Водонапорные башни.

Основной задачей работы водонапорной башни является компенсация не совпадения режимов подачи и потребления воды в отдельные часы суток, которые достигаются аккумулированием излишка подаваемой воды в одни часы и пополнением ее недостатка в другие часы суток.

Водонапорная башня представляет собой водонапорный бак, расположенный на поддерживаемой конструкции (стволе) на расчетной высоте (рис. 8.25). Вокруг бака для его утепления чаще всего устраивают шатер на консолях, выпущенных из опорной конструкции. Шатер должен быть из легкого материала, покрытого теплоизоляцией и огнеупорной краской. В районах теплого климата шатра можно не делать, но тогда бак должен иметь перекрытия. При достаточно быстром обмене воды в баке можно обойтись без шатра и в холодной местности, так как при этих условиях замерзание воды в баке маловероятно даже при больших морозах. В одной и той же водонапорной башне можно на разной высоте устанавливать два и даже три бака, которые обслуживают системы водопроводов с разными напорами (на промышленных предприятиях).

Водонапорные башни делают из разных материалов: бетона, железобетона, кирпича, металла и дерева. Несущей конструкцией башен есть цилиндрические (разных форм в плане) стены, колоны и металлические решетчатые конструкции. Резервуары железобетонных башен преимущественно круглые или многоугольные в плане со сферическим вогнутым днищем. На небольших башнях устраивают резервуары с плоским днищем. Железобетонная водонапорная башня с опорным корпусом в виде сплошной цилиндрической стенки постоянного диаметра наиболее распространенна в строительной практике.Строить башни такого типа можно по скоростному методу, кроме того уменьшаются затраты на опалубку и леса, так как применяется подвижная опалубка.

 

 

 

8.25. Схема оборудования водонапорной башни трубопроводами:

и - задвижка; 2 - подающе-разводной трубопровод; 3 - компенсатор; 4 - трубопровод подачи воды из бака; 6 - обратный клапан; 6 - сетка; 7 - поплавковый клапан; 8 - воронка; 9 - металлические ступеньки; 10 - грязевая труба; 11 - заслонка на грязевой трубе; 12 - переливной трубопровод.

 

Большинство железобетонных башен сооружают из сборных элементов. Помещение в башнях используют для нужд водопроводного хозяйства. Башни сооружают с баками емкостью до 800 м3 при высоте до 40 м.

Металлические башни в нашем строительстве мало распространены с целью, сбережение металла; лишь иногда делают стальные башни системы В.Г.Шухова. Сравнительно с другими типами башен стальные более используемые для сейсмических районов. Металлические башни со стволом из трубы широко применяют в сельскохозяйственном водоснабжении.

Деревянные водонапорные башни делают на временных водопроводах и для небольших водопроводов колхозов или совхозов (в местах, богатых лесами). Эти башни выгодны лишь тогда, когда нужны небольшие высота и емкость. На деревянных башнях устанавливают стальные баки с плоским дном. Иногда (при емкости не более чем 100 м3) роб-баки из клепок, стянутих стальными обручами.

Водонапорные башни оборудуют подающим, переливным и спускным трубопроводами. Подающий (он же часто и разводной) трубопровод подает воду в резервуар (при избыточной подаче воды насосами) или в сеть. В редких случаях устраивают отдельно подающий и разводной трубопроводы. Подающий трубопровод желательно устанавливать на высоте верхнего уровня воды в резервуаре. Тогда на конце его делают поплавковый клапан, который автоматически закрывает трубопровод, когда уровень воды в резервуаре достигает верхней отметки. Переливной трубопровод служит для предотвращения переполнения резервуара. Спускной (грязевой) трубопровод в виде короткого ответвления присоединен к переливному трубопроводу и предназначен для полного опорожнения резервуара. На этом ответвлении установлена задвижка, которая открывается только при необходимости удалить из резервуара осадок. В башне должен быть установлен показатель уровня воды в резервуаре. В основном применяются поплавковые устройства. В тех случаях, когда водонапорная башня связана с автоматической системой водоснабжения, в резервуаре устанавливают поплавковый выключатель, который руководит работой насосов в зависимости от уровня воды. Разновидностью водонапорной башни - водонапорные колоны, высокие металлические или железобетонные резервуары. В нашей стране их делают очень редко.

Строительство водонапорной колонны целесообразно тогда, когда она предназначена (главным образом) для хранения аварийного запаса воды и значительное снижение напора в период, когда запас воды израсходован (такие условия часто встречаются на металлургических заводах). Наличие водонапорной колонны для хранения аварийного запаса воды дает возможность во многих случаях обойтись без дополнительного энергетического резерва на насосных станциях. Преимуществом водонапорной колонны является то, что она оказывает содействие смягчению гидравлических ударов в сети, так как в ней соприкасается с атмосферой значительная площадь поверхности воды. Колонну целесообразно располагать по возможности ближе к основному источнику возникновения гидравлических ударов, т.е. к насосной станции.