Водонапорная башня схема. Типовые башни системы Рожновского 160 куб. м

Схема водонапорной башни состоит из бака - резервуара запаса воды и поддерживающей конструкции - ствола. Различные схемы подачи воды применяются в составе оборудования для водоснабжения из скважины артезианской. Типовые башни имеют маркировку по типовому проекту ТП 901-5-29 (ВБР-15, ВБР-25, ВБР-50, ВБР-160), которая указывается в паспорте и сертификате на оборудование. Самая большая башня-колонна ВБР160 имеет объем 160 м3.

Водонапорные башни, высота которых 26 метров и объем 160 куб. м (50 куб. м - рабочий объем, 110 куб. м - резервного запаса воды) находит применение в загородных системах автономного водоснабжения, сельских водопроводных системах, водоснабжения крупных предприятий, фермерских хозяйств, сельских поселков, котеджных городков, крупных деревень.

Водоподъемное оборудование рассчитывают на вместимость (15 ,25, 50, 160 кубов) и размер опор (от земли до верха опоры). Для башни объемом от 15 до 50 кубов высоту ствола устанавливают кратной 3 м, с баками вместимостью 100 кубов и более - кратной 6 м. Большие водонапорные баки ставят на кирпичные стволы.

Схема водонапорной башни, конструкция и оборудование

Описание устройства башни Рожновского:

1 - грязевая труба

2 - труба наполнения

3 - закладные детали

4 - фундамент

5 - земляная насыпь

6 - ствол

7 - наружная лестница

8 - внутренняя лестница

9 - световой люк

10 - сапун

11 - крыша бака

12 - лёдоудержатели внутри

13 - бак

Как устроена водонапорная башня внутри видно на схеме. Внутренняя полость заполняется двумя способами. По первой схеме подключения – водонапорная башня заполнятся водой, которая поступает сверху. Это самый неэкономичный способ с точки зрения потребления электроэнергии, однако, при этом исключаются гидроудары в магистрали при включении глубинного насоса. Второй способ подключения – насос качает воду непосредственно в магистраль, а башня выступает в роли «потребителя-накопителя» и вода поступает снизу. Такой метод подключения более экономичный, однако, наличие гидроударов в системе может привести к порывам труб и выходу из строя водоподающего оборудования.

Типовые башни системы Рожновского

Объем бака и длину поддерживающей конструкции (измеряемая от поверхности земли до низа бака) определяются в процессе проведения основных расчетов системы водоснабжения и принимаются как заданные при проектировании башни. Далее из типовых конструкций выбирается ближайшая большая. Все типы водонапорных башен Рожновского представлены в таблице ниже. Общий вид идентичен, это опора-нога высотой 8-18 метров и на ней установлен бак объемом 15, 25, 50 м3. Такая грушевидная форма характерна всем башням Рожневского, кроме ВБР-160 которая имеет форму ствола с постоянным диаметром по длине. В таблице представлены основные геометрические размеры водонапорной башни Рожновского, вес конструкции, высота, максимальное давление напора воды.

Типовые размеры водонапорной башни

В практике строительства водонапорных башен размеры бака и ствола меняются в широких пределах. Емкость бака колеблется от нескольких десятков кубических метров в малых водопроводах до нескольких тысяч кубических метров в больших сооружения, используемых в больших городских и промышленных водопроводах. Высота башнисостоит из длины поддерживающей конструкции (обычно лежит в пределах 15—30 м и в редких случаях превосходит 30 м) и высоты верхнего резервуара.

Резервуары в большинстве случаев устраивают круглой формы в плане. Соотношение высоты и диаметра бака диктуется как технологическими, так и архитектурно-строительными соображениями. Большая высота нежелательна, так как вызывает увеличение уровня подъема воды, а также значительные колебания напоров в системе. Водонапорная башня, особенно в городских водопроводах, должна удовлетворять эстетическим требованиям, которые предъявляются ко всем архитектурным сооружениям. Некрасиво выполненное сооружение может нарушить гармоничность всего архитектурного ансамбля того района, где она расположена. В некоторых случаях (например, на промышленных предприятиях при наличии двух или нескольких сетей разного напора) устраивают башни с двумя и более баками, расположенными на разной высоте. Давление воды водонапорной башни определяется ее высотой.

История цельнометаллических необогреваемых водонапорных башен началась в 1925 году. В 1936 году советский инженер Рожновский А.А. предложил конструкцию, метод скоростного монтажа и водонапорную башню, схема которой используется по настоящее время. В 1942 году Рожневский за их создание и внедрение был удостоен звания Лауреата Сталинской премии. В СССР башни получили свое широкое распространение в системе водоснабжения села за счет водонепроницаемости баков малой массы (узнать вес водонапорной башни Рожновского вы можете из таблицы) и заводского изготовления деталей, обеспечивающих относительно быстрый монтаж на месте строительства.
Также типовые башни системы Рожновского повышают степень надежности системы водоснабжения за счет наличия аварийного и противопожарного запаса воды.

Назначение и область применения башни системы Рожновского

1. Унифицированные (типовые) водонапорные башни системы Рожновского применяются в схемах сельского, хозяйственного водоснабжения, а также водопроводов крупных предприятий и населенных пунктов.
2. Водоподъемное оборудование предназначено для регулирования неравномерного водопотребления, хранения ограниченного резервного и противопожарного запасов воды,
3. Выбор объема и высоты ствола обосновывает расчет водонапорной башни при проектировании систем водопровода.
4. Унифицированные башни рассчитаны для строительства в районах о следующими характеристиками:
- расчетная зимняя температура наружного воздуха не ниже минус 40°С;
- вес снегового покрова до 100 кг/м2;
- скоростной напор ветра до 45 кг/м;
- сейсмичность - не выше 6 баллов;
Не допускается установка водонапорных сооружений в районах с особыми условиями строительства (вечная мерзлота, карстовые явления, высокая сейсмичность и т. д.).
5. Заводские конструкции предназначены для эксплуатации при температуре поступающей воды не менее 6° С преимущественно из буровых скважин. Для эксплуатации в районах с расчетной зимней температурой ниже минус 20° С необходимо обеспечивать, как минимум, двукратный водообмен в сутки, чтобы вода в башне не замерзала.

Водонапорная башня. Схема трубопроводов.

Башня Рожновского подключается по следующим схемам. По 1-й схеме устраивают одну общую подающую-отводящую трубу, рассчитанную на подачу (в/из бака) воды в количестве, равном разности количества воды, подаваемой насосами и расходуемой потребителями. Конец ее располагают у низа бака на высоте, предотвращающей засасывание ила, который может периодически скапливаться в самых низких точках бака. Эта схема может быть применена при расположении накопителя воды в любой точке сети. При таком подключении получается наименьшая стоимость трубопроводов, которыми оборудуется водонапорная башня, и достигается некоторое сокращение расхода энергии на подъем воды, так как снижение уровня воды в баке обусловливает соответствующее снижение рабочего напора насосов.

Подключив трубы по 2-й схеме башня системы Рожновского оборудуется двумя трубами: подающей и отводящей, между которыми может быть устроено (в подвале) аварийное переключение. Такая схема может быть применена только при расположении водонакопителя в начале сети. Здесь вся вода, подаваемая насосами, проходит по трубам вверх, и насосы всегда работают с напором, соответствующим наивысшему уровню воды, что вызывает увеличение напора насосов и расхода энергии на водоподачу. По этой схеме у нас осуществлено оборудование ряда ранее построенных башен, но для вновь сооружаемых конструкций такая схема подключения не может быть рекомендована.

Возможно некоторое компромиссное решение, предусматривающее устройство единой подающе-отводящей трубы с разделением её у бака на подающую и отводящую. На последней установлен обратный клапан, препятствующий поступлению по ней воды обратно. Подключение труб по 3-й схеме позволяет осуществлять постоянное перемешивание воды, которое способствует сохранению ее свежести и препятствует ее замерзанию зимой. Разновидностью такой коммутации является схема подключения водонапорной башни (принятая в типовых проектах Союзводоканалпроекта), при которой подающий трубопровод не доводится до верха бака. Это дает возможность несколько сократить перерасход электроэнергии на питание насоса (имеющий место при подключении башни по 1-й схеме) и осуществить частичное перемешивание жидкости.

Водонапорная башня должна быть оборудована переливным и спускным трубопроводом. Переливной трубопровод доводят до наибольшего допустимого уровня воды в баке, чем обеспечивается автоматический отвод воды при переполнении. Отводимая вода сбрасывается в водосток. Диаметр переливной трубы рассчитывается на отвод всей подаваемой насосами воды. К переливной трубе присоединяется спускная труба, идущая от наинизшей точки бака и позволяющая опорожнять его при ремонте или промывке.

Схема водонапорной башни Рожновского предполагает наличие сигнальных устройств, передающих показания об уровне воды или сигналы при достижении уровнем критических (верхнего и нижнего) положений на насосную станцию или в какой-либо диспетчерский пункт водопроводного хозяйства.