Давление воды в водонапорной башне. Управление уровнем воды в башне рожновского

Ну а теперь пришло время поговорить об основных технических характеристиках таких сооружений. Итак, водонапорная башня Рожновского имеет унифицированную конструкцию. Также такие строения могут различаться емкостью бака и высотой самой опоры. Объем емкости резервуара может быть разнообразным. Он может варьироваться от 15 до 50 куб. метров. Высоту при этом он может иметь 9 или 25 метров. Однако высота водонапорной башни зависит от рельефа местности, на которой она установлена.

Башни Рожновского устанавливают в районах где наблюдаются приемлемые температуры для нормального функционирования этого агрегата. При этом в районах вечной мерзлоты такие установки не ствят.

Принцип работы водонапорной башни

Каждая конструкция водонапорной башни оснащена погружным насосом. Этот насос опускают в скважину для того, чтобы он подавал воду в водонапорную башню. Когда вода поднимется до верхней отметки в водонапорной башне, то датчик уровня даст команду насосу для того, чтобы он отключился. Включением и отключением насоса руководит простая автоматика, которую разместили на павильоне. По мере того как вода разбирается из башни по магистрали, уровень поверхности снижается и если вода достигает отметку, то датчик уровня дает команду для того, чтобы включить насос. Если посмотреть на такой принцип работы, то можно понять, что в башне находится определенный запас воды, который определятся от нулевой отметки до соответствующего уровня.

Стоит сказать, что водонапорная башня рожновского изготавливается на специальных предприятиях, где используют типовой проект. Также водонапорная башня рожновского производится если использовать специальные чертежи.

Как производится монтаж ВБР и как установку подготавливают к работе

• Итак, обычно все работы по сборке и наладке работы башен Рожновского выполняет строительно-монтажная организация, которая при этом обладает допуском для того, чтобы выполнять специальные работы.
• Конструкцию водонапорной башни всегда собирают в горизонтальном положении на земле.
• А для того чтобы поднять башню в вертикальное положение используют мощные грузоподъемные краны.
• Башню Рожновского устанавливают на заранее приготовленный фундамент. А правильность установки проверяют специальными геодезическими приборами.
• Днище приваривают к конструкции только лишь после того, как важные проверки по поводу вертикальности башни будут завершены.
• После того как все работы по установке будут окончены башню проверяют на работоспособность.
• После того как закончатся испытательные гидравлические работы, специальные мастера приступают к монтажу устройства силовой изоляции.

Водонапорная башня Рожновского и ее техническое облуживание

Контролировать водонапорную башню после ее установки будет то предприятие, которое следит за ее эксплуатацией. Для того чтобы башня нормально функционировала ее регулярно осматривают. В случае если на поверхности конструкции будут обнаружены дефекты или башня отклониться от нормального состояния, то ее эксплуатацию прекращают. После чего с башни сливают воду и устраняют все появившиеся дефекты. Как только дефекты будут устранены, башню снова осматривают специалисты, которые дают разрешение на дальнейшую эксплуатацию.

В общем, если соблюдать все важные правила по эксплуатации башни, то можно добиться длительного срока работы этой конструкции.

Хранение и транспортировка ВБР

Все элементы конструкции могут транспортироваться:

1. водным транспортом,
2. автомобильным транспортом,
3. железнодорожным транспортом.

• Если планируется транспортировка водонапорной башни автомобильным транспортом, то маршрут транспортировки необходимо заранее согласовать с сотрудниками ГИБДД.
• Элементы подобной конструкции перевозят обычно в горизонтальном положении. Для этой цели используют специальные длинные прицепы или лесовозы.
• Для качественной перевозки элементов ВБР стоит использовать клинья или тросы, которыми закрепляют всю конструкцию или ее отдельные элементы. Разгрузку элементов башни обычно проводят с помощью крана.
• Скатывать и сбрасывать детали башни с прицепа для транспортировки, вообще, нельзя.
• Если конструкция башни еще не собрана, то все ее составляющие рекомендуется хранить на ровных и открытых площадках, которые имеют небольшой уклон для ската воды.
• Элементы ВБР нужно обязательно хранить в горизонтальном положении на специальных деревянных прокладках, которые будут предохранять элементы конструкции от контакта с земляной поверхностью.
• Если в момент транспортировки был нарушен лакокрасочный слой конструкции, то перед ее установкой нужно провести антикоррозийную обработку всех проблемных мест.

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

Наименование	ВБР-15	ВБР-25		ВБР-50			ВБР-50
Объём бака, куб.м.	15	25		50			50
Высота дна бака, м.	12	12	15	15	18	18	18
Диаметр опоры, м.	1220					2000	3020
Опора H1=6 м., шт.	2	2	2	2	-	-	12,4
Опора H1=6 м., шт.	-	-	1	1	2	2	12,4
Рисунок	а	б	в	г	д	е	ж

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.

Водонапорные Башни Рожновского БР-15 объемом 15 м3, изготавливаемые по ТП 901-5-29, предназначены для регулирования неравномерности водопотребления в системах водоснабжения фермы, частного дома, дачного поселка, для хранения резервного запаса воды (в объеме ствола БР-15у). Башня БР-15 является самой маленькой по размеру, поэтому её иногда называют мини башней. На сайте компании "Схид-будконструкция" приводятся данные для облегчения Вашего выбора: описание водонапорной башни Рожновского, технические характеристики, особенности конструкции, устройство и принцип работы водонакопителя.

Работа водонапорной башни Рожновского заключается в том, что в часы уменьшения водопотребления объем воды, подаваемой насосной станцией при ее работе, накапливается в водопроводной башне и расход воды в систему водоснабжения по водопроводам происходит в часы увеличенного водопотребления.

Металлическая конструкция водонапорной башни Рожновского до сих пор используются в работе систем водопроводов во многих поселках и садовых товариществах, для централизованного водоснабжения. Невзирая на громоздкость конструкции башни Рожновского, устройство башенной водокачки отличается простотой и высокой надежностью работы. При определенных условиях работы, башенная водокачка обладает рядом преимуществ и долгим сроком службы.

По назначению водонапорные башни системы Рожновского начали применяться в сельском водоснабжении с 1954 года. С тех пор башенные системы снабжения водой, срок службы которых составляет 12 лет (при возобновления внутреннего антикоррозионного покрытия срок службы водонапорной башни может быть увеличен), повсеместно работают и применяются в системах водоснабжения села.

Принципиальная схема устройства башенных водопроводов

Устройство системы водоснабжения включает в себя следующие элементы: скважинный насос для подачи воды из скважины; регулирующие устройства расхода воды; автоматика для управления системой водоснабжения; трубопроводные коммуникации для подачи воды. Устройство системы подачи воды зависит от ряда факторов, в том числе предполагаемого расхода воды, типа скважины или глубины залегания водоносного горизонта. В настоящее время, в различных схемах работы водонапорной башни Рожновского в составе автономных систем водоснабжения, используются различные устройства регулирования подачи воды.

Устройство для регулирования подачи воды в водонапорную башню, содержащее два электроконтактных датчика, расположенных в баке внутри, провода, соединяющие датчики с электрической цепью, управляющей установкой подачи воды в водонапорную башню, отличающееся тем, что устройство снабжено грузами и поплавками, связанными посредством тросов, при этом датчики расположены на тросах и установлены в баке на одной глубине и каждый из них включает герметичную камеру с мембраной, уравновешивающую пружину, установленную на поверхности мембраны с наружной стороны, винт, регулирующий натяжение уравновешивающей пружины, и изоляционный шток, связывающий внутреннюю поверхность мембраны с электрическими контактами, расположенными внутри герметичного устройства.

Основное достоинство датчиков мембранного типа заключается в их устройстве: электрические контакты изолированы от воздействия внешней среды, поэтому они могут применяться в любых жидкостях, не проводящих электрический ток. Применение мембранных датчиков решает основную проблему в устройстве водонапорной башни, в баке которой для регулирования подачи воды помещены на разных глубинах два датчика: один для верхнего уровня воды, а другой для нижнего уровня воды. Ввиду того, что эти датчики сделаны с открытыми электрическими контактами, датчик верхнего уровня воды при отрицательной температуре, когда вода замерзает, перестает работать. Насос для подачи воды не выключается, он продолжает накачивать воду, бак переполняется водой, и она начинает стекать через его верхний край.

Принцип работы водонапорной башни

Принцип работы водонапорной башни заключается в том, что погружной насос водонапорной башни Рожновского, опущенный в скважину, подает воду по системе водопроводов в водонапорную БР. Когда вода в мини башне поднимается до верхней отметки, датчик уровня дает команду на отключение подачи воды. Автоматической работой водонапорной башни Рожновского, включеним и отключением насоса мини башни занимается простейшая автоматика. По мере разбора воды в систему водопотребителей, уровень воды в мини башне понижается, и по достижении нижней отметки, датчик нижнего уровня (ДУ) воды дает команду на включение в работу скважинного насоса в автоматическом режиме, и уровень воды в баке снова повышается, пока датчик верхнего уровня не отключит насос. Таким образом, башня с баком для воды при работе постоянно имеет запас воды, определяющийся объемом башни Рожновского от нулевой отметки до верхнего уровня наполнения.

Металлические водонапорные башни Рожновского устанавливаются и работают там, где:

• большое количество водопотребителей в системе водоснабжения, расходующих большой объем воды.
• находится в работе водопроводная система старого образца, построенная ранее, которая не выдерживает давления, необходимого для использования более современных технологий водоснабжения.
• есть места, где часты отключения света и возможны перебои с электропитанием для работы насосов водоснабжения.
• устройство системы водопотребления в своей работе требует большой запас воды.

Устройство башни БР-15 м3 (кубов воды)

Башня водонапорная объем 15 м3 представляют собой сварную металлическую конструкцию, состоящую из цилиндрической обечайки с коническими крышей и днищем - металлического бака объемом 15 м3, цилиндрической водозаполняющейся опорой полезным объемом 10 м3 (см. схему). Водопроводная башня, объем которой состоит из объема бака - 15 м3 и объема ствола 10 м3 (общий полезный объем 25 м3) имеет высоту 11,5 м (определяется путем складывания высот: 8м - ствол и 3,5м - бак). Емкость водонапорной башни можно увеличить, применив ствол большей высоты.

Устройство водонапорной башни включает металлическую конструкцию, которая закрепляется на монолитном железобетонном фундаменте посредством закладных и соединительных деталей. Внутреннее устройство башни БР-15у объемом 15 кубов состоит из лестницы для спуска обслуживающего персонала при очистке и ремонте башни и трубной разводки водопроводов изнутри. На внутренней стенке бака привариваются металлические скобы - ледоудержатели, водоподающие трубы. Наружное устройство водоподающей станции: лестница с ограждением, перильное ограждение крыши бака. Сверху бака имеется смотровой люк с крышкой.

Схема водонапорной башни БР-15 кубов: напорно-разводящий трубопровод внутри, переливная и спускная труба. При работе объем воды от насосной станции по водопроводу поступает в нижнюю часть мини башни с водой. Этот же водопровод служит для отвода воды в дома потребителей. Переливная труба заканчивается на наивысшем уровне воды в баке. Мини башня при промывках и ремонте опорожняется через грязьевую трубу. Рядом с водонапорной башней устраивается колодец обслуживания водоподающего оборудования (в цену мини башни не входит, покупается отдельно), служащий для размещения водопроводной арматуры обеспечивающей управления работой водонакопительной системой.

Высота башни Рожновского объемом 15 кубов состоит высоты ствола - 8 м и высоты бака - 3,5 м. Давление воды водонапорной башни определяется высотой столба воды. Если высота БР - 11,5 м, то максимальное давление воды, которое может создать водонапорная БР - 1,2 атм.

Устройство охранной зоны башни и правила эксплуатации

Санитарная охрана источников водоснабжения является необходимой и имеет следующие цели:

Обеспечения населения доброкачественной водой для хозяйственно-питьевых нужд в достаточном количестве;

Предупреждение загрязнения как открытых источников водоснабжения, так и подземных;

Установление условий и проведение мероприятий, при которых возможно использование водоемов для хозяйственно-питьевых целей.

В целях обеспечения населения доброкачественной питьевой водой действует ГОСТ 2874-73 «Вода питьевая» в котором регламентированы нормативы качества подаваемой населению водопроводной воды и определение ответственности хозяйственных организаций за несоблюдение этих нормативов.

Санитарные требования к качеству воды источника водоснабжения, который используется для хозяйственно-питьевых целей, изложены в ГОСТ 2761-74 «Источники центрального хозяйственно-питьевого водоснабжения».

Санитарная зона водонапорной башни

Территорию вблизи башни с водой в радиусе не менее 50 м содержать в чистоте, эта территория должна быть ограждена и благоустроена как охранная зона;

Все выходы и лазы в БР на территории охранной зоны башни должны находиться в закрытом и запломбированном состоянии при экслуатации башни; ежегодно перед наступлением зимнего периода следует проверять теплоизоляцию труб водопровода;

Антикоррозионная защита металлических поверхностей водонапорной башни при ее работе и эксплуатации выполняется не реже одного раза в 3-4 года, окраска металла производится в два приема железным суриком на олифе;

При постоянной эксплуатации необходимо осуществлять ремонт водонапорной башни (восстановление пищевого покрытия) не реже одного раза в год.

Очищенные, отремонтированные или вновь окрашенные водонапорные башни вводятся в эксплуатацию только после их обеззараживания, которое производится раствором хлорной извести или жидким хлором: при экслуатации водонапорных башен большой вместимости - методом орошения с концентрацией активного хлора 200-250 мг/л (из расчета 0,3-0,5 л на 1 м2 внутренней поверхности); для водонапорных башен малой емкости - объемным способом с концентрацией активного хлора 75-100 мг/л при контакте 5-6 ч и дозами не менее 25-50 мг/л прн суточном контакте хлорной воды с поверхностями.

Через 1-2 ч после дизенфекции башни промывают фильтрованной водой. Эксплуатация водонакопительных систем допускается после не менее чем двух удовлетворительных бактериологических анализов после дезинфекции, производимых с интервалом времени полного обмена воды между взятием проб.

Ежедневно, в процессе эксплуатации, водонапорные башни подлежат наружному осмотру, при котором должно быть проверено:

• отсутствие явных течей водонапорной башни, подтеков и мокрых пятен на наружной поверхности тепловой изоляции;
• исправность указателя уровня воды в баке и регулятора уровня;
• отсутствие протечек через сальники запорной и регулирующей арматуры;
• отсутствие засора или замерзания переливной и вестовой труб;
• исправность работы сигнализации достижения предельного уровня и включения насосов при достижении нижнего уровня.

Что такое водонапорная башня и каков её принцип действия? Какие бывают виды водонапорных башен? Из каких основных элементов она состоит? В чём особенности конструкции разных видов башен и чем они схожи между собой? Об этом мы расскажем в нашей статье.

Водонапорная башня - гидротехническое сооружение для перекачки и хранения воды. Представляет собой резервуар, установленный на определённой высоте. Принцип работы основан на действии Закона сообщающихся сосудов, который является одним из базовых законов гидростатики. Данный вид сооружений известен с древности, но и в наши дни водонапорные башни не утратили актуальности, особенно для местности с дефицитом энергии.

Принцип действия и разновидности конструкции водонапорных башен

Как было сказано выше, в башне работает закон гидростатики. Благодаря ему жидкость в открытой системе стремится занять одинаковый уровень во всех сообщающихся сосудах. Сосудом в данном случае можно считать элементы трубопровода. Для поддержания постоянного давления в трубах необходим постоянный перепад высот водяного столба. При этом вода из резервуара башни должна распределяться по трубопроводу потребителям, а это значит, что он должен находиться выше самой высокой точки водоразбора.

Конструктивная задача проста - установить резервуар на определённой высоте. Каждый инженер решал эту задачу по-своему, и в итоге появилось множество разновидностей водонапорных башен (ВД).

1. Каменная кладка (старый метод). Башня и резервуар полностью выложены из кирпича. Последняя ВБ, построенная по этому методу датируется 1885 г.

2. Железобетонные башни с резервуарами. ВБ из конструктивного железобетона строились в основном в советский период. Объём ж/б резервуара мог доходить до 150 куб. м.

3. Башни на гиперболоидных опорах. Опоры, изобретённые великим русским инженером В. Г. Шуховым, помимо исключительных конструктивных свойств, представляют художественную ценность. Всего их построено самим архитектором около 200. Принцип гиперболоидной опоры применяется сегодня при строительстве самых высоких зданий и башен мира.

4. Резервуар на рамном стальном каркасе. Самый простой с точки зрения проекта вариант. Конструкция рамы произвольная (прямоугольная, треугольная, сборно-разборная и т. д.).

5. Стальной бак переменного сечения («граната»). Изготавливается на заводе путём соединения по оси двух цилиндрических резервуаров разного диаметра. Опорой служит ёмкость (труба) меньшего диаметра, расположенная снизу. Это самый распространённый вид ВБ в России. Привлекателен из-за быстрого монтажа и изготовления, но представляет трудности при перевозке (негабарит).

6. Индивидуальные резервуары. Это элементы водонапорной башни, тем или иным образом подключенные к системе водоснабжения отдельно взятого дома.

Элементы водонапорной башни

Все башни имеют приблизительно одинаковый набор узлов, который может усложняться или упрощаться в зависимости от года постройки, качества воды, уровня грунтовых вод и т. д. Но есть стандартный «комплект» признаков, объединяющий все типы этих уникальных сооружений:

1. Резервуар, установленный на высоте. Он может быть выполнен из любого материала, не подверженного быстрому разложению (сталь, бетон, пластик). Дно резервуара должно располагаться выше самой высокой точки потребления.
2. Опора резервуара. Собственно то, что делает башню башней. Здесь лучше всего проявляется фантазия архитектора, особенно когда речь идёт о сооружениях, установленных в черте города и оживлённых местах. Советские инженеры нашли изящный (эффективный) способ комбинирования двух функций в одном элементе, создав стальную башню с опорным трубопроводом. Неброская на вид, она проще и быстрее остальных производится и монтируется, поэтому именно стальные ВБ составляют 75% всех массово установленных водонапорных башен.
3. Вертикальный трубопровод. Точнее, их два - подающий и отводящий. Подающий прокладывается от насосов под верхнюю крышку основного резервуара. Через него бак заполняется водой. Отводящий имеет значительный диаметр (от 200 мм) и подключен к системе водоразбора.
4. Вентиляционный стояк или люк. Расположен в верхней части бака и служит для выравнивания объёма воздуха и поддержания постоянного атмосферного давления.
5. Насосная станция. Отдельно стоящее здание, построенное над скважиной, в котором расположены водоподъёмные насосы . Её задача - обеспечить заполнение резервуара до необходимого (максимального) уровня.
6. Автоматика. Даже примитивная ВБ должна быть снабжена как минимум датчиком заполнения, который включит насосы на подкачку в случае падения уровня воды.
7. Система фильтрации. Каждая башня предусматривает возможность установки фильтров любого уровня.

1 - насосная станция с автоматикой; 2 - подающая труба; 3 - резервуар; 4 - вентиляционный люк; 5 - трубопровод подачи воды потребителям

Функции водонапорной башни

Ёмкость резервуара башни редко составляет меньше 50 куб. м воды, а это подразумевает коллективное использование, что влечёт за собой неравномерное объёмное потребление. В подавляющем большинстве случаев ВБ устанавливают в районах частного сектора, где развито садоводство и постоянно потребляется вода. В таких случаях башня является частью системы водоснабжения целых районов.

1. Выравнивание работы насосной станции. Водоснабжение района осуществляется при помощи насосной станции, которая поднимает воду из скважины. При подключении станции напрямую к трубопроводу неизбежно будут происходить перегрузки в «пиковые», что приведёт к частому выходу из строя оборудования. Резервуар выполняет функцию гидроаккумулятора, который поддерживает давление в системе за счёт гравитации. Благодаря этому насосы работают в стабильном режиме и не перегружаются.
2. Выравнивание давления в сети. Эта функция напрямую следует из предыдущей. В данном случае энергия насосов не тратится на поддержание постоянного давления в трубопроводе - это обеспечивает водяной столб.
3. Аварийный запас воды. В случае поломки или профилактики работы можно проводить без остановки подачи воды потребителям.
4. Водоподготовка. Вода из скважины далеко не всегда соответствует требованиям ГОСТ и СанПиН. Башня и резервуар имеют достаточно свободного места для установки различных систем грубой очистки, доводящих качество воды до приемлемого уровня. Так, например, в «ножке» стальной башни часто устраивают плавающий фильтр, который улавливает оксид железа, образующийся при аэрации воды.

Функциональные задачи водонапорной башни не зависят от её конструкции, высоты, объёма резервуара и местоположения. Все башни выполняют одинаковые задачи, описанные выше.

Сама идея накопления запаса воды вполне применима для индивидуальных водопроводов, особенно там, где она постоянно расходуется - в сельскохозяйственных и животноводческих комплексах. Узлы водонапорной башни можно также интегрировать в жилое здание и экономить электроэнергию для поддержания постоянного давления. Как соорудить водонапорный резервуар, мы расскажем в следующей статье.

Виталий Долбинов, рмнт.ру

Это традиционные в советском союзе и постсоветском пространстве башни, за которые инженер Рожновский А.А. получил Сталинскую премию. Производство их сохраняется до сих пор, на рынке есть множество предложений по покупке и установке этого типа конструкций.

До разработки Рожновского башни возводились в основном из кирпича, множество из них, даже находящихся в эксплуатации и в отличном виде можно увидеть и сегодня. Например, этот экземпляр возле железной дороги в Пинске:

Чем же в те годы пришлась советской стране по душе подобная конструкция, ответ можно легко найти в любой статье посвященной водоснабжению:

• Сравнительно небольшая стоимость - учитывая дешевую сталь и рабочую силу в плановой социалистической системе.
• Отсутствие необходимости подогрева при низких температурах.
• Быстрота монтажа - за два-три дня.

Однако на сегодняшний момент эти плюсы сведены к нулю. И вполне закономерно, что все чаще ставят еще один тип, широко распространенный еще до Рожновского, особенно за рубежом (если взять США, то там их можно встретить практически везде), вот он на снимке:

Почему стоит обратиться к такой конструкции? Сравним ее с башней Рожновского.

• Сталь, увы, уже недешева, а здесь ее расход меньше.
• Башня Рожновского обеспечивает работу без подогрева при температуре ниже 20 градусов только при двукратном водообмене в сутки, что при современной тенденции сэкономить воду и большом диаметре и объеме ее ствола, довольно сложно обеспечить. Водопроводы к баку у башни на последней фотографии легко утеплить современными материалами.
• По трудоемкости монтажа эти два типа равнозначны.

Кроме того, у башен Рожновского очень небольшой ресурс, металл от постоянного контакта с водой и воздухом быстро поддается коррозии, особенно если его не вовремя окрашивать, а саму башню неправильно эксплуатировать.

Насчет эксплуатации - случай из практики:

Пришлось принимать сравнительно новую десять-пятнадцать лет эксплуатации башню, но она была очень интересно смонтирована местными умельцами - с целью утепления ее ствол обложили кирпичом, а воздушную прослойку между, засыпали торфом или может даже навозом. Стенку и торф сразу убрали, но сталь без окраски, постоянного действия конденсата, а то и перелива воды (автоматического контроля уровня не было), а также без окраски безнадежно была повреждена. После нескольких ремонтов, причем дорогостоящих из необходимости привлечения подъемника, пришлось ее демонтировать. Металл стал тоньше жести и при любом ударе молотка для сбывания окалины образовывались новые течи, причем даже вдалеке от места сварки.

В конструкции на последнем фото ствол (а это самая больная часть, любой башни), можно легко и дешево заменить. При небольшой высоте даже без привлечения специальной техники. Кроме того, его можно выполнить из полимера который естественно коррозии не боится. При необходимости, хотя это сложнее и дороже можно поменять и сам бак. Опоры же могут прослужить более ста лет.

Но есть и еще одно но, во многих случаях можно обойтись вообще без башни, затратив сумму на порядок меньше. Основная цель этих сооружений - создавать запас воды поддерживать равномерное давление и режим работы насоса подавая воду в пиковые часы. На небольших водопроводах (где чаще всего ставили башни Рожновского) можно обойтись насосами с регуляторами частоты вращения (РЧВ) при необходимости с гидропневмоаккумуляторами небольшого размера. Причем все это легко умещается даже в подземный павильон скважины (так поступили, демонтировав гнилую башню о которой рассказывали выше). Перебои электроснабжения случаются сегодня редко. В случае же если бесперебойная подача воды требуется технологией установка аварийного генератора гораздо дешевле и практичнее.