Водонапорная башня рожновского чертежи. Конструктивные особенности водонапорных башен Рожновского

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.

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 .

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.

Археологические раскопки, проведенные на территории бывшего Советского Союза, 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.

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.

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.

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.

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.

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.

Расчёт объёма накопительного бака выполняется на основе статистического анализа потребления воды при заданном количестве потребителей. СНиП 2.04.02-84*. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения.

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

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.

Водонапорная башня состоит из резервуара (водопроводного бака) для воды, ствола, фундамента (см. фото и чертеж), укрытия (теплоизоляции) и системы водопроводов, которые подают и отводят воду потребителям. Железобетонный фундамент башни сооружают из монолитного и сборного железобетона.

В настоящее время очень распространены металлические башни для воды индустриального производства (Рожновского), которые полностью состоят из металла, имеют различные технические характеристики, геометрические данные, размеры, высоту, объем вместимой воды. Водонакопители для дачных и сельских поселков устанавливаются на бетонный или железобетонный фундамент (смотри чертеж бетонного основания). Водонапорные баки воды делают металлическими (обычно круглыми в плане диаметром 2,6 метров). Емкость бака зависит от характера и режима водопотребления, графика работы насосов. Вместимость водонакопительного бака должна быть достаточной, чтобы в часы малого разбора собрать излишек воды, которая подается насосами, а в часы наибольшего отбора воды потребителями, когда объем превышает подачу воды насосами, пополнить недостачу воды.

Башня водопроводная - древнее сооружение в системе водоснабжения для регулирования напора и расхода воды в водопроводной сети города, поселка, создания её запаса и выравнивания графика работы насоса.

В часы, когда подача воды насосами превышает ее потребление, водонакопительная башня наполняется водой. В часы перерывов работы насосов или в часы, когда расход воды превышает производительность насосов, недостающее количество воды поступает в сеть из башни Рожновского. Согласно ТП 901-5-29 существует следущий ряд объемов баков 15 кубов, 25 куб.м., 50 м3, и различные технические характеристики башни Рожновского, рабочее давление воды, размеры по высоте, которые представлены на чертеж водонапорной башни ВБР-15, ВБР-25 , чертеж башни Рожновского ВБР-50, ВБР-160.

Режим водопотребления в дачных поселках характеризуется большой неравномерностью расходов воды, с коэффициентом часовой неравномерности, достигающим 2,5. Это значит, что днем в период максимального потребления воды (на полив) ее часовой расход может в 2,5 раза превышать среднее значение (1/24 часть) суточного расхода на питьевое водоснабжение и технические нужды. Ночью, наоборот, расход воды резко сокращается. Непосредственное включение насоса в сеть водоснабжения без башни в условиях сильной неравномерности расхода воды привело бы к ненормальному режиму работы насоса с недостаточным напором воды или, наоборот, с малой подачей и чрезмерным давлением. На такие режимы работы насос, и сеть водоснабжения не рассчитаны, при этом в сети происходили бы глубокие перепады давления, перебои в подаче воды, резко возросло бы потребление электроэнергии. Включение в сеть водоснабжения водонапорной башни позволяет насосу и потребителям воды действовать по своим графикам подачи воды, причем насос всегда работает в расчетном, наиболее выгодном и правильном режиме.

Водонапорная башня Рожновского служит для достижения соответствия водопотребления и подачи воды насосом, для подъема воды и регулирования подачи и потребления. Регулирующий объем бака водонапорной башни можно определять по совмещенным ступенчатым или интегральным графикам подачи воды насосом и потребления воды в системе. В вертикальном баке должен храниться противопожарный запас воды - необходимое количество воды для тушения пожара в первые минуты после его возникновения. Таким образом, объем водонапорной башни должен вмещать регулирующий объем бака и запас воды для тушения одного внутреннего и одного наружного пожаров в течение 10 мин.

Водонапорная башня состоит (см. чертежи и фото) из водонакопительного бака, поддерживающей конструкции (ствола) и утепляющего шатра вокруг бака. В районах с мягким климатом шатры можно не устраивать, но в этом случае бак должен иметь перекрытие. Водонапорный бак оборудуют уровнемером с сигнализацией.
Водонапорные башни производство и монтаж выполняется специалистами компании "Схид-будконструкция", Киев. Различают железобетонные, кирпичные, металлические конструкции ВБР - башни для воды. Железобетонные водонапорные башни различают двух типов: со стволом в виде сплошного железобетонного цилиндрического стакана и со стволом из опорных колонн. Баки также железобетонные с вогнутым днищем. В кирпичных водонапорных башнях ствол выполняют из кирпича в виде цилиндра или многогранника, а накопительные баки с днищем - из стали. Металлические водонапорные башни Рожнова получили распространение в сельских населенных пунктах.

В крупных городах ввиду большого и сравнительно равномерного потребления воды отпадает необходимость в водонапорной башне Рожнова, так как соответствия режима работы насосов режиму водопотребления можно добиться ступенчатой работой насосов при достаточно высоком коэффициенте их использования.

Где может быть использована водонапорная башня?

Область применения водонакопительных башен: небольшие населенные пункты, дачные и деревенские поселения, базы отдыха, комплексы сельхоз назначения, удаленные от городской инфраструктуры производственные объекты.

В районах Украины с низкими температурами зимой, при необходимости нужно отапливать башню, отогревать, для этого устраивают печной обогрев, электрическим нагревательным кабелем или центральное отопление. Вода в водонакопительном баке при постоянном ее обмене (2-х, 3-х кратное в сутки) может не замерзать в зимний период; в этих случаях ограничиваются только утеплением труб, размещая их в кожухе, а пространство между стенками трубы и кожуха заполняют теплоизоляционным материалом (торфом, опилками и т. п.). При этом необходимо, чтобы теплоизоляционный материал всегда оставался сухим; с этой целью короб обивают толем или кровельной сталью.

Водонапорная башня (см. фото 3d схему) устанавливается на монолитный фундамент и приваривается к закладным изделиям, расположение которых представлено на чертеже фундамента. Монтаж выполняется работниками ООО "Схид-будконструкция", Украина на предварительно изготовленный фундамент. Железобетонный фундамент после заливки должен выстояться в течении 30 дней и набрать необходимую прочность. После этого производится возведение и монтаж.

ООО "Схид-будконструкция", Киев оказывает строительные услуги по возведению и реконструкции водонапорных башен (демонтаж башни , изготовление, монтаж системы водоснабжения), как конструкции системы Рожновского, так и по чертежам (эскизам) Заказчика. Если чертежи не сохранились, возможен выезд нашего специалиста для снятия размеров и последующего изготовления водонапорной башни аналогичной существующей. Это позволит сэкономить на устройстве фундамента т.к. как новая водонакопительная конструкция устанавливается на старый фундамент. При этом предварительно производится обследование фундамента на возможность его применения в новом строительстве. Возможно, что потребуется усиление фундамента и разработка монтажных чертежей для реконструкции старого фундамента.

Чертеж фундамента водонапорной башни Рожновского приведен для III географического района.

Башня для воды устанавливается на железобетонный фундамент (см. фото) таким образом, чтобы нижний уровень воды в ней создавал давление, при котором все потребители обеспечиваются водой. Т.е. выбор места расположения фундамента должно быть выполнено на наивысшей отметке местности при максимальной близости во-допотребителей. В таком случае работа системы водоснабжения будет самой эффективной.

Наиболее распространенными типами фундаментов являются монолитные фундаменты в виде сплошных круглых плит. Железобетонный фундамент жестко соединяется непосредственно с опорой бака посредством закладных деталей башни (на фото пластины расположены по кругу). При большой высоте сооружения башенного водоснабжения и слабых грунтах наружный диаметр фундаментной плиты может значительно превышать размеры фундамента башни Рожнова, представленного на чертеже.

Устройство фундамента башни Рожновского.

Заливка фундамента ВБР производится с выездом наших специалистов к месту монтажа. Размеры фундамента представлены для башен Рожновского 15, 25, 50 кубических метров. Выбор водонапорной башни от минимальных размеров до максимальной вместимости, производится по максимальному водопотреблению в сутки и рабочему давлению, которое необходимо в системе водонакопителя.

• для ВБР-15 - Д = 2.8 м, Н = 1.0 м - мини башня для воды;
• для ВБР-25, высота ствола 12 м и 15 м - Д = 3.5м, Н = 1.0 м;
• для ВБР-50, высота ствола 15 м - Д = 4.0 м, Н = 1.25 м;
• для ВБР-50, высота ствола 18 м - Д = 4.0 м, Н = 1.5 м - большая башня для воды.

Закладные изделия закладываются в бетон при бетонировании фундамента водонапорной башни. Перед заливкой фундамента изготавливается армокаркас и опалубка (см. на фото). Фундамент башни Рожновского может быть круглым (экономия бетона) или квадратным (простота устройства опалубки).

Щебенчатая подготовка - минимум 150 мм.

Чертеж фундамента водонапорной башни по ТП 901-5-29.

Водонапорная башня - простейшая конструкция, предназначенная для автономного регулирования расхода и напора воды в водопроводной системе. Простой принцип работы водонапорной башни определил ее широкое распространение.

Виды водонапорных башен

Подобные конструкции применяются человечеством несколько столетий. Пик их популярности приходится на конец 19 - первую половину 20 века. В то время они использовались в депо и вокзалах для обслуживания паровозов. С тех пор они утратили свое значение, но до сих пор используются, например, для автономного водоснабжения загородных участков или промышленных предприятий.

Первые водонапорные башни возводились преимущественно из красного кирпича, реже - из дерева. Затем появились железобетонные конструкции. Во второй половине 20 века ученый Рожновский предложил свою конструкцию из стальных листов.

Внешне очень похожа на гранату с рукояткой. Диаметр основания водонапорной башни в 1,5-2 раза меньше диаметра бака. Преимущества такой конструкции заключаются в высокой скорости сборки (полые цилиндры сваривают из стальных листов) и простой установке на территории, а также в сравнительно небольшой массе.

Сейчас для водоснабжения чаще всего устанавливают индивидуальные резервуары в виде объемных металлических баков. В качестве опор используют стальные или железобетонные колонны.

Принцип работы водонапорной башни

Работа водонапорной башни была бы невозможна, если бы не явление выравнивания давления в сообщающихся сосудах, или гидростатического равновесия. Под действием силы тяжести вода в баке вытесняет жидкость из труб до тех пор, пока давление в емкости не станет равным давлению в системе трубопровода. На этом основывался принцип работы водонапорных башен до появления электронасосов.

С появлением электронасосов схема их работы несколько изменилась. Если ранее они были основными источниками воды в системе, то теперь стали играть роль резерва. В качестве «поставщика» воды выступает которая подает давление через систему труб непосредственно к потребителю.

В то же время насос накачивает воду в емкость башни до тех пор, пока она полностью не заполнится или не сработает автоматика. В момент пиковой нагрузки, когда водопотребление максимально, и насосная станция не справляется с работой, открывается клапан бака, и вода начинает поступать в систему из резерва. Происходит это до тех пор, пока станция подачи воды снова не станет справляться со своими обязанностями. После этого весь цикл повторяется.

Элементы водонапорной башни

Вне зависимости от вида и принципа работы водонапорная башня состоит из 5-6 узлов. Количество элементов может значительно варьироваться и определяется назначением сооружения, его месторасположением, удаленностью первоисточника, качеством воды и другими критериями.

Так или иначе, в составе каждой башни имеется:

1. Резервуар - стальной, железобетонный или пластиковый бак емкостью от нескольких десятков до нескольких тысяч кубических метров.
2. Опора - рамная или монолитная конструкция из железобетона, стальных балок или красного кирпича высотой не более 25-30 метров. Она должна поддерживать бак выше уровня каждого потребителя.
3. Вертикальный водопровод - подающая труба, идущая от источника и отводящая, диаметром от 200 м, которая прокладывается до водоразборной системы.
4. Вентиляционный люк - на фото водонапорной башни он показан стрелочкой. Он необходим для поддержания объема воздуха в баке и для предотвращения застоя воды.
5. с системами управления - отдельно стоящее сооружение, расположенное, как правило, над источником.

В конструкцию водонапорной башни может быть внедрена фильтрующая система с различной степенью очистки воды, а также блок автоматики для контроля уровня жидкости и предотвращения его падения до критического значения.

Основные функции водонапорной башни

Из принципа работы водонапорной башни вытекает ее основная функция - выравнивание графика работы насосной станции. Представим ситуацию, что насос подает воду напрямую, без промежуточного звена в виде водонапорной вышки.

По желанию каждого потребителя он включается в работу и выключается, то есть работает хаотично. В результате увеличивается износ его механизмов, энергопотребление становится неравномерным, что увеличивает нагрузку на электростанцию.

В результате обслуживающие компании вынуждены тратиться на дорогостоящий ремонт. Чтобы всего подобного не происходило, и устанавливают водонапорные башни.

Вторая функция - поддержание давления в трубопроводе. Вода, расположенная на значительной высоте, под действием силы тяжести сама создает необходимой величины давление в системе. В результате снимается нагрузка с насосной станции.

Дополнительное назначение

Другое назначение и принцип работы водонапорной башни тесно связаны между собой. Вода в источнике очень редко соответствуют установленным санитарным нормам, поэтому если она используется для бытовых нужд или для питья, водонапорная вышка используется как фильтрующая установка.

В систему подающего трубопровода встраивают фильтры грубой очистки, которые задерживают тяжелые металлы, оксиды железа и свинца, песок и другие загрязнители. В баке пода отстаивается и становится еще чище. Система очистных картриджей, установленных на подающем водопроводе, может очищать воду от болезнетворных бактерий, доставляя к потребителю идеально чистый продукт.

Создание аварийного запаса воды, который может использоваться в случае поломки водопровода или возникновения пожара - еще одна дополнительная функция водонапорной вышки.

Работа башни с автонасосом

Принцип работы водонапорной башни с автоматическим насосом практически ничем не отличается от описанной нами ранее схемы работы. Исключение составляет лишь тот факт, что в такой системе отсутствует насосная станция как таковая. Ее функцию выполняет компактный электронасос.

При снижении уровня воды в емкости ниже порогового значения системой автоматики подается сигнал, и насос начинает накачивать воду в бак. Как только резервуар полностью заполнится, ждут, пока уровень жидкости снова не упадет.

Такие системы используются чаще всего на частных и дачных участках. В качестве выступает поплавок, который, опускаясь почти до самого дна, замыкает контакты и отдает сигнал реле, а то уже руководит работой насоса.

Определение характеристик

Чтобы система исправно выполняла свои обязанности, необходимо, чтобы высота водонапорной башни была больше, чем высота любого другого обслуживаемого сооружения. Именно поэтому резервуары с водой часто можно увидеть на крышах многоэтажных домов (особенно в американских фильмах). Если это условие не выполняется, то возможен застой воды в баке.

Другим важным параметром водонапорной вышки является объем рабочей емкости. Этот показатель определяется графиком расхода воды потребителями. Обычно размер емкости подбирают так, чтобы накопленной жидкости хватило для использования на протяжении дня. В таком случае насос будет включаться в работу только ночью, что снизит нагрузку на электросеть.

Особенности проектирования фундамента

Высота башни и объем бака прямым образом влияют на стоимость башни. Причем речь идет не столько о стоимости поддерживающей конструкции и резервуара, сколько о цене фундамента. Перед выбором типа и глубины заложения основания производится расчет не только на статическую нагрузку, но и на динамическую - во время наполнения бака могут возникнуть колебания, которые выведут конструкцию из равновесия.

Производится также расчет на устойчивость с учетом влияния ветровой нагрузки. Чем выше башня, тем сильнее она будет отклоняться от вертикальной плоскости при сильном и порывистом ветре. Раскачиваясь, башня начнет «беспокоить» воду, появятся волны, которые в несколько раз увеличат допустимое давление водонапорной башни на основания. В результате конструкция разрушится.

Поэтому при установке даже дачной конструкции не пренебрегайте помощью профессионалов. Потратив средства сейчас, вы сможете в будущем не беспокоиться о надежности и работоспособности своей водонапорной башни.