водонапорная башня площадь поверхности

Видео:Бывшая водонапорная башня.Скачать

Водонапорные башни Рожновского

Водонапорные башни Рожновского — это специальные сооружения в системе водоснабжения, предназначенные для регулирования напора и расхода воды в водопроводной сети, способствующие созданию её запаса, а также выравнивания графика работы водяных насосных станций.

Основное назначение водонапорных башен — аккумулирование воды для снижения нагрузки на насосную систему водопровода. Наибольшее применение получили водонапорные башни системы Рожновского.

Производство водонапорных башен имеет ряд особенностей. Прежде всего это связано с тем, что водонакопительный бак расположен на определённой высоте и вся конструкция требует обеспечения достаточной жёсткости и надёжности, ведь кроме веса самой конструкции необходимо удерживать и вес воды, находящейся в ней.

Рисунок. Общий вид водонапорных башен Рожновского

Таблица. Габаритные технические характеристики водонапорных башен Рожновского

Примеры изготовленных и смонтированных работы в нашей фотогалерее.

Видео:Водонапорная башня. Шуховская башня внутриСкачать

Историческая справка

Водонапорные емкости и водонапорные резервуары — являются неотъемлемой составной частью водонапорных башен. Водонапорные емкости — изобретение довольно древнее и вначале их внешний вид был далёк от современных водонапорных башен, но всегда принцип был одним и тем же. Например, водопровод в Древнем Риме — вблизи расположенного на возвышенности источника сооружался водоем, в котором вода накапливалась и по акведукам подавалась в городской водопровод.

Водонапорная башня системы Рожновского разработана инженером А.А. Рожновским в 1936 году. Её основное преимущество на тот момент — быстрота монтажа, которая составляла 2-4 дня, отсутствие необходимости подогрева в зимнее время и дешевизна изготовления в сравнении с кирпичными башнями. Эти неоспоримые достоинства являлись в то время огромным прорывом в технологиях. За изобретение водонапорной башни такого типа в 1942 году инженер был награжден Сталинской премией.

Но Рожновский А.А. был не первым, кто предложил водонапорные башни такой конструкции без подогрева. Инженер Земсков П.И. в 1925 году на основании множественных замеров температуры воды в прижелезнодорожных водонапорных башнях в зимнее время пришел к выводу о возможности создания не обогреваемых башен, что способствовало значительной экономии. Земсков П.И. установил определённую закономерность соотношения объёма накопительного резервуара водонапорной башни и скорость смены (притока и оттока) воды в нём, т.о. получив ряд принципов, которые позволили отказаться от системы обогрева водонапорных башен в зимний период.

Первоначально основное применение водонапорные башни находили только на железной дороге для хранения запасов воды предназначенной для паровозов, но начиная 1951 года башни нашли свое применение в сельском хозяйстве, где они получили множество положительных отзывов за время эксплуатации.

Водонапорная башня часто оказывалась одним из первых строений при строительстве поселений, железнодорожных станций или производств и позже вокруг неё возводилась остальная инфраструктура. Нередко водонапорные башни построенные из кирпича или камня являлись частью городского ансамбля и считались истинным шедевром архитектуры. Некоторые из них сохранились до наших дней, часть из которых выполняют свои функции по аккумулированию воды и сегодня, а некоторые переоборудованы для различных нужд.

Видео:Новая достопримечательность. 90-летняя водонапорная башня стала памятникомСкачать

Внешний вид, назначение и применение водонапорных башен Рожновского

Основное назначение башен — компенсация суточных пиковых нагрузок в процессе потребления воды, противопожарный запас воды, использование воды на полив сельхозкультур в случае необходимости.

В настоящее время башни Рожновского продолжают свой труд на благо сельского хозяйства. Они до сих пор продаются и монтируются не смотря на появление множественных новых разработок и изобретений. Сегодня водонапорные башни системы Рожновского стали неотъемлемой частью не только сельского пейзажа в России. За время прошедшее с момента изобретения водонапорной башни Рожновского их установлено более 400 тысяч единиц.

Внешне водонапорные башни могут представлять собой как простую стальную конструкцию, так и кирпичное или железобетонное строение высотой до нескольких десятков метров, с установленной емкостью для воды на самом верху. Объём емкости зависит от размера водопровода, расходом воды и составляет от нескольких кубических метров (в случае малых водопроводов, используемых для небольших предприятий или деревень) до нескольких тысяч кубических метров (в случаях больших водопроводов, используемых в больших городах). Водонапорная башня имеет простую конструкцию и состоит из резервуара или емкости для воды, чаще всего цилиндрической формы, и опорной конструкции. Опорные конструкции выполняются в основном из стали, железобетона, иногда из кирпича, баки — преимущественно из железобетона и стали. Водонапорные башни оборудуются трубами для подачи и отвода воды, переливными устройствами, которые автоматически отключают насосы закачивающие воду, для предотвращения переполнения емкости, а также системой замера уровня воды с телепередачей сигналов в диспетчерский пункт. Иногда, водонапорный резервуар, в отличие от водонапорной башни, не имеет опорной конструкции, но устанавливается на возвышенностях местности. Такой способ хранения воды чаще всего применяется в горной или холмистой местности. Роль опорной конструкции для резервуара выполняет естественный рельеф местности, что позволяет снабжать водой посёлок или деревню. Количество и объём емкостей с водой также варьируется от уровня потребления и размеров водопроводной системы.

Ввиду того, что иногда сложно распределить водопровод по городу от одной водонапорной башни, очень часто для равномерного распределения воды устанавливают несколько водонапорных башен для отдельных микрорайонов или улиц. Это позволяет экономить место для установки и в случае аварий на трубопроводе перераспределять подачу воды от других водонапорных башен.

Схема работы водонапорной башни представлена на рисунке ниже. Насосная станция производит забор грунтовых вод в водонапорную башню, при этом в процессе закачки вода подвергается дезинфекции и фильтруется, после чего поступает непосредственно в резервуар установленный на вершине водонапорной башни. Из водонапорной башни вода поступает в жилые дома. Как видно из схемы, резервуар с водой должен быть установлен выше уровня последнего этажа жилого здания, для нормальной подачи воды.

Очень часто водонапорные резервуары применяют для хранения пожарного и аварийного запаса воды, что позволяет в случае возникновения пожара или другой чрезвычайной ситуации обходиться без электронасосов. Т.о. водонапорная башня системы Рожновского это идеальный вариант для запасов пожарной воды в любых условиях.

Принцип действия и регулирующая роль водонапорной башни заключается в том, что в часы уменьшения водопотребления избыток воды, подаваемой насосной станцией, накапливается в водонапорной башне и расходуется из нее в часы увеличенного водопотребления. Насос установленный в скважине, подает воду в резервуар водонапорной башни, установленный в самом верху. Когда вода поднимается до верхней отметки в водонапорной башне, датчик уровня дает команду скважинному насосу на отключение. Включением и отключением насоса занимается простейшая автоматика, не требующая обслуживания и контроля. По мере разбора воды из башни по магистрали, уровень поверхности понижается, и по достижении отметки, срабатывает датчик уровня воды и включает насос для заполнения резервуара воды, установленного в водонапорной башне. Таким образом, в башне постоянно находится запас воды, определяющийся объемом башни от нулевой отметки до уровня верхнего уровня.

Видео:Старинная водонапорная башняСкачать

Конструктивные особенности водонапорных башен Рожновского

Объём резервуара, высота и размер подходящего водопровода зависит от ряда факторов, в том числе предполагаемого расхода воды, типа скважины или глубины залегания водоносного горизонта. Для автономных систем водоснабжения в настоящее время используются различные схемы подачи воды. Установку водонапорной башни производят в следующих случаях:

• Неравномерный расход воды в течении суток;
• Требуется большой запас воды;
• В случаях с частыми перебоями подачи электричества для электронасосов;
• Большое количество водопотребителей;

Хотя водонапорные башни имеют и ряд недостатков, но они все компенсируются лёгкостью и удобством их обслуживания, простотой установки и монтажа, а также низкой ценой и быстрой скоростью установки практически в любой местности. Но самое главное достоинство водонапорной башни Рожновского является её высокий уровень автоматизации работы и возможность удалённого слежения за её состоянием, не требующий постоянного нахождения человека для её обслуживания.

К примеру, во многих поселках и садовых товариществах для централизованного водоснабжения используются водонапорные башни, невзирая на громоздкость конструкции, система водоснабжения при этом отличается простотой и высокой надежностью. Для нормального функционирования такого водопровода не требуется больших затрат и позволяет установить в скважину недорогой высокопроизводительный отечественный насос, который не требует серьёзного обслуживания и каких-либо особых условий эксплуатации.

Видео:Водонапорная башня 1906 года на станции Вагранская передана на баланс Серовского исторического музеяСкачать

Производство водонапорных башен Рожновского

Наша фирма производит различные виды водонапорных башен Рожновского из стали с объёмом резервуара от 10 куб.м. по типовым проектам, а также по индивидуальным проектам согласно условиям заказчика. Все водонапорные башни изготавливаются с учётом требований заказчика и комплектуются всем необходимым оборудованием (водопроводные трубы, лестницы для обслуживания, стойки, колонны, опорная конструкция и т.п.) При необходимости мы изготавливаем различные опорные металлоконструкции для установки емкостей и резервуаров для хранения воды, как для питьевой, так и технической, а также для установки пожарных резервуаров. Возможно изготовление как отдельных частей водонапорной башни (емкость или резервуар, опорная конструкция, водопроводы и т.д.).

Мы производим водонапорные башни «Рожновского», которые представляют собой сварную листовую конструкцию и конструктивно состоящей из емкости для воды (накопительная емкость цилиндрической формы с коническими днищем и крышей) и цилиндрической опоры, заполняемой водой.

Для производства водонапорных башен Рожновского, резервуаров и трубной обвязки мы используем исключительно новые материалы, которые ранее не эксплуатировались, что соответствует санитарно-эпидемиологическим нормам и позволяет использовать их в системах водоснабжения как людей, так и животных без каких-либо ограничений.

Сегодня на рынке купить водонапорную башню не составляет труда. Производство водонапорных башен Рожновского осуществляется как по типовым проектам, так и по индивидуальным проектам, с учётом пожеланий заказчика.

Купить водонапорную башню с учётом всех требований к конкретному проекту сегодня — не проблема! В продаже на рынке металлоизделий широкий ассортимент башен, как по вместимости, так и по размерам, и покупка водонапорной башни подходящая по характеристикам это всего лишь вопрос выбора производителя.

Видео:Водонапорная башня принцип работы. Water Tower.Скачать

Выбор высоты опоры и объёма накопительного бака

Все напорно-регулирующие емкости выполняют одинаковую функцию — компенсации несовпадения режимов потребления и подачи воды в разные часы. Когда насос подает количество воды, а обслуживаемый объект потребляет в это время меньшее количество воды, разность поступает в бак. Этот объем подается на объект в часы, когда потребление превышает подачу насоса.

Основным фактором, определяющим объем водонапорной емкости и высоту ее расположения, является график расходования воды потребителями, которых эта система должна обслуживать. В большинстве случаев определить точные данные невозможно из-за разнообразия и неполноты входной информации.

Независимо от выбора напорно-регулирующей емкости, расчет высоты, на которой должна располагаться нижняя точка бака, одинаков и выполняется после определения всех гидравлических потерь на пути от емкости до диктующей точки — водоразборного крана, расположенного в наиболее неблагоприятных условиях как в отношении геодезических отметок (высокие геодезические отметки), так и в отношении удаленности от источника

Видео:Промышленный альпинист и водонапорная башня.Скачать

Комплектование водонапорных башен Рожновского

В последнее время в связи с участившимися лесными пожарами, для независимого от условий хранения запасов воды, предназначенной для пожаротушения, повысился спрос на водонапорные башни имеющие некоторые нестандартные элементы и размеры. По желанию Заказчика нами разрабатываются все нестандартные элементы водонапорных башен и емкостей, что повышает универсальность использования нашей продукции в любых условиях и для любых условий эксплуатации.

В комплект поставки водонапорной башни входят:

• петли для подъема и установки башни,
• лестница с ограждением,
• растяжки толщиной 12мм (4 штуки),
• труба подающая,
• труба отводящая,
• люк смотровой: верхний и нижний,
• скобы-льдоудержатели,
• внутренняя лестница

Доставка водонапорных башен производится как автотранспортом, так и железнодорожным транспортом в любую точку России и страны Ближнего Зарубежья.

Узнать о производстве водонапорных башен, ценах и условиях доставки или сделать заказ на водонапорные башни, которые вам необходимы, Вы можете по телефону 8 (495) 506-40-93 (круглосуточно). Наши менеджеры всегда готовы помочь Вам в выборе необходимого емкостного оборудования для ваших требований.

Видео:Водонапорная башня из чопиков, прославившаяся на всю Россию, стала жертвой прогрессаСкачать

Особенности использования водонапорных башен в условиях низких температур

Водонапорная башня Рожновского используется в различных климатических условиях, в т.ч. и в условиях низких температур. Однако на применение конструкции имеются и ограничения, которые не позволяют использовать водонапорные башни в определённых условиях:

• расчетная температура в зимний период не должна быть ниже минус 35 градусов по Цельсию;
• 100 кгс/м и менее – приемлемая масса снегового покрова;
• 38 кгс/м и менее – возможное давление ветра;
• отсутствии грунтовых вод;
• 6 баллов и ниже – допускаемая сейсмическая активность в районе;
• непучинистые, непросадочные грунты, которым свойственна такая характеристика, как «однородность».

Учет пределов минусовой температуры в той или местности играет решающую роль при установке ВБР. Так, например, в районах вечной мерзлоты или зонах развития карстового процесса установка и эксплуатация водонапорной башни рожновского невозможна.

Обычно водонапорная башня не требует специальных средств для утепления, утепление обеспечивается не дорогостоящими утеплителями или проведением специальных работ, а естественным образованием тепловой рубашки.

При штатном использовании башни вода не успевает замерзать (по спецификации до -40 градусов). Если же использовать ее не часто то на эти же башни часто ставили дополнительные «шатры» из дерева например, которые замедляли процесс замерзание. В случаях использования водонапорной башни Рожновского в полевых условиях, воду зимой из водонапорной башни следует удалить для предотвращения замерзания.

Монтаж водонапорной башни на подготовленную площадку занимает, как правило составляет не более 3 дней.

Видео:Водонапорная башня, ремонт и покраска промышленными альпинистамиСкачать

Обслуживание водонапорных башен

Техническое обслуживание конструкции возлагаются на организацию, которой используется водонапорную башню, а действия во время возникновения каких-либо неисправностей или неполадок являются полной ответственностью пользователя.

В случае возникновения неисправности системы необходимо незамедлительно слить воду из водонапорной башни и принять меры к устранению неисправности.

Срок службы и возникновение неисправности зависит от условий эксплуатации и выполнения всех технических требований к эксплуатации.

Видео:Водонапорная башня.Скачать

Водонапорные башни и их альтернативы. Расчет объема бака

Напорно-регулирующие емкости, к которым относятся водонапорные башни, водонапорные колонны, напорные резервуары и пневматические емкости (гидробаки), служат для поддержания стабильного напора в режиме оптимальной работы насосных агрегатов.

Потребление водопроводной воды в течение суток отличается крайней неравномерностью. Не то чтобы водоразбор нельзя было в какой-то мере спрогнозировать (все-таки определенные закономерности, безусловно, присутствуют), но при таком рваном режиме работы насосы быстро придут в негодность. К тому же, водоснабжение будет недостаточно комфортным из-за задержки подачи воды, связанной с ненулевой протяженностью трубопроводов. Гораздо удобнее иметь некоторую постоянно заполненную емкость, создающую в сети более или менее стабильный напор. Достигается это двумя путями. Открытые баки устанавливаются на возвышенности, и напор образуется естественным образом вследствие давления водного столба. В закрытых емкостях напор поддерживается с помощью воздушной камеры с избыточным давлением.

Водонапорные емкости — изобретение довольно древнее. По сходному принципу функционировал, например, водопровод в Древнем Риме. Вблизи расположенного на возвышенности источника сооружался водоем, в котором вода накапливалась и по акведукам подавалась в городской водопровод. Существовали и индивидуальные системы водоснабжения, где вырытое озерцо обслуживало лишь одно здание. Для перекачивания воды применялись и ручные помпы.

Проведенные на территории бывшего Советского Союза археологические

раскопки обнаружили остатки водопроводов на Кавказе и в Средней Азии, в России и на Украине. В XVII веке появился первый напорный водопровод в московском Кремле. Вода из Москвы-реки забиралась механизмом на лошадиной тяге и под напором подавалась в бак на башне, а оттуда по трубам поступала в здание.

Для изучения режимов расходования воды и выявления факторов, влияющих на характер водопотребления, широко используются статистические данные и поправочные коэффициенты

С того времени, конечно, многое изменилось. Изготовление прочных емкостей с заранее заданным объемом и использование электрических насосов с предсказуемыми характеристиками позволило упорядочить стихийный природный процесс, задав дополнительные возможности управления наполнением.

Современные водонапорные башни весьма разнообразны по внешнему виду, но имеют сходную конструкцию. Основными элементами являются резервуар и опора. Их габариты (объем, высота) надлежит определить в процессе расчета системы водоснабжения. Бак имеет, как правило, круглую форму в плане и плоское либо вогнутое днище. Его емкость может колебаться в широких пределах от пары сотен литров (индивидуальная водонапорная конструкция на личном приусадебном участке) до нескольких сотен кубометров (водоснабжение города, предприятия).

Нередко бак окружается шатром, призванным предохранить воду от замерзания и засорения. Помогает он, правда, лишь при правильной эксплуатации башни. Главным условием, при котором вода в резервуаре останется в жидком состоянии даже зимой, является обеспечение регулярного ее обновления, расходования и перемешивания. Полное опорожнение, как и переполнение емкости, могут серьезно нарушать нормальное функционирование всей водопроводной системы. Несмотря на широкое распространение простейших поплавковых сигнализаторов уровня воды, в настоящее время все еще нередки случаи визуального слежения и ручного включения насосов в соответствии с практическим опытом персонала башни.

Нерегулярный водообмен в баке приводит к образованию застойных участков, где в летнее время вода протухает, а в зимнее — замерзает. Переполнение вызывает затопление близлежащих территорий, размывание фундамента башни, обмерзание снаружи в зимнее время. При длительном отсутствии воды в емкости (и во всей водопроводной системе) стенки бака и водопроводных труб могут начать ржаветь. Наличие шатра тоже не в полной мере предотвращает загрязнение: через вентиляционные отверстия в подшатровое пространство могут проникать птицы и насекомые, при сильном ветре — листья, песок. Такие загрязнения должны регулярно удаляться.

Водонапорные башни оборудуются системой труб: подводящей, отводящей, переливной, ревизионной для слива воды. Соединение бака и труб для подачи и отвода воды возможно по одной из схем, приведенных на рис. 1. По простейшей схеме (рис. 1а) резервуар оснащается двумя трубами: подающей и отводящей. При этом вся подаваемая насосами вода проходит через емкость, это обеспечивает хорошее перемешивание воды, но требует мощного насоса с напором, равным наивысшему положению уровня воды в баке.

На рис. 1б приведен вариант с общей подводяще-отводящей трубой, рассчитанной на подачу (в бак или из бака) воды в количестве, равном разности объема, подаваемого насосами и расходуемого потребителями. При этом напор подающего насоса всегда будет минимальным, как и расход материала на трубы, но вода в баке плохо перемешивается, что при значительной разнице между регулирующим и общим объемом резервуара может привести к образованию застойных зон. Рис. 1в в данном случае демонстрирует компромиссный вариант, предусматривающий единую подводяще/отводящую трубу с разделением ее у днища бака. В башнях также желательна установка системы автоматического слежения за уровнем воды, включающей и отключающей насосы.

Расчет показывает, что использование даже простейшего графика ступенчатой работы насосов позволяет значительно уменьшить регулирующий объем бака

Для аварийного сброса излишков воды в дренаж предусмотрена переливная труба. Ее диаметр должен обеспечивать проток, равный объему наибольшего поступления, т.е. при работе всех насосов на полной мощности. Это, к сожалению, далеко не всегда так. Иначе не встречались бы столь часто башни, обросшие зимой ледяной шубой. Также весьма распространенным в провинции способом очистки емкости от загрязнений является включение в ручном режиме всех насосов, что в период малого потребления вызывает переполнение, и плавающий мусор вымывается за пределы башни. Это говорит не только о безалаберности сотрудников, но и о несоответствии диаметра переливной трубы производительности насосов. Трубы перелива и опорожнения на выходе из бака, как правило, объединяются в одну с целью экономии труб.

Опора водонапорной башни служит для поддержания емкости на требуемой высоте, в ней может располагаться лестница, подсобные помещения, а также противопожарный запас воды. Вариант, когда весь объем башни до самой земли заполнен водой, носит название водонапорной колонны. Если на местности есть естественная возвышенность, ее можно использовать для размещения бака на нем. Тогда опора не требуется, а конструкция называется напорным резервуаром. Пневмобаки же можно устанавливать в любом месте, даже под землей.

Основы расчета напорно-регулирующей емкости

Вне зависимости от конструкции, все напорно-регулирующие емкости выполняют одинаковую функцию компенсации несовпадения режимов потребления и подачи воды в разные часы. Когда насос подает количество воды Q_под, а обслуживаемый объект потребляет в это время меньшее количество воды Q_потр.min, разность (Q_под – Q_min) поступает в бак. Этот объем подается на объект в часы, когда потребление превышает подачу насоса.

Основным фактором, определяющим объем водонапорной емкости и высоту ее расположения, является график расходования воды потребителями, которых эта система должна обслуживать. В большинстве случаев определить точные данные невозможно из-за разнообразия и неполноты входной информации.

Чаще всего просчеты связаны с недооценкой потребностей населения и его количества. Сюда относятся и незапланированные траты (оставленный открытым кран, грандиозная стирка, долговременная засуха), и неучтенные сантехнические приборы (джакузи или ванна вместо душа, автоматическая поливальная установка), и незарегистрированные жильцы (сдаваемая квартира, самовольно возведенные жилые строения на участке), и банальное совершенно официальное освоение новых территорий (строительство новых домов, раздача земли под садовые участки). Неучтенная поправка на человеческий фактор при возведении водонапорного сооружения довольно быстро приводит к дефициту регулирующего объема. Здесь можно, в первую очередь, рекомендовать при расчетах учитывать абсолютно все варианты расхода с учетом перспективного плана развития местности. Если проблемы обнаружились уже после обустройства водонапорной установки, необходимо выполнить корректирующие расчеты по описанной ниже методике. Результат позволит увидеть проблемные участки и скомпенсировать их установкой дополнительного бака или заменой насоса на более мощный.

Для изучения режимов расходования воды и выявления факторов, влияющих на характер водопотребления, используются также статистические данные об аналогичных объектах, уже оборудованных водопроводной системой, и поправочные коэффициенты.

Пожарный объем воды в баке водонапорной башни должен обеспечивать десятиминутную продолжительность тушения одного внутреннего пожара при одновременном наибольшем расходе на другие нужды

Отбор воды из сети меняется ежеминутно, но столь точные расчеты практического интереса не представляют в силу случайного характера колебаний. Поэтому, при отсутствии особых обстоятельств, при расчете систем водоснабжения часовой расход принимают постоянным.

Почасовые потребности объекта заносят в таблицу, на основании которой впоследствии будут вычислены регулирующий объем резервуара и периоды активации насосов. Противопожарный объем, гидравлические потери системы, а также необходимые коэффициенты берутся из нормативной документации и карт местности.

Расчет объема напорной емкости

Рассмотрим пример расчета (табл. 1) водонапорной башни для небольшого населенного пункта в сельской местности площадью 10 га (100 000 м 2 ). Территория представляет собой преимущественно частные подворья, примерно половина территории поселка используется как сельскохозяйственные угодья, но достоверных данных не имеется. Преобладает одно- и двухэтажная застройка, количество жителей N_ж = 500 человек. Промышленные предприятия на обслуживаемой территории отсутствуют.

Вначале по СНиП 2.04.02-84* [1] определим исходные данные и коэффициенты, на которые будем опираться при расчетах. Среднесуточное удельное хозяйственно-питьевое водопотребление на одного жителя q_ж, согласно [1], составляет 125-160 л/сут., примем 150 л/ сут., тогда расчетный средний за год суточный расход воды по формуле,

приведенной в п 2.2 [1] равен 75 м 3 /сут.:

Примем a_max = 1,4 (п. 2.2), b_max = 2,5 (из [1]) и определим максимальный коэффициент часовой неравномерности водопотребления К_ч:

Вычисляем расход воды на поливку посадок на приусадебных участках (табл. 1, вар. 2) из расчета 10 л/м 2 [1]:

Q_сут.x = 100 000 м 2 × 0,5 × 10 л/(м 2 ·сут) = 500 000 л/сут. = 500 м 3 /сут.

Поскольку достоверно неизвестно, какова площадь сельскохозяйственных посадок, СНиП [1] предлагает удельное среднесуточное за поливочный сезон потребление воды на поливку в расчете на одного жителя принимать 50-90 л/сут. (табл. 1, вар. 1):

90 л/сут. х 500 человек = 45 000 л/сут. = = 45 м 3 /сут.

В общем-то, цифры получились примерно одинаковыми. В табл. 1 приведены расчеты для обоих вариантов, в статье опишем вариант 1.

Суммарный суточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды населения составит:

Q_cут.max = Q_cут.mK_cут + Q_cут.x = 75 х 1,2 + 45 = 135 м 3 /сут.,

где К_сут — коэффициент суточной неравномерности водопотребления, принимаемый 1,1—1,3 по [1]. Определяем расчетный часовой расход воды, м 3 /ч:

Расчет высоты, на которой должна располагаться нижняя точка бака, выполняется после определения всех гидравлических потерь на пути от емкости до диктующей точки

Теперь воспользуемся таблицей расходов населенного пункта (табл. 2). Существует два способа занесения данных — в процентном от суточного расхода и в абсолютном виде. Процентный способ удобнее при проведении теоретических, идеальных вычислений, абсолютные же значения дают моментальное наглядное представление о происходящем в водопроводной сети, сюда можно занести реальные цифры из каталогов производителя подающего насоса, башни и т.д.

В первых двух колонках приведена статистическая информация о потребностях населения в воде. Мы видим двапика, приходящиеся на утренние и вечерние часы, соответствующие, по-видимому, времени поливки. Предположим, что насосная станция имеет равномерный режим подачи воды, подавая за час 4,17 % суточного расхода, что в нашем случае составляет 7,083 м 3 /ч. Эта информация занесена в колонку 3. Колонки 4 и 5 показывают, как в этой ситуации будет происходить наполнение и опорожнение системы. Они вычисляются вычитанием, соответственно, потребления системы из подачи насоса и наоборот.

Колонка 6 получается путем прибавлением данных о поступлении воды в башню (колонка 4) к предыдущему значению остатка за прошлый час. Для этого теоретически надо выбрать час, когда содержание воды в баке предполагается наименьшим, и отсчитывать от него. Наибольшая цифра в колонке 6 дает нам требуемый минимальный регулирующий объем бака.

С первого раза бывает довольно трудно угадать этот час, тем более, что при замене данных о насосе экстремумы смещаются (сравните табл. 2 и 3). Поэтому на практике за ноль обычно принимают последний час. В этом случае некоторые значения в таблице принимают отрицательные значения. Регулирующий объем тогда вычисляется сложением модулей наибольшего положительного и отрицательного чисел (часы 5-6 и 21-22):

V_per = | 25,68 | + | -5,83 | = 31,51 м 3 .

Если вычисления производились как %, то необходимо полученное число V_рег умножить на суммарный суточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды населения Q_сут.max:

V_per = 135 х 23,34 % = 31,51 м 3 .

Теперь рассмотрим неравномерный, т.н. «ступенчатый» режим работы башни с несколькими насосами. Возьмем, предположим, три агрегата, каждый из которых обеспечивает 2 % от суточного объема подачи или 0,68 м 3 /ч. Рассчитаем периоды активации в соответствии максимальным приближением графика насосов к гистограмме потребления. Наиболее наглядно разница между одним и несколькими насосами видна на рис. 2. Результаты приведены в табл. 3. Расчетный регулирующий объем при эксплуатации системы в ступенчатом режиме составит (часы 4-5 и 9-10):

V_per2 = | 9,45 | + | -5,06 | = 14,51 м 3 /ч, что, как оказывается, вдвое меньше первоначального результата.

Расчет показывает, что использование даже простейшего графика ступенчатой работы насосов позволяет значительно уменьшить регулирующий объем бака.

Особенно увлекаться здесь все же не стоит, т.к. бесконечно уменьшить объем регулирующей емкости не получится. При сокращении регулируемого объема возрастает число включений насоса, которое ограничено по ГОСТ тремя включениями в час.

В башне всегда должен присутствовать неприкосновенный запас V^ на случай пожара. Пожарный объем воды в баке должен обеспечивать, согласно п. 2.16 [1], десятиминутную продолжительность тушения одного внутреннего пожара при одновременном наибольшем расходе на другие нужды. Если предположить, что пожар произойдет во время наибольшего водопотребления, то на этот период в напорно-регулирующей емкости должно находиться:

Таким образом, суммарный объем башни должен составлять:

V₁ = V_нз + V_per1 = 6,28 + 31,51 = 37,79 м 3 при равномерной подаче и V₂ = V_нз + V_per2 = 6,28 + 14,51 = 20,79 м 3 при ступенчатой подаче.

Аналогичные расчеты приведены для варианта, когда расход воды на поливку выбирается исходя из площади посадок на приусадебных участках (табл. 4 и 5).

Следует также упомянуть, что при отсутствии графиков поступления и отбора воды СНиП [1] дает возможность вычисления регулирующего объема воды W_p [м 3 ], в емкостях (резервуарах, баках водонапорных башен, контррезервуарах и др.) по формуле:

где Q_сут.max — расход воды в сутки максимального водопотребления, м 3 /сут.; К_н — отношение максимальной часовой подачи воды в регулирующую емкость при станциях водоподготовки, насосных станциях или в сеть водопровода с регулирующей емкостью к среднему часовому расходу в сутки максимального водопотребления; К_ч — коэффициент часовой неравномерности отбора воды из регулирующей емкости или сети водопровода с регулирующей емкостью, определяемый как отношение максимального часового отбора к среднему часовому расходу в сутки максимального водопотребления.

Расчет высоты опоры

Какая бы разновидность напорно-регулирующей емкости ни была выбрана, расчет высоты, на которой должна располагаться нижняя точка бака, одинаков и выполняется после определения всех гидравлических потерь на пути от емкости до диктующей точки — водоразборного крана, расположенного в наиболее неблагоприятных условиях как в отношении геодезических отметок (высокие геодезические отметки), так и в отношении удаленности от источника.

Для определения высоты башни используется формула:

где К_мс — коэффициент, учитывающий потери напора на местные сопротивления; h_сети — максимальные потери напора в водопроводной сети при работе в обычном режиме [м], вычисляются в соответствии с длиной и диаметром трубопроводов; Н_св — свободный (минимально допустимый) напор в диктующей точке [м], определяется как:

при нашей двухэтажной застройке (п = 2) свободный напор равен 14 м; Z_дт и Z₆ — отметки высот в диктующей точке и в месте установки башни, м.

Проблеме определения диктующей точки и потерь напора будет посвящена одна из наших следующих статей, здесь же приведем лишь конечный результат (табл. 1). Итак, расчетная высота колонны в башне получается:

Подбор подходящей башни

И объем резервуара, и высота опоры у нас получились не слишком впечатляющими, поэтому воспользуемся типовым проектом. Предположим, что по экономическим соображениям было принято решение в пользу именно водонапорной башни. В качестве быстрого и недорого решения могут послужить унифицированные стальные водонапорные башни системы Рожновского с емкостью баков 15, 25, 50 м 3 и цилиндрическими опорами высотой 9, 12, 15, 18 м, заполняемыми дополнительными запасами воды.

В соответствии с выполненными нами выше расчетами требуемый объем V₂ составляет 20,79 м, требуемая высота — 8,84 м. Под эти данные подходит вариант ВБР-15-9 (табл. 6). Регулирующий объем будет располагаться в баке, а противопожарный — в дополнительном пространстве опоры. В заключении отметим, что расчеты не обязательно выполнять вручную. Их можно автоматизировать, используя программное обеспечение.

Видео:Водонапорная башня. Как устроена?Скачать

Водонапорная башня Рожновского

Цены и технические характеристики

Водонапорная башня Рожновского | Фотогалерея 2022

Находитесь в поиске способов отслеживания и корректировки неравномерного потребления воды? Желаете решить проблему хранения запасов жидкости в системе водоснабжения жилых застроек, сельскохозяйственных систем, а также малых организаций?

Водонапорная башня позволит найти ответ на все вышеуказанные вопросы, обеспечивая достижение желаемых результатов.

Видео:Водонапорная башня смяла автомобили,как бумагу.Скачать

Водонапорная башня: понятие

Под водонапорной башней принято понимать специальную конструкцию, используемую с целью отслеживания напора воды, ее расхода и формирования запасов в системе водоснабжения.

Традиционно водонапорная башня имеет вид конструкции, которая состоит из бака или резервуара для жидкости цилиндрической формы, и ствола, на котором держится этот бак. Непосредственно ствол и выступает как опора сооружения.

Видео:Самая высокая водонапорная башня в городе приобрела законченный видСкачать

Интересно!

Будучи студентом, Антон Александрович Рожновский работал над дипломной работой о водонапорных башнях. Студенту не только удалось с блеском защитить свой труд и получить квалификацию инженера, но и обеспечить внедрение сооружения в производство и его повсеместное использование, начиная с 1954 г.

Поэтому задаваясь вопросом: «В чем же отличие обыкновенной водонапорной башни от водонапорной башни рожновского?» Можно с уверенностью ответить, что принципиальных отличий не существует, так как последняя является наиболее распространенным видом классического сооружения.

Видео:В Лямбирском районе водонапорная башня убила человекаСкачать

Водонапорная башня рожновского: назначение, применение, особенности

Водонапорные башни системы рожновского объёмом 15 м3, 25 м3, 50 м3 и 160 м3 наиболее часто используются в населенных пунктах малого размера и промышленных площадках для организации непрерывного водоснабжения.

Описываемая конструкция служит палочкой-выручалочкой для оптимального функционирования насосных станций: в то время, когда насосы не работают, из водонапорной башни происходит подача недостающего количества воды.

Водонапорная башня рожновского (ВБР) имеет несколько вариаций, обладающих идентичным внешним видом, но отличающихся емкостью резервуара, высотой опор, диаметром бака и диаметром опоры.

• 15 м3, 25 м3, 50 м3, 160 м3 – возможный объем емкости бака;
• ВБР по ТУ 5265-001-01679841195-2014 и ТП 901-5-29 – возможность изготовления по техническим параметрам;
• 9-25 м – наиболее часто встречаемые параметры высоты;
• 2400-3020 мм – возможные варианты диаметра бака;
• 960-2000 мм – возможные варианты диаметра опоры.

Выбор того или иного параметра обусловлен рядом факторов:

— рельеф местности;

— количество этажей сооружений, обслуживание которых производится;

— анализ и калькуляция потерь напора в сети водопровода;

— расчет объема потребления воды по количеству потребителей (для сельской местности также учитывается расход, например, на полив улиц и прочие нужды населенного пункта) Полученное расчетное число имеет силу в течение 10-15 лет и не требует пересмотра в указанные сроки.

Водонапорная башня рожновского (ВБР 15, 25, 50, 160) используется в различных климатических условиях. Однако применение конструкции невозможно во всех районах и зависит от ряда характеристик:

расчетная температура в зимний период не должна быть ниже минус 35 градусов по Цельсию;

— 100 кгс/м и менее – приемлемая масса снегового покрова;

— 38 кгс/м и менее – возможное давление ветра;

— отсутствии грунтовых вод;

— 6 баллов и ниже – допускаемая сейсмическая активность в районе;

— непучинистые, непросадочные грунты, которым свойственна такая характеристика, как «однородность».

Учет пределов минусовой температуры в той или местности играет решающую роль при установке ВБР. Так, например, в районах вечной мерзлоты или зонах развития карстового процесса установка и эксплуатация водонапорной башни рожновского невозможна.

Районам, в которых температура воздуха в зимний период опускается до минус 20-30 градусов по Цельсию, характерен ряд особенностей эксплуатации.

Видео:Архитектурные памятники Тюмени: Водонапорная башня (ул. Орджоникидзе, 56/2)Скачать

Эксплуатация конструкции в минусовых условиях

— водообмен должен осуществляться не менее двух раз в сутки при температуре минус 20-30 градусах по Цельсию;

— возможность однократного водообмена при учете ряда характеристик и параметров для температуры ниже минус 20.

Видео:В поселке Кушкуль рухнула старая водонапорная башняСкачать

Конструкция и установка

— обечайки цилиндрической формы. Обечайка имеет цилиндрическую крышу и днище;

— опоры цилиндрической формы, которая в процессе водоснабжения заполняется водой.

Для монтажа опоры понадобиться ряд закладных и соединительных деталей, использование которых обеспечит надежность конструкции на монолитном фундаменте из железобетона.

Видео:Водонапорная башня в КольчугиноСкачать

Монтаж водонапорной башни Рожновского 15 м3, 25 м3, 50 м3, 160 м3

1. Единственно аккредитованная и допущенная к проведению сборочно-наладочных работ строительно-монтажная организация допускается к осуществлению монтажа. В ее обязанности также входит следовать всем требованиям проекта производимых работ.

2. Сборка башни на земле в положении горизонтально.

3. Установка в вертикальное положение посредством крана стрелового типа.

4. Монтаж днища опоры только после проведения проверки на соответствие приемлемым нормам отклонения от вертикальности.

5. Тестирование системы после завершения всех монтажных работ.

Водопроводная арматура укладывается в колодец, располагаемый вблизи водонапорной башни рожновского.

Видео:У многострадальной водонапорной башни, что Новгородском проспекте, начали снос кирпичной кладкиСкачать

Интересно!

Водонапорные башни системы рожновского – не утепленные конструкции. Возможность их эксплуатации обеспечивается не дорогостоящими утеплителями или проведением специальных работ, а естественным образованием тепловой рубашки. Последняя гарантирует всю необходимую теплоизоляцию.

Видео:Железнодорожная станция Ишим. Водонапорная башня.Скачать

Водонапорная башня Рожновского (ВБР 15, 25, 50, 160 м3) : обслуживание

Все обязанности по техническому обслуживанию конструкции традиционно возлагаются на организацию, которой используется ВБР. Действия во время возникновения каких-либо неисправностей или неполадок являются полной ответственностью пользователя.

Рекомендуется незамедлительно прекратить эксплуатацию системы при возникновении малейших подозрений в неисправности системы, слить воду до момента устранения «поломки».

Не забывайте, что срок службы водонапорных башен системы рожновского, а также безопасность обслуживающего персонала напрямую зависят от вашей способности следовать и соблюдать все технические требования, осуществлять корректную эксплуатацию и контроль исправности рабочих характеристик конструкции.

Ищете организацию, где возможно приобрести или заказать изготовление водонапорной башни системы Рожновского? Группа компаний «Егоза» рада предложить свои услуги по изготовлению и монтажу этой проверенной временем и хорошо зарекомендовавшей себя конструкции.

💥 Видео

ВОДОНАПОРНАЯ БАШНЯ ПРЕВРАТИЛАСЬ В ГЛЫБУ ЛЬДАСкачать