Водонапорная башня: принцип работы, назначение, характеристики. Водонапорная башня

Водонапорные башни являются техническими сооружениями, которыми человечество пользуется уже не одно столетие. В Средние века эти постройки противник старался уничтожить первыми. Это заставляло местную армию быстрее капитулировать, т. к. она оставалась без воды. Сегодня водонапорные башни по-прежнему актуальны.

Водонапорная башня - специальная конструкция, необходимая, чтобы отслеживать напор воды и ее расход, что позволяет наблюдать за тем, как формируются запасы в системе водоснабжения.

Обычно башня состоит из бака (резервуар для жидкости) и ствола, на котором закреплен бак.

История возникновения

Водонапорная башня была разработана инженером А.А. Рожновским в 1936 году. До этого момента в стране использовали подобные сооружения, построенные из кирпича. Рожновский же предложил очень выгодное решение проблемы накопления и хранения воды. При этом строение очень быстро монтируется - всего 2-4 дня. На его сооружение уходят минимальные затраты. Кроме того, отсутствует необходимость обязательного подогрева, выполняемого с целью предотвращения замерзания воды.

В 1942 году А.А. Рожновский был удостоен Сталинской награды за свое изобретение.

Но башни, не нуждающиеся в подогреве, разрабатывал не только А.А. Рожновский, но и П.И. Земсков. Последний пришел к выводу, что при возведении таких сооружений можно экономить значительные денежные средства.

Железная дорога в тот момент нуждалась в больших резервуарах, где можно было бы хранить запас воды, предназначенной для паровозов. До 1951 года водонапорные башни применяли только таким образом. Но после эти строения начали появляться и в сельском хозяйстве.

Назначение водонапорных башен

Основным предназначением этих сооружений является обеспечение постоянным и бесперебойным водоснабжением небольших населенных пунктов и предприятий, занимающихся легкой промышленностью. Башни приспособлены для хранения больших запасов воды. Кроме того, если вдруг останавливаются все насосы, предусмотрена подача жидкости под небольшим напором. Здесь же хранится противопожарный и резервный запас воды. Также эти конструкции необходимы в тех местах, где электричество подается с частыми перебоями, то есть стабильная работа электронасосов просто невозможна.

Конструкция

Конструкция водонапорных башен унифицирована. Отдельные экземпляры различаются только емкостью бака и высотой ствола-опоры. Объем резервуара лежит в диапазоне от 15 до 50 м 3 . Высота водонапорной башни может составлять 9-25 метров. Все зависит от рельефа местности, а также того, каковы потери напора в водопроводной сети и, конечно же, этажности обслуживаемых зданий. Все необходимые расчеты проводят еще при проектировании.

Однако водонапорные башни нельзя строить в тех районах, где случаются карстовые явления, а также в условиях вечной мерзлоты. Если температура воздуха опускается ниже -20°С, то следует проводить два раза в сутки водообмен.

Внешний вид

Конструкция башни может быть выполнена из стали, кирпича или железобетона. В высоту строение может достигать нескольких десятков метров. В верхней части оно обязательно имеет емкость для воды. Чаще всего эта емкость бывает цилиндрической формы. Используемый объем резервуара зависит от мощности водопровода, обслуживающего его, и расхода воды в нем.

Например, для небольшого предприятия или деревни потребуется несколько кубических метров. В городах объем может возрастать в десятки и сотни раз.

Работа водонапорной башни зависит от:

• труб, продолженных для подачи и отвода воды;
• переливных устройств, автоматически отключающих насосы, чтобы предотвратить переполнение емкости;
• системы замера уровня воды, которая передает сигналы в диспетчерский пункт.

В некоторых случаях для водонапорного резервуара не предусматривается опора. Емкость для хранения воды устанавливается на возвышенной местности. Обычно этот способ применяют в условиях гористого рельефа.

Чаще всего баки имеют округлую форму. Технологические и архитектурно-строительные соображения диктуют нормы соотношения высоты и диаметра резервуара. Бак не должен быть очень большим, ведь в этом случае увеличивается высота подъема воды. Кроме того, в системе возникают значительные колебания напора.

Внешний вид башни должен быть эстетичным и не выбиваться из общей композиции местности. Архитектурный ансамбль района при этом продолжает быть гармоничным. Довольно часто промышленные предприятия (если имеют две и более сети разного напора) устанавливают несколько баков на башне. При этом они располагаются на разной высоте. Размер всей конструкции определяет давление воды в водонапорной башне.

Чтобы проводить обслуживание сооружения, устанавливается наружная лестница с ограждениями. Если высота составляет более двенадцати метров, то комплектация также имеет дополнительную площадку с ограждениями.

Как работает водонапорная башня Рожновского?

Напорно-разводящий трубопровод обеспечивает подачу воды в башню. Если резервуар применяется для отбора проб воды и пожаротушения, то трубопровод оснащается стояком с двумя закрытыми вентилями.

Насосная станция забирает грунтовые воды в водонапорную башню. В процессе закачки происходит фильтрация и дезинфекция воды. Из резервуара она подается по водопроводу в жилые дома.

Очень важно правильно определить высоту водонапорной башни. Резервуар должен располагаться выше последнего этажа здания. Это способствует нормальной подаче воды.

Работа насосной станции

Работа насосной станции постоянно остается интенсивной. Вода должна поступать в емкость башни и накапливаться там, пока ее потребление уменьшено. Когда же возникает потребность в большем количестве воды, накопленный водный запас начинает использоваться.

Воду подает насос. В тот момент, когда уровень жидкости в резервуаре достигает верхней допустимой отметки, срабатывает специальный датчик, и отключается насос. Так как потребление воды непрерывно, то ее уровень в емкости понижается по достижении нижнего допустимого предела. И здесь снова подается сигнал насосу о необходимости включения. Резервуар снова наполняется. По мере потребления жидкости давление в водонапорной башне понижается, что заставляет насос снова работать.

Технология обслуживания

Организация, которая эксплуатирует водонапорную башню, должна выполнять ее техническое обслуживание. В случае возникновения неисправности в системе в первую очередь необходимо слить воду, хранящуюся в резервуаре. Только после этой процедуры можно приступать к ликвидации неисправности.

Соблюдение всех необходимых технических требований по эксплуатации влияет на то, сколько прослужит водонапорная башня, и как часто будут возникать неполадки.

Комплектация установки

Каждый год количество пожаров возрастает.

Именно поэтому спрос на водонапорные башни, имеющие нестандартный размер или необычную конструкцию, постоянно растет. Такие требования возникают при подготовке запасов воды, которые понадобятся при тушении лесных пожаров.

Чаще всего водонапорные башни в комплектации имеют:

• лестницу с ограждением;
• отводящую трубу;
• подающую трубу;
• петли для подъема и установки башни;
• внутреннюю лестницу;
• верхний и нижний смотровые люки;
• скобы-льдоудержатели;
• 4 растяжки, имеющие толщину 12 мм.

Как используются водонапорные башни при низких температурах

Башни, созданные А.А. Рожновским, сегодня применяются в самых разных климатических условиях, в том числе и в условиях низкой температуры. Но даже эти конструкции имеют ограничения, что не дает возможности использовать их в следующих условиях:

• в зимний период расчетная температура не должна быть ниже -35°С;
• приемлемой массой снегового покрова является 100 кгс/м и менее;
• возможное давление ветра - 38 кгс/м и менее;
• отсутствуют грунтовые воды;
• допускаемой сейсмической активностью в районе может быть 6 баллов и ниже;
• грунты должны быть не пучинистые, не просадочные, т. е. однородные.

Решающую роль во время установки водонапорной башни Рожновского играет учет пределов минусовой температуры. К примеру, процесс установки и эксплуатации конструкции невозможен в условиях вечной мерзлоты или в зоне развития карстового процесса.

В большинстве случаев водонапорную башню нет необходимости утеплять специальными средствами. Обычно происходит естественное образование тепловой «рубашки».

Если вода используется в штатном режиме, то она просто-напросто не успеет замерзнуть. В случае если она применяется реже, то на резервуар можно установить дополнительный «шатер» из дерева, который замедлит процесс замерзания. Когда водонапорная башня используется в полевых условиях, то перед зимой воду следует слить, чтобы предотвратить ее замерзание.

При подготовленной площадке монтаж конструкции в большинстве случаев занимает не более трех дней. Основой служит железобетонный монолитный фундамент, предусматривающий закладные детали. К ним приваривается днище опоры. Далее нижняя часть обсыпается грунтом, высота которого должна составлять не менее 2,5 метра. Этот грунт следует возобновлять через 3-4 года. Он нужен для предотвращения коррозии, что существенно продлит срок эксплуатации.

Кроме того, через каждые 3-4 года, а также при регулярном использовании, следует обновлять покрытие и внутренние поверхности.

Следует помнить, что если предприятие решило установить такую конструкцию, как водонапорная башня, цена будет зависеть главным образом от объема резервуара и высоты опоры.

Схема водонапорной башни состоит из водонапорного резервуара или бака запаса воды и поддерживающей конструкции - ствола. Различные схемы башни Рожновского применяются в составе оборудования для водоснабжения из скважины артезианской. Типовые башни Рожновского имеют маркировку по типовому проекту ТП 901-5-29: ВБР-15, ВБР-25, ВБР-50, ВБР-160. Самая большая башня-колонна имеет объем воды 160 м3.

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

Типовые водонапорные башни проектируют с водопроводными баками вместимостью 15 ,25, 50, 160 кубов. Высоту опор (от земли до верха опоры бака) для башен объем которых от 15 до 50 кубов устанавливают кратной 3 м, с баками вместимостью 100 кубов и более - кратной 6 м.

Схема водонапорной башни, конструкция и оборудование

Описание устройства башни Рожновского:

1 - грязевая труба

2 - труба наполнения башни

3 - закладные детали

4 - фундамент

5 - земляная насыпь

7- наружная лестница

8 - внутренняя лестница

9 - световой люк

11 - крыша бака

12 - льдоудержатели

Внутренняя полость заполняется водой 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 башни – насос качает воду непосредственно в магистраль, а водонапорная башня выступает в роли «потребителя-накопителя» и вода поступает снизу. Такой метод подключения более экономичный, однако, наличие гидроударов в системе может привести к порывам воды и выходу из строя оборудования башни.

Типовые башни системы Рожновского

Объем бака и высота поддерживающей конструкции башни (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 водонапоных башен Рожновского представлены в таблице ниже. Общий вид водонапорных башен идентичен, это опора-нога высотой 8-18 метров и на ней установлен бак объемом 15, 25, 50 м3. Такая грушевидная форма характерна всем башням Рожновского, кроме ВБР-160 которая имеет форму ствола с постоянным диаметром по длине.

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 типовых башнях большой высоты, используемых в больших городских и промышленных водопроводах. Высота башни состоит из высоты поддерживающей конструкции (обычно лежит в пределах 15-30 м и в редких случаях превосходит 30 м) и высоты бака.

Баки в большинстве случаев устраивают круглой формы в плане. Соотношение высоты и диаметра бака диктуется как технологическими, так и архитектурно-строительными соображениями. Большая высота бака нежелательна, так как вызывает увеличение высоты 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 выполненная башня 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 инженер Рожновский А.А. предложил конструкцию, метод скоростного монтажа и водонапорную башню, схема которой использкется по настоящее время. В 1942 году за их создание и внедрение был удостоен звания Лауреата Сталинской премии. Башни получили наименование типовые «башни системы Рожновского», или БР.
С тех пор типовые водонапорные башни системы Рожновского получили свое широкое распространение в системе водоснабжения села за счет водонепроницаемости баков, малой массы стальной конструкции (узнать вес водонапорной башни Рожновского вы можете из таблицы) и заводского изготовления деталей, обеспечивающих относительно быстрый монтаж башен 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 ситемы Рожновского

1. Унифицированные (типовые) водонапорные башни системы Рожновского применяются в схемах сельского, хозяйственного водоснабжения, а также водопроводов крупных предприятий и населенных пунктов.
2. Башни предназначены для регулирования неравномерного водопотребления, хранения ограниченного резервного и противопожарного запасов воды,
3. Выбор объема башни и высоты ствола обосновывает расчет водонапорной башни при проектировании систем водопровода.
4. Типовые башни Рожновского 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 башен в районах с особыми условиями строительства (вечная мерзлота, карстовые явления, высокая сейсмичность и т. д.).
5. Типовые водонапорные башни системы Рожновского 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.

Водонапорная башня. Схема трубопроводов.

Башня Рожновского водонапорная подключается по следующим схемам. По 1-й схеме устраивают одну общую подающе-отводящую трубу, рассчитанную на подачу (в бак или 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 башни в любой точке сети. При такой схеме получается наименьшая стоимость трубопроводов, которыми оборудуется башня системы Рожновского, 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 типовая башня системы Рожновского оборудуется двумя трубами: подающей и отводящей, между которыми может быть устроено (в подвале) аварийное переключение. Такая схема подключения водонапорной башни может быть применена только при расположении башни в начале сети. Здесь вся вода, подаваемая насосами, проходит через бак, и насосы всегда работают с напором, соответствующим наивысшему положению воды в баке, что вызывает увеличение напора насосов и расхода энергии на подачу воды. По этой схеме у нас осуществлено оборудование ряда ранее построенных башен, но для вновь сооружаемых башен 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 в бак. Подключение башни по 3-й схеме позволяет осуществлять постоянное перемешивание воды в баке; перемешивание воды способствует сохранению ее свежести и препятствует ее замерзанию зимой. Разновидностью этой схемы 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 энергии на подачу воды (имеющий место при подключении башни по 1-й схеме) и осуществить частичное перемешивание воды в баке.

Схема водонапорной башни должна быть оборудована переливным и спускным трубопроводом. Переливной трубопровод доводят до наибольшего допустимого уровня воды в баке, чем обеспечивается автоматический отвод воды из бака при его 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 водонапорной башни.

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

Общие сведения

Водонапорная башня – это техническое сооружение, насчитывающее в своей истории не одно столетие. Еще в средние века, при осаде городов, нападавшие старались в первую очередь уничтожить водонапорные башни, чтобы оставить противника без воды и заставить его быстрее капитулировать. И в современном мире водонапорные башни не потеряли своего актуального значения, особенно в сельских районах.

Назначение и область применения ВБР

предназначены для обеспечения постоянного и бесперебойного водоснабжения небольших населенных пунктов и промышленных предприятий. Используются для хранения запасов воды и расходования ее в часы повышенного потребления, а также подачи под небольшим напором при остановке насосов. В них хранится также резервный и противопожарный запас воды . Наполнение башни происходит в часы, когда подача воды превышает ее потребление. Когда расход воды превышает производительность насосных станций и в часы перерывов в работе насосов, из водонапорной башни в сеть поступает недостающее количество воды.

Одной из самых распространенных видов водонапорных башен является водонапорная башня Рожновского (ВБР). Она хорошо зарекомендовала себя своей надежностью, простотой конструкции и долговечность при правильной эксплуатации.

Водонапорные башни Рожновского имеют унифицированную конструкцию и различаются емкостью бака и высотой опоры. Объем емкости резервуара может быть от 15 до 50 куб. метров, а высоту обычно принимают от 9 до 25 метров. Эти параметры зависят от рельефа местности, этажности обслуживаемых зданий, потерь напора в водопроводной сети и определяется путем расчета на стадии проектирования.

ВБР используются в местности со следующими климатическими характеристиками:

• Сейсмическая активность не выше 6 баллов.
• Грунты однородные, непучинистые и непросадочные.
• Температура воздуха не ниже -40 С.
• Снеговой покров не более 100 кг/м2.
• Напор ветра до 45 кг/м2.

В районах с карстовыми явлениями, вечной мерзлотой, строительство ВБР не допустимо. При температуре воздуха ниже – 20 С необходимо осуществлять как минимум двукратный суточный водообмен.

Технические характеристики

ВБР состоит из бака и опоры , изготавливаемых по ТП 901-5-29 и ТП 901-5-32с. Бак сварной, цилиндрический, переходящий нижней конической частью в цилиндрическую опору. Башни бывают емкостью 15, 25, 50м, и имеют унифицированные диаметры баков — 2500 и 3020мм. Диаметр опор – 960, 1120, 1750мм. Объем баков зависит от его высоты. Изготавливается из отдельных частей длиной от 3 до 9 метров, что зависит от условий транспортировки и желаний заказчика. Высота опоры варьируется от 9 до 20 метров и собирается из нескольких сваренных между собой стальных обечаек.

Необходимую емкость башни рассчитывают по формуле: Wб=Wак+Wн. Где Wак — объем аккумулирующего резервуара,Wн – объем емкости для хранения неприкосновенного противопожарного запаса.

Стальная крышка имеет вид конуса и служит диафрагмой жесткости. В ней предусмотрен смотровой люк, а также установлены датчики нижнего и верхнего уровней воды.

Для обслуживания башни предусмотрена наружная лестница с ограждениями. При высоте более 12 метров комплектуется дополнительной площадкой также с ограждениями. Внутри башни приварены скобы в виде лестницы для обслуживающего персонала при ремонте и чистки башни.

Сборка всей конструкции в единое целое производится непосредственно в месте установки башни. Башня устанавливается на железобетонный монолитный фундамент, в котором предусмотрены закладные детали, к которым приваривается днище опоры, нижняя часть опоры обсыпается грунтом на высоту не менее 2,5 метров. Водоснабжение башни осуществляется посредством напорно-разводящего трубопровода. При применении башни для отбора проб воды и пожаротушения, на напорно-разводящем трубопроводе устанавливается стояк с двумя запорными вентилями.

ВБР поставляется покрытой снаружи специальным грунтом в два слоя для предотвращения коррозии, который необходимо возобновлять каждые 3-4 года. Это позволяет значительно продлить срок эксплуатации башни, так как чаще всего выход из строя башни происходит из-за коррозии металлических несущих поверхностей.

Каждые 3-4 года и в период эксплуатации необходимо возобновлять покрытие, внутренние поверхности.

Монтаж ВБР и подготовка к работе

Все работы по сборке и наладке башен Рожновского должны производиться строительно-монтажной организацией, имеющей допуск на выполнение этого вида работ, при наличии проекта производимых работ (ППР).

Конструкция собирается на земле в горизонтальном положении. Для подъема башни и установки ее в вертикальное положение применяются стреловые грузоподъемные краны. Установив на фундамент, проверяется ее вертикальность геодезическими приборами. Убедившись в правильности установки и соблюдении допустимых величин отклонений от вертикальности, приваривают днище опоры. Работы проводят в соответствии со СНиП 3.03.01-87 раздел «Несущие и ограждающие конструкции».

По окончании всех монтажных работ согласно раздела «Испытание резервуарных конструкций и прием работ» СНиП 3.03.01-87 проводят гидравлические испытания водонапорной башни.

Устройство силовой изоляции, если она предусмотрена проектом, выполняется монтажной организацией после подписания Акта о проведении гидравлического испытания.

Техническое обслуживание Водонапорной башни Рожновского

Контроль за техническим состоянием возлагается на предприятие, эксплуатирующее башню. При обнаружении серьезных неисправностей — течь в сварных швах или отклонение от вертикальности больше допустимых значений в результате неравномерной просадки фундамента или больших ветровых и снеговых нагрузок, необходимо прекратить эксплуатацию башни, слить всю воду до выяснения и устранения причин неисправности. Возобновление использования ВБР возможно только после обследования башни специалистами.

При соблюдении всех требований по контролю технического состояния и правильности эксплуатации, скок службы водонапорной башни может быть продлен.

Транспортировка и хранение

Транспортировка ВБР может проводиться автомобильным, водным или железнодорожным транспортом, исходя из экономической целесообразности. Если транспортировка проводится автотранспортом, то условия и маршрут следования необходимо согласовать со службами ГИБДД.

Все элементы конструкции, в том числе бак, транспортируются в горизонтальном положении на автомобилях с длинными полуприцепами или лесовозах.

Элементы ВБР должны быть надежно закреплены с помощью клиньев, тросов или проволоки, многооборотных креплений. Швартовка проводится только за грузоподъемные скобы. При проведении погрузочно-разгрузочных работ, страповка должна проводится также за грузоподъемные скобы. Категорически запрещается сбрасывать элементы башни на землю, скатывание по покатам или под уклон, так как при этом возможно смятие стенок и нарушение целостности конструкции и повреждение лакокрасочного покрытия.

Хранение всех составляющих башни проводится на открытых, ровных площадках, имеющих небольшой уклон для стока воды. Все элементы располагаются горизонтально на широких деревянных прокладках, предохраняющих от контакта с землей. Нельзя располагать прокладки непосредственно под сварными швами. Временно, до одной недели, возможно размещение элементов башни непосредственно на земле.

При обнаружении нарушений лако-красочного покрытия, необходимо провести антикоррозийную обработку этих мест.

Если Вы решили заказать у нас Унифицированную Водонапорную Башню Рожновского , свяжитесь с нашими специалистами для получения любой интересующей Вас информацией. Мы ответим на любой вопрос и поможем сделать правильный заказ!

Водонапорная башня представляет собой поднятую на определенную высоту конструкцию, которая поддерживает емкость для воды. Эту емкость необходимо установить на такую высоту, которая создаст необходимый уровень давления для подачи воды через систему водоснабжения. Устройство включает в себя ствол (опорная часть), бак и шатер, предохраняющий цистерну от переохлаждения и заледенения в ней воды. Высота водонапорной башни рассчитывается с учетом водопроводной системы и рельефа окружной местности. Средняя высота башни колеблется в пределах от 15 до 40 метров. Меньшая высота устройства применяется для обеспечения сельского и железнодорожного водоснабжения.

Емкость водонапорной башни обычно снабжают переливной, разборной и нагнетательной трубами. Разборную трубу устанавливают на несколько сантиметров выше дна емкости во избежание попадания в водопровод осадка. Нагнетательная труба монтируется таким образом, чтобы быть на 15 см выше максимальной высоты резервуара для создания в нем давления. Для определения наполненности резервуара на ней оборудованы сигнальные устройства.

Область применения

Существует водонапорные башни с разнообразными строениями для опорных элементов, резервуара и шатра. Также есть кирпичные, деревянные и стальные водонапорные башни.

Стальная водонапорная башня (Рожновского) – это устройство, изготовленное из металлических листов, которые объединены между собой при помощи сварки. Водопроводная цистерна с крышей и дном, имеющая объем 25 кубических метров, должна иметь железобетонную водозаполняющую опору цилиндрической формы такого же объема. Стальная водонапорная башня может иметь высоту в пределах от 16,5 до 19,5 метров. Высота конструкции определяется высотой опоры.

Стальная водонапорная башня Рожновского нашла свое применение для обеспечения бесперебойного водоснабжения в промышленности, на животноводческих фермах, в сельском хозяйстве. Такие бочки могут использоваться и на противопожарные нужды. Часто в сельской местности пользуются башнями в качестве централизованного водоснабжения.

Металлическая (стальная) водонапорная бочка чаще всего размещается в таких регионах:

• где требуется обеспечить на длительный период времени определенный запас воды;
• где возникают перебои с электроснабжением, от которого зависит работа насосов водоснабжения;
• в местах, имеющих устаревшее оборудование по обеспечению водоснабжения;
• где расходуются большие объемы воды.

Преимущества использования водонапорных башен

Использование водонапорной бочки обладает очень полезными преимуществами, особенно при их использовании на малозаселенных участках. Срок эксплуатации стальной башни достигает 10-12 лет при правильном использовании и надлежащем уходе. Оборудование очень легко использовать, при этом оно обладает повышенной степенью надежности. Водонапорные башни применяются с 1954 года в сельском хозяйстве. Установка такой конструкции оказалась очень удобной и полезной. Вода бесперебойно поступала на фермы для поения скота и на землю для орошения огородных культур.

С середины 20-го века, по данным исследований определен эксплуатационный период водонапорной башни в 12-13 лет. Срок использования может быть увеличен при обновлении внутреннего антикоррозионного покрытия.

Устройство и принцип работы водонапорной башни

Стальная водонапорная башня сконструирована из:

1. насоса, расположенного в скважине, который используется для транспортировки воды в резервуар;
2. автоматического механизма, который выполняет управление системой без постоянного надзора;
3. оборудования по регулированию расходов водных ресурсов;
4. трубопроводной сети, предназначенной для обеспечения подачи воды.

Водонапорной башни цена гораздо доступнее, чем это было 10-15 лет назад. Поэтому ее приобретение положительно скажется на хозяйстве без больших финансовых потерь

Механизм работы водонапорной башни

Насос башни погружается в скважину, пуская воду по водопроводным трубам в резервуар башни. После того, как вода накроет верхнюю отметку, датчик, определяющий уровень воды, даст команду на отключение ее подачи.

При использовании воды ее уровень понижается, после того, как достигается нижняя метка, датчик реагирует и подает команду на возобновление подачи воды из скважинного насоса. Таким образом, в устройстве работает простейшая автоматика, обеспечивающая бесперебойное снабжение водными ресурсами.

Установка водонапорной башни

Для выполнения монтажных работ к опоре конструкции прикреплена наружная лестница, имеющая ограждения для обеспечения безопасности рабочих. При устройстве водонапорной башни, имеющей высоту более 12 метров, монтируется наружный помост, который имеет дополнительные ограждения. Внутри конструкции башни при помощи сварки смонтированы металлические скобы, для выполнения ремонтных и очистительных работ обслуживающим персоналом.

Башенная конструкция должна быть установлена на монолитный блок из железобетона, к основанию которого должны быть вмонтированы металлические части. Именно к ним впоследствии будет привариваться опора (нижняя часть водонапорной башни). После приваривания днища к фундаменту опорная труба обсыпается землей на 2,5 и более метров.

В случае, когда назначение башни – это пожаротушение, то на разводящем трубопроводе должен устанавливаться стояк с двумя вентилями.

Наружная часть башенной конструкции покрыта антикоррозионным слоем. Это обеспечивает защиту не только от образования ржавчины, но и воздействия других физико-химических факторов, способных повлиять на прочность и надежность конструкции.

Периодически, раз в 3 года рекомендуется возобновлять наружный защитный слой. Это позволит увеличить срок эксплуатации оборудования на несколько лет, так как чаще всего причиной поломки водонапорных башен является коррозия внешних поверхностей.

С момента изобретения водонапорных башен прошло уже более 100 лет. Сегодня мало кто помнит начало их эксплуатации. В то время изготовить и установить металлическое водонапорное устройство, было очень затратным мероприятием. Но в современных условиях купить водонапорную бочку намного доступнее.

Цена водонапорной башни зависит от объема резервуара воды и высоты опоры.

Примерно один раз в год производится замена (восстановление) пищевого слоя на внутренней поверхности емкости. К эксплуатации допускаются только те водонапорные башни, которые предоставили удовлетворительные результаты биохимического анализа на предельно допустимый уровень бактерий после выполнения дезинфицирующих операций.

После приобретения водонапорной башни все монтажные и подготовительные работы по наладке оборудования должна выполнять строительно-монтажная организация. Это связано с тем, что неправильный монтаж и отсутствие допуска к выполнению данного вида работ может привести к поломке оборудования. Монтаж оборудования должен производиться только в случае предоставления проекта по производимым работам.

Все операции по сбору конструкции происходят в лежачем положении. Полностью смонтированную конструкцию необходимо поднимать при помощи грузоподъемных кранов. После расположения конструкции на фундаменте проверяется ее четкое вертикальное положение.

После проверки вертикальности конструкции, дно опоры приваривают к фундаменту с металлическими пластами.

По завершению монтажных работ в обязательном порядке проводятся испытательные работы как по правильности выполнения всех этапов работы башни, так и по прочности монтажа.

Техническое обслуживание проводится за счет предприятия, которое эксплуатирует башенную конструкцию. Контроль над состоянием башни также возлагается на заказчика. При любых технических неисправностях (наклон башни, протекание резервуара в сварочных швах арматуры) требуется обеспечить временное прекращение водоснабжения через данную водонапорную башню. В этом случае с нее нужно слить всю воду и вызвать техническую группу строительно-монтажных специалистов для устранения неисправностей.

Приобретение водонапорной башни

Цена водонапорной башни на сегодняшний день вполне доступна. При ее покупке сумма вносится после заполнения формы заказа и внесения в заявку всех необходимых технических требований.

Купить водонапорную башню можно на сайте сайт. Качественное и надежное оборудование, проверенное годами!

Водонапорные башни являются техническими сооружениями, которыми человечество пользуется уже не одно столетие. В Средние века эти постройки противник старался уничтожить первыми. Это заставляло местную армию быстрее капитулировать, т. к. она оставалась без воды. Сегодня водонапорные башни по-прежнему актуальны.

Водонапорная башня - специальная конструкция, необходимая, чтобы отслеживать напор воды и ее расход, что позволяет наблюдать за тем, как формируются запасы в системе водоснабжения.

Обычно башня состоит из бака (резервуар для жидкости) и ствола, на котором закреплен бак.

История возникновения

Водонапорная башня была разработана инженером А.А. Рожновским в 1936 году. До этого момента в стране использовали подобные сооружения, построенные из кирпича. Рожновский же предложил очень выгодное решение проблемы накопления и хранения воды. При этом строение очень быстро монтируется - всего 2-4 дня. На его сооружение уходят минимальные затраты. Кроме того, отсутствует необходимость обязательного подогрева, выполняемого с целью предотвращения замерзания воды.

В 1942 году А.А. Рожновский был удостоен Сталинской награды за свое изобретение.

Но башни, не нуждающиеся в подогреве, разрабатывал не только А.А. Рожновский, но и П.И. Земсков. Последний пришел к выводу, что при возведении таких сооружений можно экономить значительные денежные средства.

Железная дорога в тот момент нуждалась в больших резервуарах, где можно было бы хранить запас воды, предназначенной для паровозов. До 1951 года водонапорные башни применяли только таким образом. Но после эти строения начали появляться и в сельском хозяйстве.

Назначение водонапорных башен

Основным предназначением этих сооружений является обеспечение постоянным и бесперебойным водоснабжением небольших населенных пунктов и предприятий, занимающихся легкой промышленностью. Башни приспособлены для хранения больших запасов воды. Кроме того, если вдруг останавливаются все насосы, предусмотрена подача жидкости под небольшим напором. Здесь же хранится противопожарный и резервный запас воды. Также эти конструкции необходимы в тех местах, где электричество подается с частыми перебоями, то есть стабильная работа электронасосов просто невозможна.

Конструкция

Конструкция водонапорных башен унифицирована. Отдельные экземпляры различаются только емкостью бака и высотой ствола-опоры. Объем резервуара лежит в диапазоне от 15 до 50 м 3 . Высота водонапорной башни может составлять 9-25 метров. Все зависит от рельефа местности, а также того, каковы потери напора в водопроводной сети и, конечно же, этажности обслуживаемых зданий. Все необходимые расчеты проводят еще при проектировании.

Однако водонапорные башни нельзя строить в тех районах, где случаются карстовые явления, а также в условиях вечной мерзлоты. Если температура воздуха опускается ниже -20°С, то следует проводить два раза в сутки водообмен.

Внешний вид

Конструкция башни может быть выполнена из стали, кирпича или железобетона. В высоту строение может достигать нескольких десятков метров. В верхней части оно обязательно имеет емкость для воды. Чаще всего эта емкость бывает цилиндрической формы. Используемый объем резервуара зависит от мощности водопровода, обслуживающего его, и расхода воды в нем.

Например, для небольшого предприятия или деревни потребуется несколько кубических метров. В городах объем может возрастать в десятки и сотни раз.

Работа водонапорной башни зависит от:

• труб, продолженных для подачи и отвода воды;
• переливных устройств, автоматически отключающих насосы, чтобы предотвратить переполнение емкости;
• системы замера уровня воды, которая передает сигналы в диспетчерский пункт.

В некоторых случаях для водонапорного резервуара не предусматривается опора. Емкость для хранения воды устанавливается на возвышенной местности. Обычно этот способ применяют в условиях гористого рельефа.

Чаще всего баки имеют округлую форму. Технологические и архитектурно-строительные соображения диктуют нормы соотношения высоты и диаметра резервуара. Бак не должен быть очень большим, ведь в этом случае увеличивается высота подъема воды. Кроме того, в системе возникают значительные колебания напора.

Внешний вид башни должен быть эстетичным и не выбиваться из общей композиции местности. Архитектурный ансамбль района при этом продолжает быть гармоничным. Довольно часто промышленные предприятия (если имеют две и более сети разного напора) устанавливают несколько баков на башне. При этом они располагаются на разной высоте. Размер всей конструкции определяет давление воды в водонапорной башне.

Чтобы проводить обслуживание сооружения, устанавливается наружная лестница с ограждениями. Если высота составляет более двенадцати метров, то комплектация также имеет дополнительную площадку с ограждениями.

Как работает водонапорная башня Рожновского?

Напорно-разводящий трубопровод обеспечивает подачу воды в башню. Если резервуар применяется для отбора проб воды и пожаротушения, то трубопровод оснащается стояком с двумя закрытыми вентилями.

Насосная станция забирает грунтовые воды в водонапорную башню. В процессе закачки происходит фильтрация и дезинфекция воды. Из резервуара она подается по водопроводу в жилые дома.

Очень важно правильно определить высоту водонапорной башни. Резервуар должен располагаться выше последнего этажа здания. Это способствует нормальной подаче воды.

Работа насосной станции

Работа насосной станции постоянно остается интенсивной. Вода должна поступать в емкость башни и накапливаться там, пока ее потребление уменьшено. Когда же возникает потребность в большем количестве воды, накопленный водный запас начинает использоваться.

Воду подает насос. В тот момент, когда уровень жидкости в резервуаре достигает верхней допустимой отметки, срабатывает специальный датчик, и отключается насос. Так как потребление воды непрерывно, то ее уровень в емкости понижается по достижении нижнего допустимого предела. И здесь снова подается сигнал насосу о необходимости включения. Резервуар снова наполняется. По мере потребления жидкости давление в водонапорной башне понижается, что заставляет насос снова работать.

Технология обслуживания

Организация, которая эксплуатирует водонапорную башню, должна выполнять ее техническое обслуживание. В случае возникновения неисправности в системе в первую очередь необходимо слить воду, хранящуюся в резервуаре. Только после этой процедуры можно приступать к ликвидации неисправности.

Соблюдение всех необходимых технических требований по эксплуатации влияет на то, сколько прослужит водонапорная башня, и как часто будут возникать неполадки.

Комплектация установки

Каждый год количество пожаров возрастает.

Именно поэтому спрос на водонапорные башни, имеющие нестандартный размер или необычную конструкцию, постоянно растет. Такие требования возникают при подготовке запасов воды, которые понадобятся при тушении лесных пожаров.

Чаще всего водонапорные башни в комплектации имеют:

• лестницу с ограждением;
• отводящую трубу;
• подающую трубу;
• петли для подъема и установки башни;
• внутреннюю лестницу;
• верхний и нижний смотровые люки;
• скобы-льдоудержатели;
• 4 растяжки, имеющие толщину 12 мм.

Как используются водонапорные башни при низких температурах

Башни, созданные А.А. Рожновским, сегодня применяются в самых разных климатических условиях, в том числе и в условиях низкой температуры. Но даже эти конструкции имеют ограничения, что не дает возможности использовать их в следующих условиях:

• в зимний период расчетная температура не должна быть ниже -35°С;
• приемлемой массой снегового покрова является 100 кгс/м и менее;
• возможное давление ветра - 38 кгс/м и менее;
• отсутствуют грунтовые воды;
• допускаемой сейсмической активностью в районе может быть 6 баллов и ниже;
• грунты должны быть не пучинистые, не просадочные, т. е. однородные.

Решающую роль во время установки водонапорной башни Рожновского играет учет пределов минусовой температуры. К примеру, процесс установки и эксплуатации конструкции невозможен в условиях вечной мерзлоты или в зоне развития карстового процесса.

В большинстве случаев водонапорную башню нет необходимости утеплять специальными средствами. Обычно происходит естественное образование тепловой «рубашки».

Если вода используется в штатном режиме, то она просто-напросто не успеет замерзнуть. В случае если она применяется реже, то на резервуар можно установить дополнительный «шатер» из дерева, который замедлит процесс замерзания. Когда водонапорная башня используется в полевых условиях, то перед зимой воду следует слить, чтобы предотвратить ее замерзание.

При подготовленной площадке монтаж конструкции в большинстве случаев занимает не более трех дней. Основой служит железобетонный монолитный фундамент, предусматривающий закладные детали. К ним приваривается днище опоры. Далее нижняя часть обсыпается грунтом, высота которого должна составлять не менее 2,5 метра. Этот грунт следует возобновлять через 3-4 года. Он нужен для предотвращения коррозии, что существенно продлит срок эксплуатации.

Кроме того, через каждые 3-4 года, а также при регулярном использовании, следует обновлять покрытие и внутренние поверхности.

Следует помнить, что если предприятие решило установить такую конструкцию, как водонапорная башня, цена будет зависеть главным образом от объема резервуара и высоты опоры.

Как устроена водонапорная башня

Несмотря на то, что мы живем в век автоматизации всех технологических процессов, старые добрые водонапорные башни, обеспечивающие нас водой, продолжают служить людям в современных бытовых условиях. Более того, их количество постоянно растет.

Так что же представляет собой водонапорная башня и как она функционирует? Многим известно, для чего нужна водонапорная башня - это устройство регулирует операции систем водоснабжения. Оно может управлять процессом подачи воды, ее мощности, контролирует ее расход.

Также башня создает внутри себя резерв жидкости и управляет насосом. Башня состоит из двух частей - большой емкости для хранения воды и так называемого башенного ствола. Несмотря на внешнюю простоту сооружения, водонапорная башня иногда может являться своего рода архитектурным элементом, и иметь историческое значение в тех городах и деревнях, где они когда-то были построены.

Стоит отметить, что в разных населенных пунктах эти монументальные конструкции обычно имеют различный внешний вид. Принцип работы данного сооружения заключается в том, что вода с помощью специального насоса поступает в резервуар, предназначенный для ее хранения, стоимость станции водоснабжения как заверяют специалисты www.hoznasos.ru зависит от максимальной производительности, необходимого напора и глубины водозабора.

Затем, когда количество потребляемой воды сводится к максимальному и возникает потребность в ее использовании, вода подается из этого резервуара. Такой механизм подачи воды позволяет избегать чрезвычайных ситуаций, которые могут вызвать нехватку воды.

Вода подается стабильно по требованию, предотвращая возможные перебои. Стандартная высота водонапорной башни обычно – 25 м. Это довольно высокое сооружение, в исключительных случаях высота водонапорной конструкции может достигать и 30 м.

Однако подобные водонапорные сооружения в настоящее время встречаются крайне редко. Водонапорная башня имеет достаточно вместительный резервуар, объем которого может доходить до 100 м3. Это зависит от конструкции самой башни. Столь огромные размеры в большей степени характерны для промышленных сооружений.

Опора водонапорной конструкции обычно изготавливается из особо прочной стали. Иногда может применяться другой строительный материал. Бывают случаи, когда водонапорная башня строится из кирпича или изготавливается с помощью железобетона.

Водонапорные башни оснащаются специальными контролирующими устройствами и особой измерительной системой. Благодаря этому можно четко отслеживать количество воды в резервуаре. Такая система также позволяет выводить необходимые данные на ПУ в операторской, и тем самым предупредить возможность переполнения резервуара.

В оборудование данной конструкции также включены трубы, выполняющие отвод и подачу воды. Вода поступает в резервуар с помощью специальных насосов, откачивающих ее из скважин. Схема действия насоса водонапорного сооружения очень проста.

Для закачки воды в резервуар используется насосная станция . Она осуществляет закачку воды в резервуар, до того момента, пока специальное устройство не даст сигнал, свидетельствующий о переполнении резервуара. В этом случае контрольная система срабатывает и насос перестает работать.

По мере опустошения резервуара, механизм снова и снова приводится в действие.

Основные преимущества водонапорной башни

Главным достоинством водонапорной конструкции является ее автономность. В случае возникновения непредвиденной ситуации, связанной с перебоями электроэнергии, водонапорное сооружение станет единственным верным решением. Особенно это актуально и необходимо в тех районах, где есть большое количество потребителей воды.

Кроме того, воды никогда не бывает много, а водонапорная башня способна обеспечить ее запас. Именно поэтому данная конструкция в настоящее время не просто не утратила свою актуальность, но и имеет все большую популярность.