілком доступна. При її покупці сума вноситься після заповнення форми замовлення і внесення до заявки усіх необхідних технічних вимог.
Купити водонапірну вежу можна на сайті сайт. Якісне та надійне обладнання, перевірене роками!
Що таке водонапірна вежа і який її принцип дії? Які бувають види водонапірних веж? З яких основних елементів вона складається? У чому особливості конструкції різних видів веж і чим вони схожі між собою? Про це ми розповімо в нашій статті.
Водонапірна вежа – гідротехнічна споруда для перекачування і зберігання води. Являє собою резервуар, встановлений на певній висоті. Принцип роботи заснований на дії Закону сполучених посудин, який є одним з базових законів гідростатики. Даний вид споруд відомий з давніх-давен, а й в наші дні водонапірні башти не втратили актуальності, особливо для місцевості з дефіцитом енергії.
Принцип дії і різновиди конструкції водонапірних башт
Як було сказано вище, в башті працює закон гідростатики. Завдяки йому рідину у відкритій системі прагне зайняти однаковий рівень у всіх сполучених посудинах. Посудиною в даному випадку можна вважати елементи трубопроводу. Для підтримки постійного тиску в трубах необхідний постійний перепад висот водяного стовпа. При цьому вода з резервуара вежі повинна розподілятися по трубопроводу споживачам, а це значить, що він повинен знаходитися вище найвищої точки водорозбору.
Конструктивна завдання просте – встановити резервуар на певній висоті. Кожен інженер вирішував цю задачу по-своєму, і в результаті з’явилося безліч різновидів водонапірних веж (ВД).
1. Кам’яна кладка (старий метод). Вежа і резервуар повністю викладені з цегли. Остання СБ, побудована за цим методом датується 1885 р
2. Залізобетонні вежі з резервуарами. СБ з конструктивного залізобетону будувалися в основному в радянський період. Обсяг ж / б резервуара міг доходити до 150 куб. м.
3. Вежі на гіперболоїдних опорах. Опори, винайдені великим російським інженером В. Г. Шуховим, крім виняткових конструктивних властивостей, представляють художню цінність. Всього їх побудовано самим архітектором близько 200. Принцип гіперболоїдної опори застосовується сьогодні при будівництві найвищих будівель і веж світу.
4. Резервуар на рамному сталевому каркасі. Найпростіший з точки зору проекту варіант. Конструкція рами довільна (прямокутна, трикутна, збірно-розбірна і т. Д.).
5. Сталевий бак змінного перерізу ( «граната»). Виготовляється на заводі шляхом з’єднання по осі двох циліндричних резервуарів різного діаметру. Опорою служить ємність (труба) меншого діаметру, розташована знизу. Це найпоширеніший вид СБ в Росії. Привабливий через швидкого монтажу і виготовлення, але представляє труднощі при перевезенні (негабарит).
6. Індивідуальні резервуари. Це елементи водонапірної башти, тим чи іншим чином підключені до системи водопостачання окремо взятого будинку.
Елементи водонапірної вежі
Всі башти мають приблизно однаковий набір вузлів, який може ускладнюватися або спрощуватися в залежності від року побудови, якості води, рівня грунтових вод і т. Д. Але є стандартний «комплект» ознак, що об’єднує всі типи цих унікальних споруд:
- Резервуар, встановлений на висоті.Він може бути виконаний з будь-якого матеріалу, який не піддається швидкому розкладу (сталь, бетон, пластик). Дно резервуара має бути розташований над найвищої точки споживання.
- Опора резервуара. Власне те, що робить вежу вежею. Тут найкраще проявляється фантазія архітектора, особливо коли мова йде про споруди, встановлених в межах міста і жвавих місцях. Радянські інженери знайшли витончений (ефективний) спосіб комбінування двох функцій в одному елементі, створивши сталеву вежу з опорним трубопроводом. Непомітна на вигляд, вона простіше і швидше за інших виробляється і монтується, тому саме сталеві СБ становлять 75% всіх масово встановлених водонапірних веж.
- Вертикальний трубопровід. Точніше, їх два – подає і відводить. Подає прокладається від насосів під верхню кришку основного резервуара. Через нього бак заповнюється водою. Відвідний має значний діаметр (від 200 мм) і підключений до системи водорозбору.
- Вентиляційний стояк або люк. Розташований у верхній частині бака і служить для вирівнювання обсягу повітря і підтримки постійного атмосферного тиску.
- Насосна станція. Окремо розташована будівля, побудоване над свердловиною, в якому розташовані водопідіймальні насоси. Її завдання – забезпечити заповнення резервуара до необхідного (максимального) рівня.
- Автоматика. Навіть примітивна СБ повинна бути забезпечена як мінімум датчиком заповнення, який включить насоси на підкачування в разі падіння рівня води.
- Система фільтрації. Кожна вежа передбачає можливість установки фільтрів будь-якого рівня.
1 – насосна станція з автоматикою; 2 – подає труба; 3 – резервуар; 4 – вентиляційний люк; 5 – трубопровід подачі води споживачам
Функції водонапірної вежі
Ємність резервуара вежі рідко становить менше 50 куб. м води, а це має на увазі колективне використання, що спричиняє за собою нерівномірне об’ємне споживання. У переважній більшості випадків СБ встановлюють в районах приватного сектора, де розвинене садівництво і постійно споживається вода. У таких випадках вежа є частиною системи водопостачання цілих районів.
- Вирівнювання роботи насосної станції. Водопостачання району здійснюється за допомогою насосної станції, яка піднімає воду зі свердловини. При підключенні станції безпосередньо до трубопроводу неминуче будуть відбуватися перевантаження в пік водорозбору, що призведе до частого виходу з ладу обладнання. Резервуар виконує функцію гідроакумулятора, який підтримує тиск в системі за рахунок гравітації. Завдяки цьому насоси працюють в стабільному режимі і не перевантажуються.
- Вирівнювання тиску в мережі. Ця функція безпосередньо випливає з попередньої. В даному випадку енергія насосів не витрачається на підтримання постійного тиску в трубопроводі – це забезпечує водяний стовп.
- Аварійний запас води. У разі поломки або профілактики роботи можна проводити без зупинки подачі води споживачам.
- Водопідготовка. Вода зі свердловини далеко не завжди відповідає вимогам ДСТУ і СанПіН. Вежа і резервуар мають достатньо вільного місця для установки різних систем грубої очистки, які доводять якість води до прийнятного рівня. Так, наприклад, в «ніжці» сталевий вежі часто влаштовують плаваючий фільтр, який вловлює оксид заліза, що утворюється при аерації води.
Функціональні завдання водонапірної вежі не залежать від її конструкції, висоти, об’єму резервуара і місця розташування. Всі вежі виконують однакові завдання, описані вище.
Сама ідея накопичення запасу води цілком застосовна для індивідуальних водопроводів, особливо там, де вона постійно витрачається – в сільськогосподарських і тваринницьких комплексах. Вузли водонапірної вежі можна також інтегрувати в житлову будівлю та економити електроенергію для підтримки постійного тиску.Як спорудити водонапірний резервуар, ми розповімо в наступній статті.