2023 著者: Howard Calhoun | [email protected]. 最終更新日: 2023-05-24 12:24
給水塔は、配管システムの水流と圧力を自律的に調整するために設計された最もシンプルな設計です。給水塔の操作の単純な原理は、その普及を決定しました。
給水塔の種類
このようなデザインは、数世紀にわたって人類によって使用されてきました。彼らの人気のピークは19世紀の終わり、つまり20世紀の前半にあります。当時、それらは蒸気機関車を整備するための倉庫や駅で使用されていました。それ以来、その重要性は失われていますが、たとえば、郊外や工業企業への自律的な給水に使用されています。
最初の給水塔は主に赤レンガで建てられましたが、木で造られることはあまりありませんでした。その後、鉄筋コンクリート構造物が登場しました。 20世紀の後半、科学者Rozhnovskyは鋼板から彼のデザインを提案しました。
Rozhnovskyの塔は、ハンドル付きの手榴弾に非常によく似ています。給水塔の基部の直径は、タンクの直径の1.5〜2分の1です。この設計の利点は、組み立て速度が速く（中空シリンダーが鋼板から溶接されている）、現場での設置が簡単で、重量が比較的軽いことです。
現在、給水のために、体積金属タンクの形の個々のタンクが最も頻繁に設置されています。鉄骨または鉄筋コンクリート柱が支柱として使用されます。
給水塔の原理
CommunicationVesselの圧力均等化現象や静水圧平衡がなければ、給水塔の操作は不可能でした。重力の影響下で、タンク内の圧力が配管システム内の圧力と等しくなるまで、タンク内の水がパイプから液体を押しのけます。これが、電動ポンプが登場する前の給水塔の運用の基礎でした。
電動ポンプの登場により、彼らの仕事の計画は少し変わった。以前はそれらがシステムの主要な水源であった場合、現在は予備の役割を果たし始めました。ポンプ場は水の「供給者」として機能し、パイプシステムを介して消費者に直接圧力を供給します。
同時に、ポンプは、完全に満杯になるか、自動運転が機能するまで、タワーのタンクに水を送り込みます。ピーク負荷の瞬間、水消費量が最大になり、ポンプ場が作業に対応できなくなると、タンクバルブが開き、予備からシステムに水が流入し始めます。これは、給水所が再びその任務に対処し始めるまで起こります。後サイクル全体が繰り返されます。
給水塔の要素
操作の種類と原理に関係なく、給水塔は5〜6ユニットで構成されています。要素の数は大幅に異なる可能性があり、施設の目的、その場所、一次情報源の遠隔性、水質、およびその他の基準によって決定されます。
どうせ恋だから、各タワーには以下が含まれます：
- タンク-数十から数千立方メートルの容量を持つ鋼、鉄筋コンクリート、またはプラスチックのタンク。
- サポート-鉄筋コンクリート、鋼製の梁、または高さ25〜30メートル以下の赤レンガで作られたフレームまたはモノリシック構造。タンクを各消費者のレベルより上に保つ必要があります。
- 垂直給水-給水システムに敷設された、直径200 mの、ソースとアウトレットからの給水パイプ。
- 換気ハッチ-給水塔の写真では、矢印で示されています。タンク内の空気量を維持し、水の停滞を防ぐ必要があります。
- 制御システムを備えたポンプ場は別の構造であり、通常はソースの上にあります。
給水塔の設計には、さまざまな程度の浄水を備えたろ過システムを導入できます。また、液面を制御して臨界値まで下がらないようにする自動化ユニットも導入できます。
給水塔の主な機能
給水塔の動作原理から、その主な機能に従います-ポンプ場の作業スケジュールの調整。給水塔の形の中間リンクなしで、ポンプが直接水を供給する状況を想像してみてください。
各消費者の要求に応じて、オンとオフを切り替えます。つまり、無秩序に動作します。その結果、機構の摩耗が大きくなり、エネルギー消費量が不均一になり、発電所の負荷が大きくなります。
その結果、サービス会社は高価な修理にお金を使うことを余儀なくされています。これを防ぐために、給水塔を設置しています。
2番目の機能は、パイプライン内の圧力を維持することです。重力自体の影響下でかなりの高さにある水は、システムに必要な圧力を生み出します。その結果、ポンプ場から負荷が取り除かれます。
追加目的
給水塔のその他の目的と動作原理は密接に関連しています。源流の水が確立された衛生基準を満たすことはめったにないので、家庭用または飲用に使用される場合、給水塔はろ過プラントとして使用されます。
粗いフィルターが供給パイプラインシステムに組み込まれており、重金属、鉄と鉛の酸化物、砂、その他の汚染物質をトラップします。タンク内では、炉床が落ち着き、さらにきれいになります。給水に設置された洗浄カートリッジのシステムは、病原菌から水を浄化し、消費者に完全に純粋な製品。
給水塔のもう1つの追加機能は、水道本管の故障や火災の場合に使用できる緊急用水の供給の作成です。
オートポンプ付きタワーの作業
自動ポンプを備えた給水塔の動作原理は、前述の作業スキームと実質的に同じです。唯一の例外は、そのようなシステムにはそのようなポンプ場がないという事実です。その機能はコンパクトな電動ポンプで実行されます。
タンク内の水位がしきい値を下回ると、自動化システムが信号を送信し、ポンプがタンクへの水の汲み上げを開始します。タンクが一杯になったら、液面が再び下がるまで待ちます。
このようなシステムは、私有地や郊外で最もよく使用されます。フロートは液面のインジケーターとして機能し、ほぼ最下部まで下がり、接点を閉じてリレーに信号を送ります。それ以外の場合は、ポンプの動作をすでに制御しています。
特性の定義
システムが適切に機能するためには、給水塔の高さが他のサービス構造物の高さよりも高い必要があります。そのため、高層ビルの屋根に水タンクがよく見られます（特にアメリカの映画では）。この条件が満たされない場合、タンク内の水の停滞が発生する可能性があります。
給水塔のもう1つの重要なパラメータは、作業タンクの容量です。この指標はフローチャートによって決定されます消費者による水。通常、容器のサイズは、蓄積された液体が1日を通して使用するのに十分であるように選択されます。この場合、ポンプは夜間にのみオンになり、電力網の負荷が軽減されます。
基礎設計機能
タワーの高さとタンクの容量は、タワーのコストに直接影響します。そして、私たちは支持構造と貯水池のコストについてではなく、基礎の価格について話している。基礎のタイプと深さを選択する前に、静的荷重だけでなく動的荷重も計算されます。タンクの充填中に、構造を不均衡にする振動が発生する可能性があります。
安定性も風荷重の影響を考慮して算出しています。塔が高いほど、強風と突風の中で垂直面から外れます。揺れると、塔は水を「乱し」始め、波が現れて、ベース上の給水塔の許容圧力が数倍になります。その結果、構造が崩壊します。
したがって、カントリーハウスを設置する場合でも、専門家の助けを怠らないでください。今お金を使うことで、将来の給水塔の信頼性と性能に安心を得ることができます。
