Sezioni dell’articolo
- Il principio di funzionamento e i tipi di costruzione di torri d’acqua
- Elementi di una torre d’acqua
- Funzioni di una torre d’acqua
Cos’è una torre d’acqua e qual è il suo principio di funzionamento? Quali sono i tipi di torri d’acqua? Quali sono i suoi elementi principali? Quali sono le caratteristiche di progettazione dei diversi tipi di torri e come sono simili tra loro? Ne parleremo nel nostro articolo..
La torre dell’acqua è una struttura idraulica per il pompaggio e lo stoccaggio dell’acqua. È un serbatoio installato ad una certa altezza. Il principio di funzionamento si basa sull’azione della Legge delle navi comunicanti, che è una delle leggi di base dell’idrostatica. Questo tipo di struttura è nota fin dall’antichità, ma oggi le torri d’acqua non hanno perso la loro rilevanza, soprattutto per le aree con mancanza di energia..
Il principio di funzionamento e i tipi di costruzione di torri d’acqua
Come accennato in precedenza, la legge dell’idrostatica funziona nella torre. Grazie a lui, il liquido in un sistema aperto tende ad occupare lo stesso livello in tutte le navi comunicanti. In questo caso, gli elementi della conduttura possono essere considerati una nave. Per mantenere una pressione costante nei tubi, è necessaria una differenza di altezza costante della colonna d’acqua. In questo caso, l’acqua proveniente dal serbatoio della torre deve essere distribuita attraverso la tubazione ai consumatori, il che significa che deve essere posizionata sopra il punto di prelievo più alto.
Il compito di progettazione è semplice: installare il serbatoio a una certa altezza. Ogni ingegnere ha risolto questo problema a modo suo e, di conseguenza, sono apparse molte varietà di torri d’acqua (WD)..
1. Muratura (vecchio metodo). La torre e il serbatoio sono completamente in muratura. L’ultimo WB creato con questo metodo risale al 1885.
2. Torri in cemento armato con serbatoi. Le costruzioni in cemento armato strutturale sono state costruite principalmente nel periodo sovietico. Il volume di un serbatoio in cemento armato potrebbe raggiungere i 150 metri cubi. m.
3. Torri su supporti iperboloidi. I supporti inventati dal grande ingegnere russo V.G. Shukhov, oltre alle eccezionali proprietà strutturali, sono di valore artistico. In totale, circa 200 di loro furono costruiti dall’architetto stesso. Il principio del supporto iperboloide viene oggi utilizzato nella costruzione degli edifici e delle torri più alti del mondo.
4. Il serbatoio si trova su un telaio in acciaio. L’opzione più semplice dal punto di vista del progetto. Il design del telaio è arbitrario (rettangolare, triangolare, pieghevole, ecc.).
5. Carro armato d’acciaio di sezione variabile (“granata”). Viene prodotto nello stabilimento collegando due serbatoi cilindrici di diverso diametro lungo l’asse. Il supporto è un contenitore (tubo) di diametro inferiore situato nella parte inferiore. Questo è il tipo più comune di bilanciamento del bianco in Russia. Attraente a causa della rapida installazione e produzione, ma presenta difficoltà durante il trasporto (sovradimensionato).
6. Carri armati individuali. Questi sono elementi di una torre d’acqua, in un modo o nell’altro collegati al sistema di approvvigionamento idrico di una casa separata.
Elementi di una torre d’acqua
Tutte le torri hanno approssimativamente lo stesso insieme di nodi, che possono essere complicati o semplificati a seconda dell’anno di costruzione, della qualità dell’acqua, del livello delle acque sotterranee, ecc. Ma esiste un “insieme” standard di caratteristiche che unisce tutti i tipi di queste strutture uniche:
- Serbatoio montato in altezza. Può essere realizzato con qualsiasi materiale non soggetto a rapida decomposizione (acciaio, cemento, plastica). Il fondo del serbatoio deve essere al di sopra del punto di consumo più elevato.
- Supporto del serbatoio. In realtà ciò che rende una torre una torre. L’immaginazione dell’architetto si manifesta al meglio qui, soprattutto quando si tratta di strutture installate all’interno della città e in luoghi affollati. Gli ingegneri sovietici hanno trovato un modo elegante (efficiente) di combinare le due funzioni in un unico elemento, creando una torre d’acciaio con tubazioni di supporto. Di aspetto discreto, è più facile e veloce di altri essere prodotto e installato, quindi è in acciaio inossidabile che costituisce il 75% di tutte le torri d’acqua installate in modo massiccio.
- Pipeline verticale. Più precisamente, ce ne sono due: approvvigionamento e scarico. L’alimentazione viene instradata dalle pompe sotto il coperchio superiore del serbatoio principale. Attraverso di esso, il serbatoio viene riempito con acqua. L’uscita ha un diametro significativo (da 200 mm) ed è collegata al sistema di approvvigionamento idrico.
- Riser o portello di ventilazione. Situato nella parte superiore del serbatoio e serve per equalizzare il volume dell’aria e mantenere costante la pressione atmosferica.
- Stazione di pompaggio. Un edificio indipendente, costruito sopra un pozzo, in cui si trovano le pompe di sollevamento dell’acqua. Il suo compito è garantire che il serbatoio sia riempito al livello (massimo) richiesto..
- Automazione. Anche un WB primitivo dovrebbe essere dotato di almeno un sensore di riempimento, che accenderà le pompe per il pompaggio in caso di caduta del livello dell’acqua.
- Sistema di filtrazione. Ogni torre offre la possibilità di installare filtri di qualsiasi livello.
1 – stazione di pompaggio con automazione; 2 – tubo di alimentazione; 3 – serbatoio; 4 – portello di ventilazione; 5 – pipeline di approvvigionamento idrico per i consumatori
Funzioni di una torre d’acqua
La capacità del serbatoio della torre è raramente inferiore a 50 metri cubi. m di acqua, e questo implica un uso collettivo, che comporta un consumo volumetrico irregolare. Nella stragrande maggioranza dei casi, i globuli bianchi sono installati in aree del settore privato in cui viene sviluppata l’orticoltura e l’acqua viene costantemente consumata. In tali casi, la torre fa parte del sistema di approvvigionamento idrico per intere aree..
- Livellamento del lavoro della stazione di pompaggio. L’approvvigionamento idrico nell’area viene effettuato utilizzando una stazione di pompaggio che solleva l’acqua da un pozzo. Quando la stazione è collegata direttamente alla tubazione, si verificheranno inevitabilmente sovraccarichi al culmine del prelievo di acqua, con conseguenti frequenti guasti alle apparecchiature. Il serbatoio funge da accumulatore idraulico che mantiene la pressione nel sistema a causa della gravità. Grazie a ciò, le pompe funzionano in modo stabile e non sono sovraccaricate..
- Equalizzazione della pressione della rete. Questa funzione segue direttamente dalla precedente. In questo caso, l’energia delle pompe non viene spesa per mantenere una pressione costante nella tubazione, fornita dalla colonna d’acqua.
- Approvvigionamento idrico di emergenza. In caso di guasto o prevenzione, i lavori possono essere eseguiti senza interrompere l’approvvigionamento idrico per i consumatori.
- Trattamento delle acque. L’acqua di pozzo non soddisfa sempre i requisiti di GOST e SanPiN. La torre e il serbatoio hanno abbastanza spazio libero per installare vari sistemi di pulizia grossolana che portano la qualità dell’acqua a un livello accettabile. Ad esempio, nella “gamba” di una torre d’acciaio, è spesso disposto un filtro galleggiante, che cattura l’ossido di ferro che si forma durante l’aerazione dell’acqua..
I compiti funzionali di una torre d’acqua non dipendono dalla sua struttura, altezza, volume del serbatoio e posizione. Tutte le torri svolgono gli stessi compiti descritti sopra.
L’idea stessa di accumulare un approvvigionamento idrico è abbastanza applicabile per i singoli condotti idrici, specialmente dove viene costantemente consumato – in complessi agricoli e zootecnici. I gruppi di torri d’acqua possono anche essere integrati in un edificio residenziale e risparmiare energia per mantenere una pressione costante. Come costruire un serbatoio d’acqua, ti diremo nel prossimo articolo.
Mi chiedo quali siano le diverse varietà di design di una torre d’acqua. Quali elementi influenzano il design di una struttura così importante? C’è un motivo particolare dietro a ogni scelta di design? Mi piacerebbe saperne di più sulle varietà di torri d’acqua e come possono essere diverse tra loro.