Menara air: prinsip operasi, tujuan, ciri

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 10:36

Menara air ialah reka bentuk paling ringkas yang direka untuk pengawalan autonomi aliran air dan tekanan dalam sistem paip. Prinsip mudah pengendalian menara air menentukan penggunaannya secara meluas.

Jenis menara air

Reka bentuk sedemikian telah digunakan oleh manusia selama beberapa abad. Puncak populariti mereka jatuh pada penghujung abad ke-19 - separuh pertama abad ke-20. Pada masa itu ia digunakan di depoh dan stesen untuk menservis lokomotif wap. Sejak itu, ia telah hilang kepentingannya, tetapi masih digunakan, contohnya, untuk bekalan air autonomi ke kawasan pinggir bandar atau perusahaan perindustrian.

Menara air pertama dibina terutamanya daripada bata merah, lebih jarang daripada kayu. Kemudian struktur konkrit bertetulang muncul. Pada separuh kedua abad ke-20, saintis Rozhnovsky mencadangkan reka bentuknya daripada kepingan keluli.

Menara Rozhnovsky kelihatan sangat mirip dengan bom tangan dengan pemegang. Diameter dasar menara air adalah 1.5-2 kali kurang daripada diameter tangki. Kelebihan reka bentuk ini ialah kelajuan pemasangan yang tinggi (silinder berongga dikimpal daripada kepingan keluli) dan pemasangan yang mudah di tapak, serta berat yang agak rendah.

Kini untuk bekalan air, tangki individu dalam bentuk tangki logam volumetrik paling kerap dipasang. Tiang keluli atau konkrit bertetulang digunakan sebagai penyokong.

Prinsip menara air

Pengoperasian menara air adalah mustahil jika bukan kerana fenomena penyamaan tekanan dalam kapal komunikasi, atau keseimbangan hidrostatik. Di bawah pengaruh graviti, air dalam tangki menyesarkan cecair dari paip sehingga tekanan dalam tangki menjadi sama dengan tekanan dalam sistem paip. Ini adalah asas untuk operasi menara air sebelum kemunculan pam elektrik.

Dengan kemunculan pam elektrik, skema kerja mereka telah berubah sedikit. Jika dahulu mereka adalah sumber utama air dalam sistem, kini mereka mula memainkan peranan sebagai simpanan. Stesen pam bertindak sebagai "pembekal" air, yang membekalkan tekanan melalui sistem paip terus kepada pengguna.

Pada masa yang sama, pam mengepam air ke dalam tangki menara sehingga ia penuh sepenuhnya atau automatik berfungsi. Pada saat beban puncak, apabila penggunaan air maksimum, dan stesen pam tidak dapat menampung kerja, injap tangki terbuka, dan air mula mengalir ke dalam sistem dari rizab. Ini berlaku sehingga stesen bekalan air sekali lagi mula menangani tugasnya. Selepaskeseluruhan kitaran berulang.

Unsur menara air

Tidak kira jenis dan prinsip operasi, menara air terdiri daripada 5-6 unit. Bilangan elemen boleh berbeza dengan ketara dan ditentukan oleh tujuan kemudahan, lokasinya, keterpencilan sumber utama, kualiti air dan kriteria lain.

Satu cara atau yang lain, setiap menara mengandungi:

1. Tangki - tangki keluli, konkrit bertetulang atau plastik dengan kapasiti beberapa puluh hingga beberapa ribu meter padu.
2. Sokongan - rangka atau struktur monolitik yang diperbuat daripada konkrit bertetulang, rasuk keluli atau bata merah dengan ketinggian tidak lebih daripada 25-30 meter. Ia mesti memastikan tangki berada di atas paras setiap pengguna.
3. Bekalan air menegak - paip bekalan yang datang dari punca dan alur keluar, dengan diameter 200 m, yang diletakkan pada sistem bekalan air.
4. Penetasan pengudaraan - dalam foto menara air ia ditunjukkan dengan anak panah. Ia adalah perlu untuk mengekalkan isipadu udara dalam tangki dan untuk mengelakkan genangan air.
5. Stesen pam dengan sistem kawalan ialah struktur berasingan, biasanya terletak di atas punca.

Sistem penapisan dengan pelbagai peringkat penulenan air boleh diperkenalkan ke dalam reka bentuk menara air, serta unit automasi untuk mengawal paras cecair dan mengelakkannya daripada jatuh ke nilai kritikal.

Fungsi utama menara air

Dari prinsip operasi menara air mengikut fungsi utamanya -penjajaran jadual kerja stesen pam. Bayangkan situasi di mana pam membekalkan air secara terus, tanpa pautan perantaraan dalam bentuk menara air.

Atas permintaan setiap pengguna, ia menghidupkan dan mematikan, iaitu, ia berfungsi secara huru-hara. Akibatnya, haus mekanismenya meningkat, penggunaan tenaga menjadi tidak sekata, yang meningkatkan beban pada loji kuasa.

Akibatnya, syarikat perkhidmatan terpaksa membelanjakan wang untuk pembaikan yang mahal. Untuk mengelakkan semua ini berlaku, mereka memasang menara air.

Fungsi kedua ialah mengekalkan tekanan dalam saluran paip. Air yang terletak pada ketinggian yang agak tinggi, di bawah pengaruh graviti itu sendiri mencipta tekanan yang diperlukan dalam sistem. Akibatnya, beban dikeluarkan dari stesen pam.

Tujuan tambahan

Tujuan lain dan prinsip operasi menara air berkait rapat. Air di sumber jarang sekali memenuhi piawaian kebersihan yang ditetapkan, jadi jika ia digunakan untuk keperluan domestik atau untuk minuman, menara air digunakan sebagai loji penapisan.

Penapis kasar terbina dalam sistem saluran paip bekalan, yang memerangkap logam berat, besi dan plumbum oksida, pasir dan bahan pencemar lain. Di dalam tangki, perapian mendap dan menjadi lebih bersih. Sistem kartrij pembersihan yang dipasang pada bekalan air bekalan boleh membersihkan air daripada bakteria patogen, menghantar kekepada pengguna produk yang sangat tulen.

Penciptaan bekalan air kecemasan, yang boleh digunakan sekiranya berlaku kegagalan utama air atau kebakaran, merupakan satu lagi fungsi tambahan menara air.

Kerja menara dengan pam automatik

Prinsip pengendalian menara air dengan pam automatik secara praktikalnya tidak berbeza dengan skema kerja yang kami nyatakan sebelum ini. Satu-satunya pengecualian adalah hakikat bahawa dalam sistem sedemikian tidak ada stesen pam seperti itu. Fungsinya dilakukan oleh pam elektrik padat.

Apabila paras air dalam tangki menurun di bawah nilai ambang, sistem automasi menghantar isyarat, dan pam mula mengepam air ke dalam tangki. Setelah tangki penuh, tunggu sehingga paras cecair turun semula.

Sistem sedemikian paling kerap digunakan di kawasan persendirian dan pinggir bandar. Apungan bertindak sebagai penunjuk paras cecair, yang, jatuh hampir ke bahagian paling bawah, menutup sesentuh dan memberi isyarat kepada geganti, jika tidak ia sudah mengawal operasi pam.

Definisi ciri

Untuk membolehkan sistem melaksanakan tugasnya dengan betul, ketinggian menara air perlu lebih tinggi daripada ketinggian struktur servis lain. Itulah sebabnya tangki air selalunya boleh dilihat di atas bumbung bangunan bertingkat (terutama dalam filem Amerika). Jika syarat ini tidak dipenuhi, maka air dalam tangki mungkin bertakung.

Parameter penting lain bagi menara air ialah isipadu tangki kerja. Penunjuk ini ditentukan oleh carta alirair oleh pengguna. Biasanya saiz bekas dipilih supaya cecair terkumpul cukup untuk digunakan sepanjang hari. Dalam kes ini, pam akan dihidupkan hanya pada waktu malam, yang akan mengurangkan beban pada grid kuasa.

Ciri reka bentuk asas

Ketinggian menara dan isipadu tangki secara langsung mempengaruhi kos menara. Dan kita tidak bercakap banyak tentang kos struktur sokongan dan takungan, tetapi mengenai harga asas. Sebelum memilih jenis dan kedalaman asas, pengiraan dibuat bukan sahaja untuk beban statik, tetapi juga untuk beban dinamik - semasa mengisi tangki, getaran mungkin berlaku yang akan tidak mengimbangi struktur.

Kestabilan juga dikira dengan mengambil kira pengaruh beban angin. Semakin tinggi menara, semakin banyak ia akan menyimpang dari satah menegak dalam angin kencang dan bertiup. Berayun, menara akan mula "mengganggu" air, ombak akan muncul yang akan meningkatkan tekanan yang dibenarkan menara air di pangkalan beberapa kali. Akibatnya, struktur akan runtuh.

Oleh itu, apabila memasang walaupun rumah desa, jangan mengabaikan bantuan profesional. Dengan membelanjakan wang sekarang, anda boleh berasa tenang tentang kebolehpercayaan dan prestasi menara air anda pada masa hadapan.