В чем заключается причина необходимости замены водонапорной башни — тайны и факты

Альтернатива водонапорной башне

В настоящее время водонапорные башни становятся экономически не выгодными, тем более это ощутимо во время кризиса. Из-за достаточно больших размеров конструкции и связанных с этим огромных эксплуатационных затрат. Они промерзают, текут, требуют постоянных ремонтных работ

В связи с этим все больше людей переходят на станции управления скважным насосом с преобразователем частоты, которая позволяет избавится от насоса второго водоподъема и позволяет полностью избавится от водонапорной башни и проблем связанных с ее установкой, эксплуатацией и ежегодным обслуживанием.

водозаборах артезианскихскважинах
неглубокихскважинах на воду поверхностныхводозаборов каптажах

СУН-ЧП – это станция управления скважным насосом с преобразователем частоты, которая осуществляет управление частотой вращения вашего насоса с целью поддержания постоянного давления в водоводе.

При увеличении расхода воды давление начнет снижаться и станция увеличит частоту вращения насоса для стабилизации давления. При снижении расхода – станция снизит частоту вращения насоса.

Давление Вы задаете сами и оно больше не зависит от высоты башни.

Установив вместо водонапорной башни станцию управления СУН-ЧП вы навсегда избавитесь от основных проблем с водоснабжением и значительно сэкономите свои деньги.

Реальный кейс: Снижение энергопотребления после установки частотного регулирования

Так как нет башни, она больше не течет, не замерзает зимой, и не ржавеет. Отсутствуют потери воды, и вы имеете воду лучшего качества из-за отсутствия в ней ржавчины из башни Станция и ее монтаж значительно дешевле водонапорной башни и ее установки.
Связанные ежегодной промывкой, дезинфекцией и покраской башни. Вам больше не нужны промышленные альпинисты. Станция предусматривает две уставки давления – дневную и ночную. Время перехода также можно настроить.Снижение давления ночью позволяет дополнительно снизить потери воды и электроэнергии из-за утечек в водоводах.

Звоните:   /  

Устанавливается даже в неутепленную будку над оголовком скважины. Станция предусматривает две уставки давления – дневную и ночную. Время перехода также можно настроить. Снижение давления ночью позволяет дополнительно снизить потери воды и электроэнергии из-за утечек в водоводах. А так же, от пропадания напряжения на одной или двух фазах, от перегрева и перегрузки двигателя. Станция осуществляет плавный запуск и плавную остановку насоса, что значительно увеличивает его ресурс и предотвращает возникновение гидроударов с системе. Модификации станции позволяют управлять одним так и группой насосов.
Со станцией управления СУН-ЧП Вы имеете воду лучшего качества из-за отсутствия в ней ржавчины, которая есть в водонапорной башне. Которое предусмотрено при необходимости обогрева надземной части оголовка, приборов учета и датчиков (если они смонтированы вне колодца).
Станция подключена в систему WEB диспетчеризации на основе облачных технологий. С любого компьютера подключенного к сети введя свой пароль Вы можете осуществлять мониторинг, управление и настройку своих станций управления в графической форме с учетом ограничений назначенных администратором системы.Также можете удаленно снимать показания электросчетчика. И много другое.Специалисты нашей компании ежедневно следят за работой станций через систему WEB диспетчеризации и предупреждают Вас о возможных отклонениях в работе. Станция рассылает аварийные СМС сообщения на два заранее заданных телефона в случае возникновения нештатных ситуаций. С этих же двух телефонов предусмотрено управление станцией при помощи СМС сообщений. Станция оснащена монитором и клавиатурой для локальной настройки всех параметров работы.
  • Первые станции установленные в 2009г.работают до сих пор.
  • Установлено более 200 станций по всей России.
  • Рекомендовано к использованию Министерством строительства, архитектуры и ЖКХ РТ
  • Подключение в систему WEB диспетчеризациина основе облачных технологий бесплатно.
  • Наличие СМС оповещения и СМС управления
  • Мы не только продаем станции мы их производим и следим за их состоянием на протяжении всего срока их эксплуатации
  • Ежедневный мониторинг всех установленных станций специалистами нашей компании
  • Постоянное расширение функцианала системы диспетчеризации
  • Гибкая система постгарантийного обслуживания (договор техобслуживания или обслуживание по заявкам)
  • Возможность удаленного мониторинга значительно сокращает количество наших выездов на объекты (70% проблем решается дистанционно), что экономит Ваши затраты на обслуживание.

И мы перезвоним Вам в рабочее время

Источник: http://vksystem.ru/zamena-vodonapornoy-bashne/

Еще раз о причинах аварии водонапорной башни Рожновского

УДК 614.841.332

ЕЩЕ РАЗ О ПРИЧИНАХ АВАРИИ ВОДОНАПОРНОЙ БАШНИ РОЖНОВСКОГО

В. М. Ройтман

Московский государственный строительный университет

Приведены результаты анализа исходных предпосылок и подходов, использованных при экспертизе причины обрушения водонапорной башни Рожновского.

Показано, что неправильное понимание механизма основных процессов, приводящих к быстрой утрате строительными объектами своих эксплуатационных качеств при чрезвычайных ситуациях, приводит к использованию неудачных физических и математических моделей аварийной ситуации и некачественной экспертизе. Предлагается ряд мер по повышению качества экспертизы причин и последствий чрезвычайных ситуаций.

Введение

Экспертиза последствий чрезвычайных ситуаций, в том числе связанных с высокотемпературными воздействиями на строительные объекты, играет важнейшую роль в разработке системы мероприятий по предотвращению повторения этих ситуаций и защите от них. Следовательно, случаи некачественной или неправильной экспертизы могут приводить к непредсказуемым негативным последствиям при решении различных задач в инженерной практике.

В данной статье, на основе анализа результатов экспертизы причин аварии водонапорной башни Рожновского [1], высказывается ряд соображений о методологии экспертной работы по оценке причин и последствий ЧС на строительных объектах и повышению качества этой работы.

Характеристика водонапорной башни Рожновского и обстоятельства аварии

Водонапорная башня Рожновского (рис. 1) состояла из несущей колонны диаметром 1,4 м, высотой 9 м с верхней расширенной частью диаметром 2,4 м и высотой 3 м. Толщина металлической стенки несущей колонны башни 4 мм [1].

Обстоятельства аварии были следующими. В условиях отрицательных температур наружного воздуха (-27°С) и случайного перекрытия во-доотводящего крана вода в башне замерзла. Чтобы растопить лед, был произведен нагрев несущей колонны башни с наветренной стороны.

Очаг нагрева представлял собой три автомобильные покрышки, размещенные у наветренной стороны несущей колонны башни, облитые соляркой. После поджога этих покрышек пламя, подхваченное ветром, полукругом охватило нижнюю часть несущей колонны башни.

Через 20-30 мин такого температурного воздействия на башню произошло ее падение в

сторону очага нагрева. Авария сопровождалась несчастным случаем с летальным исходом. На фотографии обрушевшейся башни (рис. 2) отчетливо видно, что ее падение произошло за счет отрыва основания несущей трубы башни от фундамента и что в зоне прогрева несущая колонна башни была прогнута в сторону очага прогрева примерно на 35-40°.

РИС.2. Вид башни Рожновского после обрушения (из работы [1])

СТАТИСТИКА И АНАЛИЗ ПОЖАРОВ

Исходные предпосылки для оценки причин аварии башни по версии [1]

В качестве исходных предпосылок для расчетных оценок обстоятельств и причин аварии башни в работе [1] были приняты следующие:

температура пламени очага внешнего нагрева башни изменялась по температурному режиму «стандартного» пожара Т^ (т);

• оценка температуры прогрева ограниченной поверхности металлической оболочки несущей колонны башни от внешнего очага горения производилась с помощью аналитического решения для случая одномерной задачи теплопроводности;

• падение башни обусловлено наступлением ее «предела огнестойкости»;

• наступление «предела огнестойкости» башни обусловлено прогревом определенного «сектора» металла несущей колонны по всей ее высоте до «критической температуры», значение которой было принято равным 500°С;

• после прогрева металла несущей колонны башни до «критической температуры» в некотором «секторе» по всей ее высоте этот «сектор» несущей колонны башни выключился из работы;

• после выключения некоторого «сектора» прогретого металла несущей колонны из работы центр тяжести воспринимающего нагрузку сечения сместился относительно исходного (рис. 3) на величину Ус в сторону необогреваемой поверхности несущей колонны;

• сжимающие напряжения в воспринимающей нагрузку части сечения несущей трубы башни после выключения «сектора» прогретого металла достигли предела прочности металла, и наступил «предел огнестойкости» башни.

Расчеты, проведенные в работе [1] на основе показанных выше предпосылок, позволили авторам сделать вывод о том, что «обрушение башни произошло в результате потери устойчивости из-за прогрева металла до критической температуры, характеризующей наступление предела ее огнестойкости».

Анализ экспертизы причин аварии башни по версии [1]

«Стандартный температурный режим пожара», как известно [2, 3], близок к режиму пожаров в помещениях жилых и общественных зданий.

Использование этого режима для описания воздействия костра из горящих автопокрышек на открытом воздухе на наружную металлическую поверхность цилиндрической колонны нуждается в обосновании.

Тем более, что расчеты самих авторов [1] подтверждают неправомерность этой предпосылки.

м

N

А-А

ад

РИС.3.

Расчетная схема задачи по оценке причин падения башни Рожновского, основанная [1] на выключении из работы «сектора» металла несущей колонны башни при его прогреве до критической температуры от внешнего источника тепла: 1 — несущая колонна; 2 — верхняя расширенная часть; 3 — фундамент; 4 — «сектор» металла, прогретый до критической температуры; 5 — сечение колонны, продолжающее воспринимать нагрузку после выключения из работы «сектора» (4); 6 — центр тяжести сечения вышеуказаной колонны

«Предел огнестойкости» конструкций — это понятие, которое используется для оценки сопротивления конструкции «стандартному температурному режиму пожара». При других режимах пожара использование этого понятия некорректно [2, 3].

Воздействие наружного очага горения на ограниченную площадь наружной поверхности несущей колонны башни не подходит под случай одномерной задачи теплопроводности, который используется в работе [1].

Соответственно, выражение для определения времени прогрева ограниченной площади несущей колонны до критической температуры, полученное из представления об одномерности распространения тепла в металлической оболочке башни, некорректно.

Некорректно также использование в рассматриваемом случае понятия «критическая температура» прогрева металла. Дело в том, что «критическая температура» металла зависит от уровня нагруже-ния металла и режима его прогрева [2, 3].

Принятое в [1] значение «критической температуры» металла башни (Т^ = 500°С) характерно для уровня нагру-жения примерно 0,6-0,7 от разрушающей нагрузки и температурного режима стандартного пожара.

Ни того, ни другого в рассматриваемом случае не наблюдалось.

Предпосылка о том, что в некотором секторе сечения несущей трубы башни нагретый металл выключился из работы, и произошло перераспределение нагрузки на сохранившую несущую способность часть сечения трубы, противоречит фактической картине аварии.

6

2

4

РИС.4.

Общая схема изменения состояния башни Рожнов-ского при воздействии внешнего источника горения Т (т): а — положение башни в процессе теплового воздействия внешнего источника горения; б — положение башни в процессе теплового воздействия на нее, в момент отрыва основания башни от фундамента; 1 — несущая колонна; 2 — верхняя расширенная часть; 3 — фундамент; 4 — элементы крепления башни к фундаменту; 5 — очаг нагрева; 6 — «пятно» наибольшего нагрева металла несущей колонны и наибольшего развития деформации ползучести металла

Очевидная причина аварии

На фотографии упавшей башни, приведенной в [1] (см. рис. 2), отчетливо видно, что:

• падение башни произошло за счет отрыва основания несущей колонны башни от фундамента;

• несущая колонна башни изогнулась в зоне воздействия высоких температур от внешнего очага нагрева чуть ли не на 45° в сторону очага нагрева.

Единственный тип необратимой деформации металлических конструкций в условиях высокотемпературного воздействия, который мог привести к столь значительному изгибу несущей колонны башни, это деформация ползучести [2, 3]. С учетом этих очевидных факторов, очевидная причина аварии водонапорной башни Рожновского, при ее отогревании, выглядит следующим образом (рис. 4).

После того, как около башни с подветренной стороны разожгли костер из трех автомобильных покрышек, облитых соляркой, нижняя часть несущей колонны башни была полукругом охвачена пламенем за счет ветра.

В зоне прямого воздействия пламени от костра на наружной поверхности несущей колонны башни образовалось «пятно» максимального прогрева металла несущей колонны. Это «пятно» могло расползтись на большую площадь поверхности несущей

Читайте также:  Королева англии елизавета i - тайны и факты

колонны за счет высокой теплопроводности металла (трехмерная задача теплопроводности).

При достижении температуры «пятна» прогретого металла порядка 300°С доминирующим процессом изменения состояния несущей трубы башни стал процесс развития деформации ползучести металла во времени огневого воздействия.

Развитие во времени огневого воздействия деформации ползучести металла, в зоне его наибольшего прогрева («пятна») привело к соответствующему развитию процесса смещения оси башни в сторону очага горения, образованию и развитию во времени т эксцентриситета Ус (т) вертикальной силы Ы, образованию и увеличению во времени т огневого воздействия изгибающего момента Ма ) = тс (т) (см. рис. 4).

В момент времени т огневого воздействия, когда деформация ползучести несущей трубы башни привела к ее изгибу почти на 40°, значение изгибающего момента М(т) в несущей трубе башни достигло такого уровня, что превысило уровень прочности крепления башни к фундаменту. В этот момент времени, деформированная в зоне «пятна» максимального нагрева башня, оторвавшись от фундамента, упала в сторону очага горения.

Заключение

Приведенный выше анализ показывает, что при экспертизе причин и последствий аварий и пожаров главным является выявление и понимание механизма основных процессов, приводящих к быстрой утрате строительными объектами своих эксплуатационных качеств в рассматриваемых условиях.

Вторым элементом качественной экспертизы последствий чрезвычайных ситуаций является выбор и использование таких физических и математических моделей, которые достаточно полно соответствуют механизму основных процессов, приводящих к утрате объектами своих эксплуатационных качеств. При невыполнении этих двух условий экспертизы ее результаты могут быть ошибочными с соответствующими последствиями для инженерной практики.

Представляется необходимым, в силу особой ответственности работы экспертов по ЧС, разработать и реализовать программу повышения квалификации экспертов в сфере ЧС, а также предусмотреть выдачу специальных лицензий (допусков) на выполнение этого вида работ.

ЛИТЕРАТУРА

1. Зайцев А. М., Колодежнов С. Н., Щербаков В. И. Анализ причин обрушения водонапорной башни Рожновского // Пожаровзрывобезопасность. 2004. Т. 13.№ 1. С. 73-79.

2. Яковлев А. И. Расчет огнестойкости строительных конструкций. — М.: Стройиздат, 1988. — 143 с.

3. Ройтман В. М. Инженерные решения по оценке огнестойкости проектируемых и реконструируемых зданий. — М.: Асс. «Пожарная безопасность и наука», 2001. — 382 с.

Поступила в редакцию 25.05.04.

Источник: https://cyberleninka.ru/article/n/esche-raz-o-prichinah-avarii-vodonapornoy-bashni-rozhnovskogo

Как работают водонапорные башни? Водонапорная башня Рожновского :: SYL.ru

Водонапорные башни являются техническими сооружениями, которыми человечество пользуется уже не одно столетие. В Средние века эти постройки противник старался уничтожить первыми. Это заставляло местную армию быстрее капитулировать, т. к. она оставалась без воды. Сегодня водонапорные башни по-прежнему актуальны.

Водонапорная башня – специальная конструкция, необходимая, чтобы отслеживать напор воды и ее расход, что позволяет наблюдать за тем, как формируются запасы в системе водоснабжения.

Обычно башня состоит из бака (резервуар для жидкости) и ствола, на котором закреплен бак.

История возникновения

Водонапорная башня была разработана инженером А.А. Рожновским в 1936 году. До этого момента в стране использовали подобные сооружения, построенные из кирпича.

Рожновский же предложил очень выгодное решение проблемы накопления и хранения воды. При этом строение очень быстро монтируется – всего 2–4 дня. На его сооружение уходят минимальные затраты.

Кроме того, отсутствует необходимость обязательного подогрева, выполняемого с целью предотвращения замерзания воды.

В 1942 году А.А. Рожновский был удостоен Сталинской награды за свое изобретение.

Но башни, не нуждающиеся в подогреве, разрабатывал не только А.А. Рожновский, но и П.И. Земсков. Последний пришел к выводу, что при возведении таких сооружений можно экономить значительные денежные средства.

Железная дорога в тот момент нуждалась в больших резервуарах, где можно было бы хранить запас воды, предназначенной для паровозов. До 1951 года водонапорные башни применяли только таким образом. Но после эти строения начали появляться и в сельском хозяйстве.

Назначение водонапорных башен

Основным предназначением этих сооружений является обеспечение постоянным и бесперебойным водоснабжением небольших населенных пунктов и предприятий, занимающихся легкой промышленностью. Башни приспособлены для хранения больших запасов воды.

Кроме того, если вдруг останавливаются все насосы, предусмотрена подача жидкости под небольшим напором. Здесь же хранится противопожарный и резервный запас воды.

Также эти конструкции необходимы в тех местах, где электричество подается с частыми перебоями, то есть стабильная работа электронасосов просто невозможна.

Водонапорная башня Рожновского зарекомендовала себя надежностью, долговечностью и простотой конструкции. Она незаменима при условии, что сооружение эксплуатируется правильно.

Конструкция

Конструкция водонапорных башен унифицирована. Отдельные экземпляры различаются только емкостью бака и высотой ствола-опоры. Объем резервуара лежит в диапазоне от 15 до 50 м3.

Высота водонапорной башни может составлять 9–25 метров. Все зависит от рельефа местности, а также того, каковы потери напора в водопроводной сети и, конечно же, этажности обслуживаемых зданий.

Все необходимые расчеты проводят еще при проектировании.

Однако водонапорные башни нельзя строить в тех районах, где случаются карстовые явления, а также в условиях вечной мерзлоты. Если температура воздуха опускается ниже -20°С, то следует проводить два раза в сутки водообмен.

Внешний вид

Конструкция башни может быть выполнена из стали, кирпича или железобетона. В высоту строение может достигать нескольких десятков метров. В верхней части оно обязательно имеет емкость для воды. Чаще всего эта емкость бывает цилиндрической формы. Используемый объем резервуара зависит от мощности водопровода, обслуживающего его, и расхода воды в нем.

Например, для небольшого предприятия или деревни потребуется несколько кубических метров. В городах объем может возрастать в десятки и сотни раз.

Работа водонапорной башни зависит от:

  • труб, продолженных для подачи и отвода воды;
  • переливных устройств, автоматически отключающих насосы, чтобы предотвратить переполнение емкости;
  • системы замера уровня воды, которая передает сигналы в диспетчерский пункт.

В некоторых случаях для водонапорного резервуара не предусматривается опора. Емкость для хранения воды устанавливается на возвышенной местности. Обычно этот способ применяют в условиях гористого рельефа.

Чаще всего баки имеют округлую форму. Технологические и архитектурно-строительные соображения диктуют нормы соотношения высоты и диаметра резервуара. Бак не должен быть очень большим, ведь в этом случае увеличивается высота подъема воды. Кроме того, в системе возникают значительные колебания напора.

Внешний вид башни должен быть эстетичным и не выбиваться из общей композиции местности. Архитектурный ансамбль района при этом продолжает быть гармоничным.

Довольно часто промышленные предприятия (если имеют две и более сети разного напора) устанавливают несколько баков на башне. При этом они располагаются на разной высоте.

Размер всей конструкции определяет давление воды в водонапорной башне.

Чтобы проводить обслуживание сооружения, устанавливается наружная лестница с ограждениями. Если высота составляет более двенадцати метров, то комплектация также имеет дополнительную площадку с ограждениями.

Как работает водонапорная башня Рожновского?

Напорно-разводящий трубопровод обеспечивает подачу воды в башню. Если резервуар применяется для отбора проб воды и пожаротушения, то трубопровод оснащается стояком с двумя закрытыми вентилями.

Насосная станция забирает грунтовые воды в водонапорную башню. В процессе закачки происходит фильтрация и дезинфекция воды. Из резервуара она подается по водопроводу в жилые дома.

Очень важно правильно определить высоту водонапорной башни. Резервуар должен располагаться выше последнего этажа здания. Это способствует нормальной подаче воды.

Работа насосной станции

Работа насосной станции постоянно остается интенсивной. Вода должна поступать в емкость башни и накапливаться там, пока ее потребление уменьшено. Когда же возникает потребность в большем количестве воды, накопленный водный запас начинает использоваться.

Воду подает насос. В тот момент, когда уровень жидкости в резервуаре достигает верхней допустимой отметки, срабатывает специальный датчик, и отключается насос.

Так как потребление воды непрерывно, то ее уровень в емкости понижается по достижении нижнего допустимого предела. И здесь снова подается сигнал насосу о необходимости включения. Резервуар снова наполняется.

По мере потребления жидкости давление в водонапорной башне понижается, что заставляет насос снова работать.

Технология обслуживания

Организация, которая эксплуатирует водонапорную башню, должна выполнять ее техническое обслуживание. В случае возникновения неисправности в системе в первую очередь необходимо слить воду, хранящуюся в резервуаре. Только после этой процедуры можно приступать к ликвидации неисправности.

Соблюдение всех необходимых технических требований по эксплуатации влияет на то, сколько прослужит водонапорная башня, и как часто будут возникать неполадки.

Комплектация установки

Каждый год количество пожаров возрастает.

Именно поэтому спрос на водонапорные башни, имеющие нестандартный размер или необычную конструкцию, постоянно растет. Такие требования возникают при подготовке запасов воды, которые понадобятся при тушении лесных пожаров.

Чаще всего водонапорные башни в комплектации имеют:

  • лестницу с ограждением;
  • отводящую трубу;
  • подающую трубу;
  • петли для подъема и установки башни;
  • внутреннюю лестницу;
  • верхний и нижний смотровые люки;
  • скобы-льдоудержатели;
  • 4 растяжки, имеющие толщину 12 мм.

Как используются водонапорные башни при низких температурах

Башни, созданные А.А. Рожновским, сегодня применяются в самых разных климатических условиях, в том числе и в условиях низкой температуры. Но даже эти конструкции имеют ограничения, что не дает возможности использовать их в следующих условиях:

  • в зимний период расчетная температура не должна быть ниже -35°С;
  • приемлемой массой снегового покрова является 100 кгс/м и менее;
  • возможное давление ветра — 38 кгс/м и менее;
  • отсутствуют грунтовые воды;
  • допускаемой сейсмической активностью в районе может быть 6 баллов и ниже;
  • грунты должны быть не пучинистые, не просадочные, т. е. однородные.

Решающую роль во время установки водонапорной башни Рожновского играет учет пределов минусовой температуры. К примеру, процесс установки и эксплуатации конструкции невозможен в условиях вечной мерзлоты или в зоне развития карстового процесса.

В большинстве случаев водонапорную башню нет необходимости утеплять специальными средствами. Обычно происходит естественное образование тепловой «рубашки».

Если вода используется в штатном режиме, то она просто-напросто не успеет замерзнуть. В случае если она применяется реже, то на резервуар можно установить дополнительный «шатер» из дерева, который замедлит процесс замерзания. Когда водонапорная башня используется в полевых условиях, то перед зимой воду следует слить, чтобы предотвратить ее замерзание.

При подготовленной площадке монтаж конструкции в большинстве случаев занимает не более трех дней. Основой служит железобетонный монолитный фундамент, предусматривающий закладные детали. К ним приваривается днище опоры.

Далее нижняя часть обсыпается грунтом, высота которого должна составлять не менее 2,5 метра. Этот грунт следует возобновлять через 3–4 года. Он нужен для предотвращения коррозии, что существенно продлит срок эксплуатации.

Кроме того, через каждые 3–4 года, а также при регулярном использовании, следует обновлять покрытие и внутренние поверхности.

Следует помнить, что если предприятие решило установить такую конструкцию, как водонапорная башня, цена будет зависеть главным образом от объема резервуара и высоты опоры.

Читайте также:  Проклятие татуировок - тайны и факты

Источник: https://www.syl.ru/article/184240/new_kak-rabotayut-vodonapornyie-bashni-vodonapornaya-bashnya-rojnovskogo

Недостатки классической водонапорной башни и решение

В нашей стране одним из самых популярных решений для водоснабжения долгое время оставались водонапорные башни Рожновского.

Бесспорно, они внесли значительный вклад в дело обеспечения водными ресурсами различных населенных пунктов, но несмотря на свои заслуги, технология давно устарела и не отвечает современным реалиям.

Однако современные инженерные технологии разработали прекрасную замену устаревшим башням — речь идет о насосных станциях.

Такая станция стоит значительно дешевле водонапорной башни, даже если просто демонтировать устаревшее сооружение.

Расход воды и общее давление системы регулируется автоматически, посредством системы управления погружным насосом. Таким образом образуется стабильный водяной поток.

Станция полностью работает самостоятельно, и не требует контролирующего специалиста, за исключением профилактических случаев.

Почему водонапорная башня безнадежно устарела?

У стандартной водонапорной башни есть ряд очевидных недостатков, на которых мы сейчас остановимся подробнее.

В первую очередь следует отметить, что в случае выхода из строя автоматики, жидкость будет переливаться через край, таким образом , она будет размывать почву (опасно наклоняя при этом башню) и постепенно разрушать саму конструкцию. В зимнее же время, вода будет еще и замерзать, усиливая нагрузку на конструкцию.

Башня Рожновского имеет определенную парусность, что критично в местностях с сильными порывами ветра, а насосная станция, находящаяся внутри помещения полностью защищена от атмосферных осадков, которые не представляют для нее никакой угрозы. То же самое касается и грунта — чтобы установить стандартную водонапорную башню, требуется однородный непросадочный грунт, в случае со станцией — вопрос непринципиален.

Стандартная водонапорная башня достаточно дорога в эксплуатации. Это связано с необходимостью ее периодической дезинфекции и очистки. Помимо этого необходимо осуществлять периодический ремонт башни. Вследствие того, что башня подвержена коррозии, с определенного момента ее герметичность теряется, что требует постоянного вмешательства.

Даже демонтаж старой башни чрезвычайно дорог. А если учесть, что башню нужно купить, доставить на место, осуществить ее монтаж, то получается, что на эти деньги можно приобрести около 10 станций.

Насосные станции лишены всех указанных недостатков, а их эффективность намного превышает достоинства водонапорных башен. Покупая новейшее оборудование, вы решаете сразу проблему с водоснабжением, и при надлежащих профилактических осмотрах, техника прослужит вам очень долго.

Источник: http://www.stroyservice.ru/2014/nedostatki_klassicheskoj_vodonapornoj_bashni_i_reshenie/

Как устроена водонапорная башня и ее функциональное назначение

OLYMPUS DIGITAL CAMERAНаступил ХХІ век, но старые водонапорные башни, продолжают служить человеку верой и правдой. Давайте посмотрим, что представляет собой эта конструкция, ее функциональное назначение и почему до сего времени они продолжают служить человеку.

Водонапорная башня сооружение   в   составе системы   водоснабжения,   которое регулирует расход   и   напор   воды в системе   водоснабжения, выравнивает график работы насосных станций за счет запасов воды.

Вообще-то   водонапорные резервуары   достаточно   давняя конструкция, и архитектура совершенно далека   от современных башен,   единственно что   их объединяет это   назначение Римляне сооружали такие емкости   на высоких возвышенностях, в   ней   создавали запас воды и по акведукам   подавали   в   городские сети.

В 17 веке появилась первая водопроводная сеть в Кремле. Принцип работы ее был прост,   вода из   Москва-реки   забиралась механизмом на лошадиной тяге, под напором подавалась в   резервуар,   оттуда   по   сети   подавалась в здание.

Наиболее распространенным типом, является   водонапорная башня системы Рожновского.   Названа   в   честь разработчика инженера Рожновского А.А. (1936г).

В тот период времени, она получила большие преимущества перед башнями, выполненными из кирпича, за счет быстроты монтажа,   он   занимает 2-4   дня, исключен   обогрев   в   зимнее время, низкая стоимость конструкции.

Оспорить достоинства   разработки   невозможно, это явилось настоящим прорывом   в развитии технологий.   За разработку и внедрение этой конструкции Рожновский   А.А. (1942 г) награжден   Сталинской   премией.

Инженер Земсков П.И, непосредственно занимался обслуживанием прижелезнодорожных башен, опираясь   на   множество проведенных   замеров температуры воды   в ней,   пришел к выводу, что немного усовершенствовав данную конструкцию, можно исключить обогрев ее в зимний период.

Суть всего, состояла в закономерности соотношения  объема накопительного   резервуара   и   скорости притока и   оттока   воды в нем.   Этот   принцип   позволил отказаться от системы   обогрева башни в зимнее время.

Изначально   водонапорные башни   строили только на   железнодорожных   станциях, для   создания запасов   воды,   которая использовалась для   паровозов, уже намного позже,   с 1951 года их   стали строить для нужд сельского хозяйства.

При   строительстве нового поселения, водонапорные башни возводились

одними из   первых, затем   строилась   железнодорожная станция и вокруг нее   вся необходимая   инфраструктура. Очень часто   водонапорная   башня представляла городской ансамбль и считалась архитектурным шедевром. Очень много таких архитектурных шедевров по сей день   выполняют   свои функции,   вместе с тем   многие переоборудованы для других   нужд.

Назначение водонапорной башни 

Основное назначение объекта компенсировать пиковые нагрузки которые возникают на протяжении суток и создание противопожарного и аварийного запасов воды.
Несмотря на то, что прогресс не стоит на месте, появилось много новых разработок и   достижений, но башня Рожновского   не уступаем   первенство.

В   нашей стране их установлено более 400   тысяч единиц.

По конструкции бывают   разными: кирпичные железобетонные стальные на верху устанавливается емкость. Высота ее определяется проектом и достигает несколько десятков метров. Объем емкости зависит от необходимого расхода   воды и

продолжительности   водопроводных   сетей.

Резервуар (емкость для воды)   и опорная   конструкция являются основными конструктивными   частями башни.

Башни оборудуются подающим   и отводящими трубопроводами,   переливным   устройством,   которое при необходимости автоматически отключает скважинные насосы   подающие   воду, системой   замера   воды,   этот   процесс автоматизирован.

Водонапорный резервуар, установленный на   возвышенности, не   имеет   под   собой   опорной конструкции.   Такой метод   хранения запасов   воды применим для горных   и   возвышенных   районов.   Здесь опорной конструкцией служит рельеф   местности.

В большом населенном пункте,   очень   сложно отрегулировать равномерную подачу воды во время пикового потребления, поэтому башен устанавливают несколько, они снабжают определенные микрорайоны, даже могут быть рассчитаны на одну улицу. Такой способ расстановки водонапорных башен дает возможность, в   случае   неприятностей, перераспределять   подачу воды   от   других башен. Высота водонапорной башни зависит   от   высоты самого   высокого здания, расположенного в микрорайоне, который обеспечивается водой от нее. При подаче воды непосредственно со скважин, прежде   она   фильтруется и подвергается дезинфекции,   поступает в водонапорную башню, а из нее в   жилые, и не только, дома.
В них также создается и хранится пожарный и аварийный запасы воды, что дает возможность   в   случае пожара и   других непредвиденных   обстоятельств обходится без потребления электроэнергии, а значить   без   работы электронасосов.
В часы, когда уменьшается   разбор воды,   создается ее избыток,   этот   избыток накапливается   в   емкости,   а при увеличении   потребления воды запас расходуется. При заполнении резервуара   полностью датчик уровня отключает работу насосов, находящихся в скважинах. По мере   расходования   воды,   датчик включает скважинные   насосы. Автоматика не представляет никакой сложности, практически не требует обслуживания. Понятно, что в резервуаре постоянно имеется определенный запас воды.

Источник: https://samstroy.com/21763-2/

Водонапорные башни Рожновского, почему бы от них окончательно не отказаться?

При упоминании водонапорная башня перед глазами становиться вот такая картинка:

Хотя, чаще еще хуже:

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.

Читайте также:  Пир русских царей - тайны и факты

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.

Источник: http://ais.by/blog/vodonapornye-bashni-rozhnovskogo-pochemu-ot-nih-okonchatelno-ne-otkazatsya

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.

Источник: https://promplace.ru/vodonapornaya-bashnya-307.htm

Водонапорные башни в системе водоснабжения. Нужна ли замена башни Рожновского?

Основными загородными схемами подъема и подачи воды являются башенные системы водоснабжения на основе водонапорных башен Рожновского. Вода в таких системах водообеспечения подается из скважин.

Подземные источники, в отличие от открытых источников, не подвержены загрязнению. Вода, получаемая из глубоких буровых (артезианских) скважин, сохраняет первозданную чистоту.

Так, пробы воды в контрольных скважинах непосредственно в зоне Чернобыльской АЭС в течение нескольких лет после аварии показали отсутствие радиоактивного загрязнения.

Зачем нужны водонапорные башни Рожновского?

Потребление водопроводной воды в течение суток отличается крайней неравномерностью.

Не то чтобы водоразбор нельзя было в какой-то мере спрогнозировать (все-таки определенные закономерности, безусловно, присутствуют), но при таком рваном режиме подачи воды, насосы быстро придут в негодность.

К тому же, водоснабжение дома будет недостаточно комфортным из-за задержки подачи воды, связанной с ненулевой протяженностью трубопроводов. Гораздо удобнее иметь дома некоторую постоянно заполненную емкость, создающую в сети более или менее стабильный напор. Достигается это двумя путями.

В первом случае, нужны водонапорные башни, которые устанавливаются на возвышенности города, и напор образуется естественным образом вследствие давления водного столба. Во втором случае, в закрытых баках для воды напор поддерживается с помощью воздушной камеры с избыточным давлением. 

Башни водоснабжения зданий города

Башни водоснабжения зданий — изобретение довольно древнее. По сходному принципу функционировал, например, городской водопровод в Древнем Риме.

Вблизи расположенного на возвышенности источника сооружался водоем, в котором вода накапливалась и по акведукам подавалась в городской водопровод к зданиям.

Существовали и индивидуальные системы водоснабжения, где вырытое озерцо обслуживало лишь одно здание. Для перекачивания воды в городе применялись и ручные помпы.

Современные башни водоснабжения города весьма разнообразны по внешнему виду, но имеют сходную конструкцию. Основными элементами оборудование водонапорной башни являются резервуар и опора. Их габариты (объем, высота) надлежит определить в процессе расчета системы водоснабжения города.

Бак имеет, как правило, круглую форму в плане и плоское либо вогнутое днище.

Его емкость может колебаться в широких пределах от пары сотен литров (индивидуальная система водоснабжения дома на личном приусадебном участке) до нескольких сотен кубометров ( башни водоснабжения  города, зданий предприятия).

Водонапорные башни можно сравнить с гидроаккумуляторами в системах водоснабжения. Башеное водоснабжение города служит для накопления воды, когда водопотребление в системе небольшое, и отдаче воды в систему водоснабжения зданий в период наибольшего расхода воды.

Водонапорные башни создают давление воды в системе, за счет подъема уровня при наполнении, и тем самым придавая столбу воды потенциальную энергию, которая расходуется при снижении уровня воды в БР. Давление на выходе водонапорной башни прямопропорционально ее высоте. Давление башни водоснабжения города определяется по формуле:

P = r х g х h,

где

 r = 1000 кг/м3 — плотность воды ,

 g = 9,8 м/с2- ускорение свободного падения,

 h — высота столба жидкости в водонапорной БР.

Отсюда видно, что водонапорная БР 25 м3 высотой 16,5 метров имеет рабочее давление — 1,5 атм. Поэтому, чтобы повысить давление в системе водоснабжении, башни размещают на наивысших точках местности (замена величины h в нашей формуле на большее значение) и в максимальной близости к потребителям, тем самым уменьшая гидропотери.

Помимо водонапорной функции, башни водоснабжения также создают запас воды на случай отключения электроэнергии или поломки насоса. Вода может быть израсходована на противопожарные цели, или отдана в систему водоснабжения потребителям. Объем резервного запаса воды зависит от типа водонапорной башни, и как правило, больший при увеличении общего объема башни Рожновского.

Замена башни Рожновского

Впоследнее время в интернете часто можно встретить рекламу «Замена водонапорных башен».

«Замена башни Рожновского» происходит путем применения систем автоматического регулирования подачи насоса воды в системе водоснабжения дома, в зависимости от колебаний суточного расхода воды потребителями в общей системе водоснабжения города.

Регулировка происходит за счет изменения частоты вращения двигателя насоса частотным преобразователем, и тем самым регулирования подачи насоса. При этом обеспечены прямоточный принцип подачи воды без промежуточных емкостей и герметичность системы.

Прямоточные схемы гарантируют высокий напор, надежное водоснабжение производственного и жилого сектора села, экономию воды и электроэнергии, снижение металлоемкости, а также полную экологическую безопасность: надежную защиту питьевой воды от любых химических загрязнений, бактерий и вирусов, радиации и т.п.

Нужна ли замена башни Рожновского на преобразователь частоты решать Вам. Альтернативой башне Рожновского это может стать, но использование в системе водоснабжения преобразователя частоты насоса не всегда дает экономию электроэнергии.

Это объясняется тем, что она определяется разностью КПД насосных агрегатов в сравниваемых схемах.

Поскольку КПД в башенной схеме постоянен и в равен максимальной величине, а у частотно-регулируемых насосов изменяется в диапазоне регулирования производительности, то во втором случае средняя величина КПД всегда будет меньше максимально возможной.

Но в большинстве случаев подобрать насосный агрегат с рабочей точкой в номинале (максимальный КПД) не удается и его КПД оказывается чуть меньше, чем с частотным регулированием. Этим объясняется маленькая разность затрат на электроэнергию, которая в среднем составляет 8 % от разности полных приведенных затрат.

Однако, это может быть актуальным при обеспечении стабильного энергоснабжения насосной станции, что остается под большим вопросом в сельской местности. Поэтому, «Добрая старая водонапорная башня Рожновского» — это то, что нужно водопотребителям села и дачных поселков, где отсутствует центральная система водоснабжения. Другой альтернативы при этом нет.

И если вы решили: купить водонапорную башню  новую, то ее производство и монтаж водонапоной башни лучше доверить специализированным профильным предприятиям, имеющим лицензию на производство монтажных работ и опыт работ в строительной сфере.

Так, наше предприятие на протяжении 5-ти лет занимается строительством металлических башен Рожновского и установкой железобетонных водонапорных башен с металлическим баком наверху.

Как правило объем бака кирпичных ВБР свыше 100 кубов, и размеры бака превышают допустимые транспорные габариты, для перевозки водонапорной башни к месту монтажа. Это накладывает определенные ограничения на выполнение монтажных работ. 

В таких схемах сварка конструкций башни Рожновского производится на месте монтажных работ. Изготовление бака водонакопительного выполняется на земле из рулонированной заготовки и свальцованных ребер жесткости.

Рулонирование заготовки производится в заводских условиях посредством автоматической сварки карт из листа металла и сворачиванием полученных полотнищ в катушки. Этот способ позволяет сократить время монтажных работ, т.к.

 на монтаже бака требуется сварить лишь один продольный шов. Сварка конических элементов башни водоснабжения выполняется из элементов заводских заготовок. Для обеспечения точности размеров изготавливается простейший кондуктор.

После окончания сварочных работ производятся испытания герметичности швов и покраска металлических поверхностей башни Рожновского. Все, бак ВБР готов к подъему!

Монтаж башни Рожновского на месте строительства производится краном большой грузоподъемности. Кран выбирается по весу башни Рожновского (масса в сборе) и максимальной высоте подъема груза.

Схема подъема прорисовывается в проекте производства работ ППР. И для каждой водонакопительной башни расчет производится индивидуально. Подняв ВБР краном и установив ее в проектное положение выполняют закрепление к закладным элементам или анкерам.

Далее устанавливается автоматика водонапорной башни.

После выполнения монтажа водонапорной башни производятся гидроиспытания и сдача в эксплуатацию.

Источник: http://sbk.ltd.ua/ru/texnicheskaya-dokumentacziya/98-vodonapornye-bashni-v-sisteme-vodosnabzheniya-nuzhna-li-zamena.html

Ссылка на основную публикацию