Водонапорная башня

Водонапорная башня

Водонапо́рная башня — сооружение в системе водоснабжения для регулирования напора и расхода воды в водопроводной сети, создания её запаса и выравнивания графика работы насосных станций.

Содержание

• 1 Описание
• 2 Башня Рожновского
• 3 Галерея
• 4 Примечания
• 5 Ссылки

Описание [ править | править код ]

Водонапорная башня состоит из бака (резервуара) для воды, обычно цилиндрической формы, и опорной конструкции (ствола). Регулирующая роль водонапорной башни заключается в том, что в часы уменьшения водопотребления избыток воды, подаваемой насосной станцией, накапливается в водонапорной башне и расходуется из неё в часы увеличенного водопотребления. Высота водонапорной башни (расстояние от поверхности земли до низа бака) обычно не превышает 25 м, в редких случаях — 30 м; ёмкость бака — от нескольких десятков м³ (для малых водопроводов) до нескольких тысяч м³ (в больших городских и промышленных водопроводах). Опорные конструкции выполняются в основном из стали, железобетона, иногда из кирпича, баки — преимущественно из железобетона и стали. Водонапорные башни оборудуют трубами для подачи и отвода воды, переливными устройствами для предотвращения переполнения бака, а также системой замера уровня воды с телепередачей сигналов в диспетчерский пункт. В карточке статьи показана одна из самых больших в мире водонапорных башен в Ройхувуори (Хельсинки, Финляндия). Он имеет вид гриба, максимальный диаметр — 66,7 м при высоте 52 метра. Емкость её бака составляет 12 600 м³ .

Башня Рожновского [ править | править код ]

Одной из наиболее распространённых систем водонапорных башен является «Башня Рожновского», которая предназначена для регулирования расхода и напора воды в водонапорной сети, создания её запаса и выравнивания графика работы насосных станций. Башня Рожновского состоит из: бака, водонапорной опоры, крышки бака с люком для осмотра. Внутри к стенкам бака приварены скобы льдоудерживателя, а также скобы для спуска обслуживающего персонала. Для подъёма на башню существует наружная лестница с предохранительным ограждением. Объём башни — от 10 до 150 м³. Чаще всего резервуар водонапорной башни изготавливается прямоугольной или округлой формы, соотношение между диаметром и высотой которого зависит от индивидуальных архитектурно-строительных и технологических параметров. Объём резервуара, как и высота опоры, определяется согласно результатам расчётов водораспределительной сети. Для предохранения запаса воды от загрязнения и замерзания резервуар башни окружен специальной защитой. Поступление воды в башню осуществляется при помощи насосов.

Многие водонапорные башни, расположенные на железнодорожных станциях и депо, первоначально снабжали водой ремонтные мастерские и водозаправочные колонки для паровозов, однако к 60-м годам XX века утратили своё значение в связи с переключением станций и депо на центральную систему водоснабжения.

Галерея [ править | править код ]

Водонапорная башня в разрезе: 1 — насосная, 2 — резервуар с водой, 3 — потребители воды.

Водонапорная башня: устройство, типы, принцип действия

Каждый элемент схемы взаимосвязан и обязан работать «как часы», чтобы нужное количество технической или пищевой жидкости поступало в пункты «выдачи». К ним относятся частные домовладения, поселки дачного типа, объекты промышленности или в другие постройки различного назначения. Роль водонапорной башни в данной системе — создание необходимого давления для воды, поступающей из накопительной тары в трубопровод.

Функции гидротехнического оборудования

Водонапорная башня необходима для создания автономной системы подачи воды. Она выступает в роли насоса, создающего нужное давление жидкости для ее подачи в трубы или накопительные резервуары, смонтированные на определенной высоте от мест распределения (потребления). Мощность водонапора зависит от высоты расположения контейнеров.

Максимально допустимая высота резервуара — 35 м. И выполняет она три основные функции:

1. Обеспечение поступления жидкости в систему труб под необходимым давлением. Оно определяется высотой расположения контейнера.
2. Равномерное распределение подачи технической или пищевой жидкости при высоком показателе одновременного расхода воды.
3. Обеспечение резервного запаса воды при возникновении аварийных ситуаций на основной станции водоснабжения. А также при экстренном отключении электроэнергии в системе постоянного обеспечения воды.

Насосные станции с водонапорными башнями устанавливают вблизи источника воды. В его роли выступает скважина или водохранилище. Поступление жидкости в емкость обеспечивает специальное оборудование, работающее от электросети.

Устройство и особенности сооружений

Башни могут быть каменными, деревянными или металлическими. При этом любая конструкция включает ряд обязательных элементов:

• фундаментальная опора, выполненная из монолита или железобетона;
• опорный колонны;
• контейнер для хранения воды;
• подводящая труба для заполнения контейнера жидкостью с помощью насосной установки;
• система труб для подачи воды с необходимыми кранами и запорной арматурой;
• блок управления подачи жидкости в резервуар (механическое или автоматическое управление).

Дополнительно в конструкцию добавляют внутренние датчики давления. Они показывают максимально и минимально допустимый уровень жидкости. А также включают и выключают автоматически насосное оборудование по показателям.

Внешне башни защищаются от осадков. Своеобразный шатер закрывает верх от попадания мусора, дождя, снега или птиц внутрь башни. А стенки выполняют роль защиты от промерзания в зимний период.

Обязательно предусматривается смотровая площадка и люк сверху водонапорной вышки, чтобы проводить осмотр технического состояния постройки, а также чистку изнутри при необходимости.

Как работают башни?

Принцип работы любого типа водонапорной башни одинаков. Он состоит из нескольких этапов:

1. Вода выкачивается насосными агрегатами из глубинных скважин или других источников водоснабжения. Жидкость передается по подающей трубе в контейнер.
2. Из накопительного резервуара жидкость под нужным напором, регулируемым высотой установки башни, идет в трубы системы подачи воды конечному потребителю.
3. При низком уровне использования воды. К примеру, в ночное время в дачном поселке, резервуар постепенно заполняется. Когда жидкость доходит до максимально допустимого уровня, насос по команде от датчика останавливает подачу воды.
4. Наполненная жидкость в период водопотребления постепенно заканчивается. Когда вода доходит до минимально допустимого уровня, датчик отдает команду насосу на заполнение емкости.
5. При аварийной остановке подачи электричества, когда насос перестает работать, потребители получают «резервную» воду. Она распределяется по трубам благодаря внутреннему давлению.

Работоспособность гидротехнического сооружения должна проверять ответственная организация, имеющая доступ на починку или установку водонапорных башен. Собственноручный ремонт противоречит техники безопасности эксплуатации гидротехнического оборудования.

Основные виды водонапорных башен для водоснабжения различных объектов

Водонапорные башни существуют с конца 19 века. Конструкции и особенности строений менялись и модернизировались с годами. Но принцип работы сохранялся. Сейчас встречаются следующие типы водонапорных резервуаров:

1. Каменная (кирпичная) водонапорная башня. Новых конструкций такого типа уже не строят. Последний раз конструкцию возводили в 1885 году. Но сами резервуары сохранились и даже работают.
2. Железобетонные башни возводили в период СССР. Объем одной емкости доходил до 150 м³. Хранилась техническая вода для различных бытовых нужд.
3. Металлические водонапорные башни — самый распространенный вид резервуаров. Они различны по объему, имеют разные опоры и способны хранить не только техническую жидкость, но и питьевую воду.

Деревянные водонапорные башни не производят. Древесина быстро вступает в реакцию с водой. На поверхности таких резервуаров образуются грибки и плесень, заражающие воду.

Подтипы металлических водонапорных башен

Водонапорные конструкции из металла вмещают до 25-30 м³ жидкости. Они обладают высокой скоростью возведения, а также универсальностью и прочностью. Всего выделяют 4 подтипа металлических башен:

1. Призматическая модель состоит из нескольких вертикальных ферм. Они используются для создания высокой конструкции. Конечная высота башни зависит от количества установленных резервуаров (ферм).
2. Пирамидальный вариант используется при высоте основания от 25 до 40 м. А также при малых размерах самого бака. Ширина верхнего основания конструкции соответствует диаметру резервуара. Габариты опоры и количество стоек рассчитывает конструкторский отдел. Они должны обеспечивать максимальную устойчивость всей конструкции.
3. Башни системы Шухова появились в конце 19 века. Их опора состоит из сетчатой металлической конструкции. К достоинствам такой модели относят ее легкость. Но проводить монтаж башни Шухова намного сложнее, чем призматической или пирамидальной.
4. Башни-бочки. Самые распространенные модели, соединяющие в себе саму башню и цилиндрический металлический резервуар. Сам цилиндр выполняется из листовой стали, он же устанавливается на фундамент при помощи опор и служит накопительной емкостью.

Если требуется работа водонапорной станции в холодное время года, ее дополнительно оснащают системой обогрева. При этом источник воды не должен замерзать (к примеру, глубинные скважины). Трубопровод для зимнего варианта прокладывают под землей и утепляют.

Сферы применения

По статистике, классические металлические водонапорные башни используют в следующих сферах:

1. Сельское хозяйство. Установка резервуаров проводится для обеспечения воды животным и полива сельских угодий.
2. В сфере жилищного хозяйства. Водонапорные башни обеспечивают холодной водой небольшие жилые поселки и дачные участки.
3. Промышленность. Установки снабжают предприятия и отдельные цеха технической и питьевой водой в необходимом количестве.

Нередко водонапорные башни малого объема устанавливают физические лица и ИП для получения постоянного доступа к воде вне зависимости от центральной системы водоснабжения.

В нашей компании «Акрукс» вы можете заказать различные инженерные системы, включая стальные водонапорные башни. Осуществляем поставку, монтаж и подключение по всему Санкт-Петербургу и области.

Для получения подробной консультации звоните по номеру, указанному на сайте. Подробно ответим на все ваши вопросы.

Что такое водонапорная башня и как она работает

Водонапорные башни встречаются повсеместно: в загородных посёлках, деревнях, на фермах, в тепличных хозяйствах, на территориях небольших предприятий. Что же представляют собой эти сооружения, для чего они нужны и как работают?

1. Что такое водонапорная башня
2. Устройство и назначение
3. Основные функции водонапорной башни
4. Разновидности водонапорных башень
5. Принцип работы
6. Сфера применения

Что такое водонапорная башня

Водонапорная башня представляет собой гидротехническое сооружение, основное назначение которого — хранение и подача воды. Конструктивно представляет собой резервуар (как правило, цилиндрической формы), который установлен на определённой высоте от поверхности земли; насосное оборудование; трубопроводы. Объём резервуара рассчитывается исходя из величины мощности водопровода и расхода воды.

Первые водонапорные башни были возведены несколько столетий назад. В России едва ли не единственным заказчиком строительства водонапорных башен в течение длительного времени являлась железная дорога, нуждавшаяся в объёмных резервуарах, где можно было бы накапливать запасы воды для «заправки» паровозов. До сих пор на многих станциях сегодня можно увидеть старые кирпичные башни, сохранившиеся ещё с 19 века.

Картина изменилась с 1951 года, когда началось массовое возведение водонапорных башен в сельской местности, где, собственно, и по сей день находится большинство таких сооружений. Речь идет о так называемых башнях Рожновского, конструкция которых была разработана инженером А.А. Рожновским в далёком 1936 году.

Это было революционное техническое решение. Унифицированные экономичные металлические башни, которые монтируются всего за 2 — 4 дня, выполняют свои функции без необходимости зимнего подогрева воды. На основе конструктивных решений Рожновского построено большинство водонапорных башень на территории нашей страны. Следует добавить, что значительный вклад в их разработку внёс также инженер П.И. Земсков.

Водонапорные башни расположены по всему миру. Отличаясь конструктивными элементами, размерами и рабочими характеристиками, они, тем не менее, очень схожи по устройству и имеют одни и те же функции. Об этом — далее

Устройство и назначение

Основные функции водонапорной башни

Водонапорная башня предназначена для обеспечения регулирования расхода и напора воды в сети водопровода в автономном режиме. Достаточно простой физический принцип работы определил развитие и широкое распространение этого вида гидротехнических сооружений.

Водонапорная башня осуществляет следующие функции:

• обеспечение поступления воды потребителям;
• равномерное распределение подачи воды при одновременном включении большого числа водопотребителей выполнение функции резервного источника водообеспечения.

Разновидности водонапорных башень

• Башни кирпичной кладки (устаревший метод).
• Железобетонные.
• Резервуары на гиперболоидных опорах.
• Бак на рамных стальных каркасах.
• Стальные резервуары переменного сечения (башни Рожновского).
• Индивидуальные резервуары.

Все водонапорные сооружения имеют одинаковый набор основных элементов, который может варьироваться в зависимости от времени постройки, требуемой производительности, уровня грунтовых вод, воды, рельефа окружающей местности. Тем не менее, существует определённый ряд обязательных конструктивных элементов, объединяющих все виды этих уникальных инженерных сооружений:

• Резервуар (бак) объёмом от десятков до тысяч кубических метров. Выполняется из стали, бетона, пластика, других антикоррозионных материалов. Устанавливается на высоте из расчёта превышения уровня дна резервуара высоты наивысшей точки потребления.
• Опора резервуара, составляющая основное «тело» башни высотой до 25 — 30 метров. Представляет собой монолитную или рамную конструкцию из стальных балок, железобетона или кирпича.
• Вертикальный трубопровод (подводящая и отводящая линии). Подводящий трубопровод, питающий бак водой, монтируется от насосов под наружную верхнюю крышку резервуара. Отводящая линия (трубопровод диаметром от 200 мм) подключается к системе водоразбора.
• Вентиляционный люк. Располагается в верхней части резервуара и предназначен для поддержания давления во время прекращения подачи воды.
• Насосное оборудование. Размещается в отдельно стоящем сооружении, построенном над источником водоснабжения. Оснащается системой управления, которая периодически включает насосы на подкачку воды в случае падения её уровня.
• Система фильтрации.

Принцип работы

В основе принципа функционирование водонапорной башни — закон сообщающихся сосудов. Под собственным весом вода из резервуара вытесняется в отводную трубу до момента выравнивания значений давления в резервуаре и давления в трубопроводах водопроводной сети потребителей. Итак, башня работает следующим образом:

• вода из источника водоснабжения насосами подаётся по трубопроводу в накопительный бак;
• из бака вода под напором, создаваемым перепадом высоты расположения резервуара и и уровня прокладки водопровода, поступает в сеть водоснабжения;
• при небольшом расходе резервуар в течение определённого времен заполняется поступающей водой, и, после достижения определённого уровня, насосы по сигналу специального датчика отключаются. Далее, по мере расхода потребителями уровень воды за счёт гидростатического давления понижается, и, по достижении определённого значения происходит срабатывание датчика, насосы включаются, и цикл повторяется.

В случае выхода из строя насоса или при внезапном отключении электричества оставшаяся в резервуаре вода продолжает бесперебойно поступать к точкам потребления в объёме, который зависит от размеров накопительного бака и минимального уровня его заполнения.

Сфера применения

Гидротехнические башни устанавливают, как правило, в локальных водопроводных системах, чаще всего в небольших населённых пунктах и на сельскохозяйственных объектах. Эти сооружения экономичны, они специально предназначены для работы в условиях ограниченных энергоресурсов и незаменимы в сфере своего применения.

Водонапорная башня, создание которой вошло в историю в качестве достаточно яркого примера изящных в своей простоте инженерных решений, в наши дни остаётся вполне актуальным, более того, необходимым, элементом водопроводной инфраструктуры.

Водонапорная башня Рожновского: Определение, назначение, устройство и ГОСТ

Содержание статьи:

1. История водонапорной башни
2. Элементы водонапорной башни
3. Характеристики водонапорной башни
4. Выбор и особенности фундамента
5. Схема работы
6. Область применения
7. Обслуживание ВБР
8. ГОСТ
9. Вопросы и ответы

Фото водонапорной башни

Водонапорная башня, названная в честь советского инженера Рожновского, представляет собой гидротехническое сооружение, благодаря которому создается запасной объем воды в период наименьшего ее потребления и транспортировка по сетям водоснабжения под необходимым давлением, когда водопотребление увеличивается.

История водонапорных башен

Подобные конструкции применялись для подачи воды в сети водопровода давно. Водонапорные башни строились из кирпича, камня, требовали длительного срока возведения и тщательного утепления емкости с водой.

В 1936 году А. А. Рожновский создал конструкцию водонапорной башни из металла. Смысл состоит в использовании металлических деталей заводского изготовления, из которых собиралось гидротехническое сооружение. Монтаж осуществляется на строительной площадке за короткое время, в отличие от традиционных конструкций, строительство которых длилось более 6 месяцев.

Конструкция Рожновского не требовала устройства обогревающей системы, для которой использовалось дизельное топливо, что в предвоенное время и во время войны значило многое.

Кроме этого инженер создал не просто технологию упрощенной сборки деталей, но еще и разработал схему автоматического управления работой гидротехнического сооружения. Изначально конструкция предназначалась для использования на железнодорожных станциях, где паровозы заправлялись водой.

Работа инженера оценена в 1942 году. Рожновскому вручили Сталинскую премию «За изобретение ускорителя набора воды в паровозы», как гласит Постановление Совнаркома СССР от 10.04.1942г.

Но еще раньше Рожновского устройством водонапорных башен интересовался русский инженер Земсков П. И., работавший на строительстве Томской водопроводной системы. В 1906 году Земсков начал исследовать проблемы эксплуатации водонапорных построек на железной дороге. Земсков первым придумал, как модернизировать гидротехническое сооружение, чтобы не утеплять водонапорную башню на зиму. В 1924 году Земсков П. И, написал труд, где подробно описал техническое устройство водонапорного сооружения на основании исследований и расчетов.

Старая водонапорная башня

Элементы водонапорной башни Рожновского

В состав гидротехнического сооружения входят:

1. опорная часть (ствол башни)
2. резервуар для воды
3. наружные и внутренние лестницы или скобы с боковым ограждением
4. смотровой люк, находящийся на крышке резервуара
5. трубопровод, подающий и отводящий воду
6. переливное устройство, предотвращающее переполнение бака водой
7. приборы, контролирующие уровень воды в баке и передающие информацию дежурному диспетчеру
8. насосная станция

Резервуар

На водонапорной башне, используемой для водопроводных сетей малой протяженности, объем резервуара цилиндрической или прямоугольной формы варьируется в пределах нескольких десятков кубических метров.

Для водопроводной сети города или промышленного предприятия объемы резервуаров варьируются от ста до двухсот тысяч кубометров воды. Выбор величины бака зависит от объема предполагаемого потребления воды.

Водонапорные башни, изготовленные по типовому проекту, имеют резервуары объемом:

1. 15 кубических метров
2. 25 куб/метров
3. 50 и 160 кубометров

В отдельных случаях на опоре возможен вариант установки двух резервуаров, расположенных по отношению друг к другу на различной высоте. Такие варианты используются, когда башня обслуживает водонапорные сети с разным напором воды в каждой.

Опора

БР монтируется на опоре, выполненной из прочного металла или железобетона. Максимальная высота водонапорной башни редко превышает 30 метров. Если сооружение располагается в городской черте, его размер по вертикали должен соответствовать высоте рядом стоящих зданий и органично вписываться в архитектуру окружающего ландшафта.

1. Объема резервуара
2. Количества этажей в зданиях, куда подается вода

Баки с вместимостью воды в пределах 5 – 50 кубических метров, устанавливаются на опорные конструкции, от высоты которых зависит давление воды в водопроводной системе. Слишком высокая опора для бака потребует лишнего расхода энергии при работе насосов, поднимающих воду на определенную высоту, и может вызвать перепад величины давления в водопроводной сети, что приводит к ее неравномерной подаче в случае пиковой нагрузки на водопроводные сети или при тушении пожара.

Водопровод

Водопровод БР состоит из– подающей и отводящей магистрали. Некоторые башни оборудуют совмещенным подводяще-отводящим трубопроводом. Через подающую трубу вода наполняет резервуар. Отводящая магистраль предназначена для подачи воды в водопроводную сеть.

Вентиляционный люк

Вентиляционные люки необходимы для предотвращения создания вакуума внутри резервуара и обмена воздушных масс в отсеках бака, предназначенных для хранения запаса вода на случай аварий или пожара. Люк располагается рядом с подводяще-отводящими на перекрытии резервуара. Высота люков над плоскостью перекрытия не может быть ниже 20 см.

Насосная станция

Насосная станция предназначена для поднятия воды в резервуар из скважины или природного водоема и располагается на удалении от водонапорной башни. Станция накачивает воду в резервуар до тех пор, пока не поступит сигнал от датчика, установленного внутри бака. По мере расходования накопленной воды, ее уровень понижается. При достижении минимального значения срабатывает датчик и включает станцию на закачку воды.

В состав станции могут входить несколько насосов, осуществляющих постоянный забор воды при самом низком уровне подземных вод, щит управления и дизельный генератор, обеспечивающий бесперебойную работу станции при отсутствии централизованного электроснабжения. Если вода поступает в башню из открытого водоема, насосная станция строится на его берегу, выше уровня воды не менее чем на полметра.

Характеристики водонапорной башни из металла

Конфигурации водонапорной башни

Наименование	10 м 3	15 м 3	25 м 3	50 м 3	160 м 3
Объем бака:	10 куб. метров	15 куб. метров	25 куб. метров	50 куб. метров	160 куб. метров
Диаметр бака, мм:	2400	3020	3020	3020	3020
Общая высота, м	11,5 м	15,5 м	21,5 м	26,6 м	26 м
Масса, кг	2500	3100	5500	12000	26600

Фундамент

Фундамент для водонапорной башни выполняют из монолитного железобетона. Особые условия к возведению фундамента предъявляются, когда башня строится на промерзающих, слабых грунтах или в зонах с сейсмичностью не выше 6 баллов. На грунтах, где имеются карстовые образования, вечная мерзлота или имеется высокий уровень сейсмичности, строить водонапорные башни не разрешается.

Схема работы автоматики водонапорной башни

Принцип работы водонапорной башни

Механический принцип работы БР основан на гидростатическом равновесии. Жидкость своей тяжестью давит на ту, что находится в трубопроводе, заставляя ее двигаться, пока давление в резервуаре и трубах не станет одинаковым. Электронасосы позволяют наполнять резервуар водой и подавать ее по вертикальным и горизонтальным трубопроводам на значительные расстояния.

Когда емкость наполнена, электрооборудование перестает работать. В часы пик увеличивается водоразбор, насосная станция не справляется со своими функциями. Тогда срабатывает специальный клапан и в сеть водоснабжения подается резервный объем жидкости, пока станция не накачает необходимый объем.

Использование автонасоса аналогично взаимодействию гидротехнического сооружения с насосной станцией. Просто насос имеет небольшой размер, как и накопительный бак.

Назначение водонапорной башни

Водонапорные башни нужны для:

1. В сельском хозяйстве для водоснабжения животноводческих ферм, полива земель
2. В жилищной сфере для создания сети холодного водоснабжения в небольших поселках
3. Снабжение промышленных предприятий водой, если того требует технологический процесс

Водонапорная башня внутри

Обслуживание башен Рожновского

Срок службы БР – 30 лет при соблюдении правил эксплуатации, которые предписывают проводить техническое обслуживание сооружения раз в 3-4 года:

1. покраска
2. удаление ржавчины внутри бака с последующей промывкой и дезинфекцией
3. ликвидация трещин и течи
4. замена первого металлического кольца
5. уход за железнобетонным основанием

При обнаружении крена башни или протекании сварных швов эксплуатация башни прекращается, воду сливают и устраняют неполадки. Если гидротехническое сооружение эксплуатируется в сильный мороз (при – 35°C и ниже), требуется выполнить теплоизоляцию бака с электроподогревом..

Унифицированные железные башни Рожновского изготавливаются на основе ТП 901-5-29, утвержденного проектными организациями Советского Союза в семидесятых годах прошлого столетия. Согласно этому проекту башня содержит накопительный бак с объемом воды не более 50 кубометров. Высота опор не превышает 18 метров. Диаметр бака постоянный (3020 мм) и не зависит от объема.

Вопросы и ответы по водонапорным башням

• Как узнать давление в водонапорной башне?
• Из каких материалов делают водонапорные башни?
• Какой диаметр у водонапорной башни?
• По каким нормам изготавливают водонапорные башни?
• Зачем нужна водонапорная башня?
• Какая толщина металла у водонапорной башни?
• Чем заделать водонапорную башню?
• Чем утеплить водонапорную башню?

Как узнать давление в водонапорной башне?

Для начала, Вам необходимо определить высоту подъема воды, использую формулу h=n*hэ, где n — число этажей в здании, а he — высота этажа.

Далее воспользуемся формулой Паскаля для определения давления на уровне Земли. P=ρ*g*H, где ρ — плотность воды, g — ускорение свободного падения тела, поднятого над землей, а H — высота водонапорной башни.

Применив эти две несложные формулы можно узнать какое давление в водонапорной башне на определенном этаже здания.

Из каких материалов делают водонапорные башни?

До 1936 года материалом для строительства водонапорных башен были: дерево, после кирпич. Сейчас водонапорные башни делают исключительно из металла.

Какой диаметр у водонапорной башни?

Диаметр опоры ВБР от 1 до 3 метров, а диаметр бака до 3 метров.

По каким нормам изготавливают водонапорные башни?

Водонапорные башни изготавливаются в соответствии с СНиП №2.09.03-85

Зачем нужна водонапорная башня?

Водонапорная башня используется для обеспечения водоснабжением ближайших зданий

Какая толщина металла у водонапорной башни?

Толщина ствола и купола одинакова, от 4 до 5 мм.

Чем заделать водонапорную башню?

Если свищ не большой, то на первое время можно вставить чопик. В любом случае не откладывайте ремонт, так как последствия обойдутся Вам в «копеечку».

Чем утеплить водонапорную башню?

Для предотвращения замерзания воды применяется утепление следующими материалами: минераловатная плита, листовая оцинкованная сталь, герметик (для швов).

Водонапорная башня

Даже в настоящее время, когда все процессы стали механизированы и автоматизированы, популярность такого сооружения как водонапорная башня не снизилась, а только лишь поднялась на более высокие позиции. Во-первых, разберемся, что такое водонапорная башня и в чем заключается ее принцип работы.

Устройство и назначение водонапорной башни

Водонапорная башня это собственно достаточно больших размеров конструкция, которая выполняет функцию регулирования всех операций водопроводной системы. А именно контролирует процесс подачи воды, ее напора, а также расходования. К тому же водонапорная конструкция осуществляет создание запаса водных ресурсов и регулирует работу насоса. Сама конструкция водонапорной башни представляет собой монументальную конструкцию, в состав которой входит емкость для сбора и скопления воды, и собственно сам башенный ствол. В некоторых селах и городах водонапорные башни считаются даже историческими архитектурными строениями, и в каждом отдельном поселении водонапорная башня имеет совершенно разный вид.

Принцип работы водонапорной башни состоит в том, что во время, когда количество потребляемой воды сведено к минимуму, она посредством работы насоса, скапливается в резервуаре, которые предназначен для ее хранения. Далее, когда возрастает потребность в использовании большого объема воды, происходит ее подача из резервуара. Таким образом, удается избегать критических ситуаций, которые могли бы вызвать дефицит водных ресурсов. Даже во время перебоев вода стабильно подается по требованию. Водонапорная башня является достаточно высокой конструкцией, однако, не превышающей при этом двадцати пяти метров в высоту. Существуют, конечно, исключения, длина которых может достигать и тридцати метров, но как правило они считаются довольно редким явлением.

Бак обладает огромным водоизмещением и может доходить в зависимости от конструкции до ста кубических метров объема. Такие размеры имеют, как правило, промышленные и мегаполисные сооружения. Опора водонапорной башни выполнена из стали особой прочности, хотя строительный материал для ее изготовления может быть различным.

Применение водонапорных башен

Нередки случаи, когда водонапорные башни изготовлены из железобетона, а то и кирпича. В оборудование для водонапорных башен входят такие элементы как трубы, осуществляющие подачу и отвод воды. Так же оснащаются водонапорные башни устройствами, которые осуществляют контроль над тем, что бы резервуар не переполнялся, и измерительной системой, которая точно указывает уровень, находящейся в резервуаре воды. Данная система отображает данные на пульте управления в операторской, а так же сигнализирует о переполнении, в случае возникновения оного. Закачка воды происходит посредством работы насосов, которые откачивают ее из скважин промышленного масштаба.

Преимущества у данной конструкции неоспоримые, вот только некоторые из них. Установка водонапорной башни является необходимой в тех местах и районах, где достаточно большое количество потребителей водных ресурсов. Поскольку нередки такие аварийные ситуации, как перебои с электрической энергией, водонапорная башня служит единственным спасающим фактором, который работает совершенно автономно. Поскольку воды много не бывает, то ее запас является грамотным решением, а посему на всякий непредвиденный случай, запас воды в водонапорной башне обеспечен.

Насос водонапорной башни имеет погружной характер работы, схема закачки довольно проста, насос накачивает воду в резервуар до тех пор, пока устройство контрольной системы от переполнения не подает сигнал, в этом случае система отключается и ждет следующего раза, который наступает по мере опустошения резервуара. Можно сказать, что водонапорная башня не утратила своей популярности, да и вряд ли это произойдет, поскольку ее положительные качества являются неоспоримыми.

Замена водонапорных башен на типовые модульные водонапорные станции с частотным преобразователем

Традиционные системы водоснабжения и проблемы, возникающие при их эксплуатации

Традиционно подача воды в системах холодного водоснабжения (ХВС) осуществляется двумя способами.

Первый способ

Водоснабжение с применением водонапорных башен. При этом напор в системе создается за счет высоты, на которую поднят водонапорный бак. Вода в бак накачивается насосом, который поддерживает уровень между двумя статически заданными точками и управляется напрямую от сети переменного тока с релейной схемой управления. Такие системы имеют ряд недостатков, а именно:

1. сложность и высокая стоимость конструкции башни и ее строительства (для создания давления в пределах 2–3 кгс/см 2 , необходимого для комфортного использования водоразборного оборудования, необходимо поднять бак на высоту 20–30 метров, а для строений более трех этажей еще выше);
2. большие затраты электроэнергии на предотвращение замерзания бака и отходящих трубопроводов при отрицательных температурах окружающей среды;
3. высокие эксплуатационные расходы на поддержание работоспособности водонапорных башен.

Второй способ

Подача воды из скважины либо из накопительного резервуара осуществляется насосом напрямую в трубопровод ХВС. При этом электродвигатель насоса подключен к сети переменного тока через устройства с релейно-временной схемой управления, которая обеспечивает отключение насосов на ночное время суток или круглосуточный режим без стабилизации давления на выходе насосного агрегата. Такой режим работы нассов также имеет существенные недостатки, перечисленные ниже.

1. Повышенные затраты на электроэнергию, связанные:
   1. с неправильным выбором насосов (часто насосные агрегаты в системе водоснабжения оказываются с завышенными характеристиками по давлению или расходу, поэтому для исключения разрывов трубопроводов системы эксплуатируются с прикрытой задвижкой (дросселированием) на выходе насосов – на этой задвижке постоянно впустую теряется энергия);
   2. с суточными колебаниями давления воды (при правильном выборе насосного агрегата его расходная характеристика и мощность электродвигателя рассчитаны на обеспечение необходимого давления в системе при максимальном потреблении воды в утренние и вечерние часы, в остальное время в системе создается избыточное давление, что также приводит к дополнительным энергозатратам).
2. Наличие перепадов давления на выходе насосов, что приводит к гидроударам в системе и, соответственно, к сокращению срока службы водопровода, увеличению вероятности разрыва трубопроводов, особенно на изношенных участках, а также к выходу из строя насосов, муфт, запорной арматуры и т. д.
3. Дополнительные потери воды в системе, вызванные повышенными утечками при избыточном давлении в магистрали (повышение давления на 1 атм. приводит к дополнительным потерям воды в среднем до 5–10 % за счет утечек).
4. Существенное сокращение срока службы двигателей насосных агрегатов из-за электрического и механического износов, вызванных пуско-тормозными режимами, сопровождающимися большими токами.
5. Отсутствие подачи воды на верхние этажи зданий микрорайона в ночное время суток.

Устранение этих недостатков, повышение эффективности и экономичности работы систем водоснабжения становится возможным при использовании модульной типовой водонапорной станции с частотным регулированием.

Краткое описание модульной типовой водонапорной станции

На сегодняшний день, с учетом морального и физического износа водонапорных башен, наиболее рациональным является отказ от их использования и внедрение модульных водонапорных станций на базе станций управления насосами АГАВА-Е с регулированием производительности насоса по давлению, зависящему от потребления воды.

Модульная водонапорная станция предназначена для подачи воды из скважины напрямую потребителям без промежуточных накопительных емкостей.

Основным элементом водонапорной станции является преобразователь частоты ERMAN, обеспечивающий частотное регулирование оборотов электродвигателя погружного насосного агрегата. Частотный преобразователь ERMAN установлен в силовом шкафу водонапорной станции. Силовой шкаф выполняет функции автоматического управления, контроля рабочих параметров насоса, управления вспомогательным оборудованием (обогрев, освещение).

Преимущества от использования систем регулирования на основе преобразователя частоты ERMAN

• Сокращение эксплуатационных расходов:
  • на электроэнергию на 20–50 % по сравнению с регулированием давления заслонкой (дросселированием); потребляемая насосом мощность N находится к кубической зависимости от оборотов двигателя: N = N_ном × n 3 /n_ном 3 , а напор воды прямо пропорционален оборотам двигателя;
  • на ремонт водопровода за счет плавного пуска, исключающего гидроудары в системе, что предотвращает разрывы трубопроводов по этой причине;
  • на ремонт насосного оборудования – благодаря увеличению его срока службы в 1,5–2 раза за счет снижения механических нагрузок на узлы насоса при плавном пуске;
  • на заработную плату обслуживающего персонала – за счет значительного снижения трудоемкости обслуживания системы водоснабжения
• Повышение качества водоснабжения благодаря непрерывному автоматическому поддержанию давления на заданном минимально необходимом уровне независимо от изменения расхода воды.
• Снижение потерь (утечек) воды на 5–10 % за счет снижения и стабилизации давления в сети.

Пример реконструкции водонапорной башни

В июле-сентябре 2014 года ООО «Технополис» совместно с ООО КБ «АГАВА» провело работу по модернизации водонапорных башен Новолялинского района Свердловской области.

Техническое перевооружение водонапорных колонок состояло из следующих этапов:

строительство модульных зданий водонапорных колонок (рис. 1);

Фото 1. Модульное здание водонапорной колонки

Фото 2. СУД АГАВА-Е

Экономический эффект данного технического решения был достигнут реализацией следующих мероприятий.

1. Снижение потребления электроэнергии за счет внедрения:
   1. частотно-регулируемого привода (ЧРП) на насосах ХВС;
   2. более рациональных режимов потребления холодной воды у потребителей;
   3. электрического обогрева труб и запорной арматуры вместо отопления помещения насосной станции котлом на твердом топливе.
2. Сокращение численности обслуживающего персонала за счет снижения трудоемкости эксплуатации.
3. Исключение неэффективных источников энергии (дрова) на отопление.

Расчет экономической эффективности и сроков окупаемости мероприятий по техническому перевооружению водонапорных башен

Определение экономического эффекта от технического перевооружения насосной станции по ул. Орджоникидзе, г. Лобва

По данным МУП «Водоканал» г. Лобва потребление электроэнергии насосной станции после технического перевооружения (с октября 2014 г. по январь 2015 г.) составило 2704 кВт*ч. За такой же период (с октября 2013 г. по январь 2014 г.) до технического перевооружения потребление электроэнергии насосной станции составило 6972 кВт*ч.

Коэффициент снижения потребления электроэнергии за этот период составил 2704 / 6972 = 0,39

Годовое потребление электроэнергии насосной станции в 2013 году (до технического перевооружения) составило 16215 кВт*ч.

Экстраполируя полученный за четыре месяца результат на весь год, определим ожидаемое годовое потребление электроэнергии после технического перевооружения:

16215 × 0,39 = 6324 кВт*ч.

Таким образом, годовая экономия электроэнергии, потребляемой насосной станцией по ул. Орджоникидзе, г. Лобва, составит:

16215 — 6324 = 9891 кВт*ч.

Экономия в денежном выражении на станции составит:

9891 × 5,31 руб. = 52 522 руб.

Оценка экономического эффекта и сроков окупаемости при техническом перевооружении артезианских скважин Новолялинского городского округа

Экономический эффект от экономии электроэнергии

Экономический эффект от экономии электроэнергии определим методом экстраполяции результатов, полученных для насосной станции по ул. Орджоникидзе, г. Лобва.

Потребление электроэнергии артезианскими скважинами Новолялинского городского округа в 2012 году составило 428,489 тыс. кВт*ч.

Доля потребления электроэнергии насосной станцией по ул. Орджоникидзе, г. Лобва в общем потреблении электроэнергии составила:

(16215 / 428429) × 100 % = 3,785 %.

Следовательно, годовая экономия электроэнергии Новолялинского городского округа составит 9,891 / 0,03785 = 261,3 тыс. кВт*ч.

Экономия электроэнергии в денежном эквиваленте составит:

261,3 тыс. кВт*ч × 5,31 руб./кВт*ч = 1 387,7 тыс. руб.

Экономический эффект от снижения затрат на обслуживании

Внедрение систем автоматического управления артезианских скважин позволит исключить из эксплуатации водонапорные башни, сократить численность обслуживающего персонала на 80 %, перейдя на централизованное обслуживание территории. В настоящее время суммарные затраты на обслуживание девяти артезианских скважин с водонапорными башнями в Новолялинском городском округе составляли 7300 тыс. рублей в год.

Экономия за счет сокращения численности обслуживающего персонала составит:

7300 × 80 % = 5400 тыс. рублей.

Кроме того, внедрение частотно-регулируемого привода насосов исключит гидроудары и повышенные уровни давления в магистралях потребителей, что повысит отказоустойчивость систем водоснабжения, увеличит межремонтные сроки и, в конечном счете, снизит затраты на ремонт. Эти затраты в расчете не учитываются.

Всего экономический эффект от технического перевооружения артезианских скважин составит

5400 + 1387,7 = 6787,7 тыс. руб.

Срок окупаемости при техническом перевооружении водонапорных башен

Срок окупаемости технического перевооружения в ценах 4 кв. 2013 года составит:

где ∑С – сметная стоимость работ, тыс. руб.; Сэ – суммарная экономия от модернизации, тыс. руб.

Ток= 38833,84 / 6787,7 = 5,7 г.

Таким образом, внедрение современных модульных типовых водонапорных станций окупается за 5,7 года.

В данном случае техническое перевооружение водонапорных башен включало в себя строительство помещения, в котором устанавливалась станция управления насосом. В случае, если есть возможность использовать существующее помещение, а также с учетом экономии на ремонте систем водоснабжения, срок окупаемости может существенно снизиться.

Для заказа технического перевооружения водонапорных башен вы можете обратиться в ООО КБ «АГАВА» по телефону: (343) 262-92-76 или e-mail: zakaz@kb-agava.ru

Наши специалисты готовы выполнить полный комплекс работ: от обследования до ввода объекта в эксплуатацию. Также предоставляется гарантийное и сервисное обслуживание.

Системы автономного водоснабжения

Состав систем автономного водоснабжения

Каждая система современного водоснабжения любого жилого дома обязательно включает в себя такие элементы:

• специальный скважинный насос, который используется для подачи воды из самой скважины;
• гидроаккумулятор, который используют для регулирования расхода водных ресурсов;
• специальная автоматика, которая управляет всей системой водоснабжения;
• различные коммуникации, предназначенные для подачи воды.

Для работы системы автономного водоснабжения используются разнообразные схемы подачи. Это зависит от нескольких факторов: от предполагаемого расхода ресурсов до типа и глубины скважины.

Водонапорная башня

Такой способ централизованного водоснабжения до сих пор широко используется в большинстве садовых товариществах и поселках. Даже не смотря на то, что такая конструкция достаточно громоздка, данный вид водоснабжения считается наиболее простым и надежным.

Если соблюдены определённые условия, такая система имеет ряд неоспоримых преимуществ. Основным из них является возможность установки недорогого, отечественного насоса высокой производительности.

Водонапорную башню устанавливают при следующих условиях:

• при большом количестве потребителей водных ресурсов;
• при преимущественном использовании воды в летнее время года;
• когда на участке возникают частые перебои подачи электроэнергии;
• когда необходим существенный запас воды.

Недостатки использования водонапорной башни следующие:

• такую систему проблематично использовать при минусовых температурах;
• происходит интенсивное окисление внутренней стороны емкости. Возможно попадание ржавчины в воду;
• давление напора определяется высотой самой башни.

Специальный скважинный насос, который опускают в скважину, он подает воду в башню. Когда вода достигает уровня верхней отметки в водонапорной башне, специальный датчик критического уровня подает сигнал насосу для отключения. За включение и отключение скважинного насоса отвечает простейшая автоматика, которую размещают в павильоне. По мере распределения воды из водонапорной башни по водной магистрали, уровень ее поверхности снижается, и когда достигает отметки, специальный датчик уровня подает сигнал на включение насоса. Это способствует тому, чтобы в башне постоянно находится необходимый запас воды, который определяется объемом башни от нулевой отметки до установленного уровня.

Система автономного водоснабжения с подземным насосным комплексом

Системы автономного водоснабжения не ограничиваются установкой водонапорных башен. Более совершенной и технологичной считается так называемый ПНК (подземный насосный комплекс), который может функционировать в любых погодных условиях. Такие комплексы делятся на одноуровневые и двухуровневые.

Системы автономного водоснабжения, реализованные на базе ПНК, избавлены от недостатков присущих водонапорным башням и обладают всеми их преимуществами. Главный недостаток ПНК – прекращение подачи воды во время отключения электроэнергии.

Одноуровневый ПНК работает по следующему принципу:

Во время включения системы автономного водоснабжения, насос, который опустили в скважину, начинает подачу воды в гидропневмобак, который расположен в кессоне. При заполнении гидропневмобака, подаваемая вода сжимает находящийся над водой воздух (они разделены специальной растягивающейся мембраной) и когда достигается заданный уровень давления, элементы автоматики управления подают сигнал скважинному насосу на отключение. Получается, что в режиме ожидания вода находится под атмосферным давлением сжатого воздуха. По мере распределения воды, давление воздуха идет на спад и, достигая определённого порога, заданного значения, автоматика посылает команду на включение скважинного насоса.

Во время монтажа станции, которая была описана выше, необходимо подбирать правильное оборудование. Только так можно будет осуществить водопотребление в диапазоне от 1 до 16 куб. м/ч воды.

Одноуровневые ПНК чаще всего используют для систем водоснабжения в Московской области.

Двухуровневый подземный насосный комплекс работает по следующему принципу:

Двухуровневый ПНК – это небольшое подземное здание, которое совмещается с дополнительным резервуаром, объем которого обычно составляет 10-20 куб.м, изготовленный из нержавеющей стали.

Насос получает специальную команду от автоматики (А) на включение и функционирует до того момента, пока резервуар не будет заполнен до уровня (В), далее насос отключается. По мере разбора водных ресурсов, который происходит посредством использования станции перекачки (СП) через специальный гидроаккумулятор (ГА), падает уровень воды в резервуаре и достигая определенной отметки (Н), специальная автоматика (А) посылает сигнал на отключение насоса (1). Вследствие этого, мы видим сходство с работой описанной выше водонапорной башни. Но стоит отметить, что, так как уровень подаваемой воды находится ниже поверхности земли, подаваемая вода не может самотеком поступать в систему. Поэтому необходима установка станции перекачки, которая будет обеспечивать постоянное давление воды в системе водоснабжения. Значение давления воды задается потребителем на (ПУ) — специальном пульте управления подземным комплексом водоснабжения.

Двухуровневые комплексы обладают всеми достоинствами, перечисленными в других системах, а из недостатков по-прежнему остается зависимость от электроэнергии.

Такие комплексы водоснабжения принято использовать в системах, в которые есть необходимость обеспечения потребления воды от 10 до 40 куб. м/ч воды.

Двухуровневый ПНК используют для подачи воды на дачные участки и так далее. В тех местах, в которых вода находится на большой глубине или в случае малодебитной скважины.

Вы так же должны помнить, что от надежности и качества выбираемого вами оборудования, зависит работа всей системы в целом: канализация и водоотведение.

Помните, что от надежности и производительности выбранного оборудования зависят другие звенья в цепочке системы водоснабжения – водоотведение и канализация.

Позвоните, чтобы узнать дополнительную информацию

Башни Рожновского ВБР

В связи с изменениями производственной программы Саратовского резервуарного завода выпуск данного оборудования завершен.

Водонапорные башни Рожновского широко применяются в системах водоснабжения и водопотребления на различных предприятиях сельского хозяйства, в жилищно-коммунальной сфере, на различных предприятиях. Башни предназначены для регулирования водообеспечения потребителей в случае перебоев с поставками воды.

Условия эксплуатации башен Рожновского

К эксплуатации водонапорных башен предъявляются определенные требования:

• минимальная температура эксплуатации -30°С
• снеговая нагрузка — до 100 кгс/м 2
• ветровая нагрузка — до 45 кгс/м 2
• грунт должен быть однородным, непросадочным, непучинистым
• отсутствие грунтовых вод
• температура поступающей воды — до 6°С
• сейсмичность района эксплуатации — не более 6 баллов

Конструкция водонапорной башни ВБР

Конструкция бака водонапорной башни представляет собой листовую сварную стальную конструкцию в виде цилиндрической обечайки, крыши в виде конуса, днища и цилиндрической обечайки. Бак опирается на опорную конструкцию в виде ствола. Установка башни осуществляется на монолитный фундамент из железобетона путем приварки днища опорной конструкции к соединительным закладным деталям.

Баки водонапорных башен изготавливаются до 800 м 3 , высота опорной башни может достигать до 30 м. Диаметр бака остается неизменным. Увеличение объема воды осуществляется путем увеличения высоты емкости. Габаритные размеры башни Рожновского определяются в зависимости от требований Заказчика и от технико-экономического анализа.

Устройство и технологическое оборудование башни Рожновского

Для поступления и отвода воды в башню Рожновского оборудуется напорно-разводящей трубопроводная обвязка, состоящая из переливной, отводящей и спускной труб.

Дополнительно на башню устанавливается технологическое оборудование для безопасной и надежной эксплуатации, например, для предотвращения переливов воды, замерзания, гидроударов или предупреждения последствий отключения водяных насосов

Для избежания перелива башни применяются переливные устройства. Система замера уровня воды передает сигнал на диспетчерский пункт.

По требованию Заказчика водонапорная башня может снабжаться смотровым люком с крышкой. Традиционно люк располагают на высоте 3-4 м над уровнем грунта.

Для подъема обслуживающего персонала наверх во время проведения технического обслуживания или ремонта предусмотрены наружная лестница с ограждающими перилами и лестница внутри опоры.

Для предотвращения образования льда на внутренней поверхности бака предусмотрены скобы-льдоудержатели.

Принцип работы башни Рожновского

Суть работы башни ВБР заключается в скапливании воды в период стабильного водоснабжения для последующего ее использования в период неравномерной подачи или потребления.

Вода поступает от водопроводной сети через подводящую трубу в верхнюю часть опоры башни. В случае превышения максимального уровня вода поступает потребителю. Поэтому переливную трубу монтируют на максимально высоком уровне.

На патрубках труб устанавливаются задвижки, обратные клапаны и гидрозатвор.

Гидрозатвор с электродным датчиком уровня подает сигнал для прекращения работы насоса в случае достижения максимального уровня воды в баке. Включение насосной установки осуществляется датчиком нижнего уровня воды.

Изготовление водонапорных башен Рожновского

Основными составными частями водонапорной башни являются:

• конусообразная (купольная) цилиндрическая емкость
• цилиндрическая опора
• наружная лестница
• внутренняя лестница
• растяжки из тросов
• смотровой люк
• трубопроводная обвязка и арматура

1 — грязевая труба 2 — труба наполнения башни 3 — закладные детали 4 – фундамент 5 — земляная насыпь 6 – ствол 7- наружная лестница 8 — внутренняя лестница 9 — световой люк 10 – сапун 11 — крыша бака 12 – льдоудержатели 13 — бак

Саратовский резервуарный завод изготавливает металлоконструкции водонапорных башен из стали с антикоррозионным покрытием, к которому предъявляются повышенные требования в связи с эксплуатационными особенностями.

Толщина стали для изготовления основного бака должна быть в диапазоне 4-6 мм. Сварка частей резервуара осуществляется специальными электродами.

Для производства опоры в виде трубы диаметром 820 мм применяется высокоуглеродистая сталь толщиной 10 мм. Выбор стали обусловлен требованием к сроку эксплуатации и прочностным характеристикам конструкции. Опора изготавливается из металлических обечаек, сваренных между собой.

Наружную лестницу изготавливают из равнополочного металлического уголка.

Тросовая растяжка представляет собой стальные канаты, которые выполняют функции крепления вертикальной конструкции и заземления металлической конструкции.

Конструкция водонапорной башни обеспечивает бесперебойное водоснабжение потребителей. Специалисты Саратовского резервуарного завода спроектируют и изготовят подходящую для Вас водонапорную башню Рожновского, основываясь на Типовых проектах и наиболее выгодном экономическом решении. Все производимые на Заводе башни проходят необходимую сертификацию, соответствуют всем нормам и правилам РФ, предъявляемым к металлическим конструкциям, требованиям норм безопасной эксплуатации. Заказывая башню Рожновского у нас, Вы можете быть уверены в ее качестве.

Как купить башню Рожновского нашего производства?

Для расчета стоимости и заказа изготовления водонапорной башни на Саратовском резервуарном заводе Вы можете:

• позвонить по телефону 8-800-555-9480
• прислать технические требования или уже готовое Техническое задание на электронную почту
• воспользоваться формой «Запрос цены», указать контактную информацию, и наш специалист свяжется с Вами

Водонапорная башня: назначение, виды, элементы и как устроена

ГОСТ 25151-82, устанавливающий термины, определения для систем, оборудования водоснабжения, указывает, что водонапорная башня является напорным резервуаром для хранения воды, установленным на опорной конструкции.

СП 8.13130.2020, регламентирующий противопожарные требования при устройстве источников внешнего водоснабжения, относит водонапорные башни к пожарным резервуарам, то есть к емкостным инженерным сооружениям, предназначенным для хранения запасов воды, которые по исполнению могут быть как металлическими, так и железобетонными конструкциями.

Фото водонапорной башни А.А. Рожновского

СП 31.13330.2012 о водоснабжении, являющийся актуализированной редакцией СНиП 2.04.02-84, также рассматривает водонапорные башни в качестве источника водоснабжения для целей тушения пожаров; уточняя, что в поселках, где проживает до 5 тыс. человек, а расход воды требуется не больше 10 л/с, допустимо прокладывать тупиковые линии водоснабжения при наличии пожарного водоема, водонапорной башни, что расположены в конце таких тупиков.

Но, изначально водопроводные башни создавались, и используются до сих пор не только для целей пожаротушения, а как гидротехнические сооружения для создания запасов воды, автономного регулирования ее расхода, напора в локальной сети водоснабжения небольшого населенного пункта, предприятия, железнодорожной станции.

Следует отметить, что строительство водонапорных башен в наши дни не уникально, как в прошлом, когда построенные из натурального камня, полнотелого кирпича сооружения часто отличались вычурной архитектурной красотой, отнесшей их позднее к достопримечательностям, историческим памятникам.

Для возведения современных водонапорных башен используют типовые проекты, технические условия, например, ТУ 4741-001-76960843-2005 – о стальных унифицированных водонапорных башнях системы Рожновского; ТУ 4741-001-00237819-2006 – о водонапорных башнях Рожновского типов БР-15, БР-25.

История

Для создания запаса воды, ее самотечной подачи в населенные пункты без использования каких-либо насосных механизмов, еще в древности использовали горные озера, искусственные пруды, акведуки.

Века назад появились и первые водонапорные башни – искусственные резервуары, устанавливаемые в крепостях, замках, городах для питьевых, хозяйственных нужд защитников, населения как в мирное время, так и при осаде неприятелем. Именно эти сооружения противник стремился разрушить одними из первых, чтобы лишить обороняющихся запаса воды, в том числе использовавшейся для тушения пожаров, возникающих при осадных действиях.

Второе рождение водонапорные башни получили с изобретением паровоза, строительством разветвленной сети железных дорог, обслуживающего их инженерного станционного хозяйства в Европе, США, России; развитием промышленного производства на новых территориях, не имеющих сетей централизованного водоснабжения.

Именно простейшая конструкция, принцип работы башни сделали ее такой востребованной, актуальной в различных ситуациях:

• Возможность забора воды из любого источника – от реки, ручья до артезианской скважины.
• Установка насоса не очень большой мощности для подъема воды в бак башни на высоту 10-20 м.
• Самотечная подача воды на питьевые, технические или хозяйственные нужды под естественным напором.
• Постоянное пополнение запаса воды, используемой для повышения напора в локальной сети водоснабжения поселка, железнодорожной станции, промышленного производства.
• Использование в критических ситуациях, в том числе при тушении пожара.
• Простейшая автоматика включения заполнения бака, пуска воды.

Из-за комплекса перечисленных преимуществ, унификации комплекта водонапорной башни, которую несложно доставить на новую промышленную площадку, территорию сельскохозяйственного предприятия, строящегося жилого поселка; быстро смонтировать, установив на бетонное фундаментное основание, они востребованы в районах, где централизованное строительство наружных сетей водоснабжения в ближайшие годы не планируется.

Назначение

Водонапорная башня предназначена для следующих целей:

• Заполнения ее бака водой из ближайшего источника, включая подземные водоносные пласты, с помощью насоса/насосной станции.
• Хранения запаса воды.
• Подачи ее под собственным напором в автономную систему водоснабжения на нужды населенного пункта, производственного, сельскохозяйственного объекта.

Вторая функция водонапорной башни, как искусственного источника наружного противопожарного водоснабжения, указана в пункте 4.1 СП 8.13130.2020:

• Для защиты поселений, где жителей меньше 5 тыс.
• Отдельных строительных объектов за их чертой, не обеспеченных наружным водоснабжением.
• Объектов любого назначения, с расходом воды на тушение не выше 10 л/с.
• Зданий малоэтажной застройки площадью, не превышающей нормативную для пожарного отсека по их степени стойкости огню.

Кроме того, водонапорные башни используются в качестве дополнительного источника для заправки пожарных автомашин, когда организовывается подвоз воды к месту пожара. Для этого:

• Снаружи башни на отводящем, подводящем трубопроводе врезают патрубок с соединительной головкой для подключения, заправки пожарной автотехники.
• У водонапорной башни, а также по направлению подъезда к ней, так же как для пожарных гидрантов, водоемов, должны устанавливаться указатели расстояния до них, с использованием светоотражающих материалов.

Видов водонапорных башен несколько, зависящих в основном от материала, использованного для постройки:

• Каменные, кирпичные, редко эксплуатируемые, чаще используемые под размещение музеев, смотровых площадок, предприятий общепита.
• Из железобетонных конструкций, в основном строившиеся в СССР.
• Водонапорные баки, смонтированные на ажурных металлических опорах, созданные по проектам инженера В. Г. Шухова.
• Водонапорные цилиндрические баки, установленные на стальном рамном каркасе произвольной конструкции.
• Стальные баки переменного сечения системы инженера А. А. Рожновского, напоминающие по форме гранату с ручкой.
• Цилиндрические резервуары различных размеров, вплоть до железнодорожных цистерн, установленные на железобетонные, стальные конструкции оснований. Чаще всего это водонапорные баки в составе систем летнего водопровода дачных поселков.

Технические характеристики, устройство и элементы

Их стоит рассмотреть на примере самой распространенной конструкции таких гидротехнических сооружений, изобретенной советским инженером А.А. Рожновским в 1936 году, и настолько удачной, эффективной при использовании, что автор был в 1942 году награжден Сталинской премией.

Основной идеей талантливого изобретателя было использование унифицированного набора конструктивных элементов высотного водонапорного сооружения, в основном выполненных из металла, что позволяло их быструю транспортировку, сборку на месте за небольшой период, особенно по сравнению со строительством подобных сооружений из кирпича, железобетонных конструкций.

Огромными преимуществами нового вида таких инженерных сооружений было отсутствие необходимости в системе обогрева, что весьма важно для большинства регионов страны, а также вновь разработанная схема управления, полностью работающая в автоматическом режиме. Изобретение первоначально предназначалось для заправки паровозов на железнодорожных узлах, станциях, но стало впоследствии востребованным в других отраслях.

В состав башни Рожновского входят следующие элементы:

• Фундаментное основание, выполняемое из готовых строительных блоков или заливкой монолитной плиты.
• Ствол башни, являющийся ее опорной частью, высота которого составляет до 30 м.
• Бак, имеющий типовой размер емкостью 15, 25, 50 или 160 м 3 , служащий для сбора/расхода воды.
• Стальные трубопроводы для заполнения, отвода воды из бака, откуда она под собственным напором, создавая давление, поступает к потребителям.
• Наружная/внутренняя лестница или скобы для обслуживания.
• Смотровой люк в крыше водонапорного бака.
• Насос, источником воды для которого чаще всего служит подземная скважина или водоем.
• Система автоматики – контактные датчики верхнего, нижнего уровней воды в баке, реле включения/отключения электропитания насосов.
• Аварийное устройство перелива воды на случай отказа автоматики.

Схема оборудования водонапорной башни-колонны

1 – напорная труба для подачи воды из колонны в бак; 2 – рабочая переливная труба; 3 – подающе-отводящая труба; 4 – воздушная труба; 5 – бак; 6 – регулирующий объем; 7 – неприкосновенный противопожарный объём; 8 – днище бака; 9 – труба для подачи воды в сеть при тушении пожара; 10 – предохранительная переливная труба; 11 – колонна; 12 – всасывающая труба насоса; 13 – насосная станция подкачки; 14 – труба к водопроводной сети

Согласно СП 8.13130.2020 к техническим параметрам, устройству водонапорных башен предъявляются следующие требования:

• Расчетный объем воды в баке должен обеспечить наружное и внутреннее тушение пожара в обслуживаемом здании в течение 10 мин, с учетом максимального расхода на другие нужды.
• Размещение бака по высоте установки должно производиться на основании гидравлического расчета системы водоснабжения.
• Если водонапорная башня не входит в зону имеющейся молниезащиты обслуживаемого объекта, то требуется оборудование собственных устройств защиты от разряда атмосферного электричества.
• Автоматика должна обеспечивать контроль уровня неприкосновенного объема воды для целей пожаротушения, а также уровень, обеспечивающий работу насосов в безаварийном режиме.
• Степень стойкости к огню водонапорной башни должна быть не ниже II-ой.
• Для изготовления опорных стволов башен допустимо использовать стальные конструкции или местные негорючие материалы и вещества, а для баков – только сталь.
• В районах с жестким климатом допустим подогрев воды в баке при помощи паровых, водяных, электрических нагревательных устройств, греющих кабелей.

При наличии одного источника электроснабжения водонапорной башни в малонаселенных пунктах, на объектах защиты следует предусматривать установку резервного пожарного насоса с двигателем на жидком топливе, обеспеченным автоматическим пуском от аккумуляторной батареи.

Как работает

Водоснабжение жилого поселка

Принцип работы этого гидротехнического высотного сооружения основан на эффекте закона о сообщающихся сосудах:

• С помощью насоса по подающему трубопроводу происходит забор воды из подземной скважины, реки, озера в накопительный бак, смонтированный наверху башни.
• Под собственным напором, обусловленным высотой размещения бака, вода самотеком движется по подающему трубопроводу в автономную/локальную систему снабжения ее потребителей – жилых домов, промышленных, сельскохозяйственных производств. Имеется также возможность с помощью соединительных патрубков с вентилями непосредственной заправки сельскохозяйственной, поливочной, пожарной автотехники.
• При небольшом разборе воды напорный бак постепенно заполняется, и при достижении максимального уровня автоматика по сигналу электроконтактного датчика отключает подачу электропитания на насос.
• При понижении уровня до минимально установленного значения происходит включение насоса.

Простота конструкции, режима работы башни по-прежнему оставляет ее востребованным гидротехническим оборудованием за городской чертой, вне зоны действия централизованных сетей водоснабжения.