برج آب: اصل بهره برداری، هدف، ویژگی ها

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

برج آب ساده ترین طرحی است که برای تنظیم مستقل جریان و فشار آب در سیستم لوله کشی طراحی شده است. اصل ساده عملکرد برج آب، کاربرد گسترده آن را تعیین کرد.

انواع برج های آبی

چنین طرح هایی برای چندین قرن مورد استفاده بشر بوده است. اوج محبوبیت آنها در پایان قرن نوزدهم - نیمه اول قرن بیستم است. در آن زمان از آنها در انبارها و ایستگاه ها برای سرویس لکوموتیوهای بخار استفاده می شد. از آن زمان، آنها اهمیت خود را از دست داده اند، اما هنوز هم برای مثال برای تامین آب مستقل به مناطق حومه شهر یا شرکت های صنعتی استفاده می شوند.

اولین برج های آبی عمدتاً از آجر قرمز و کمتر از چوب ساخته شدند. سپس سازه های بتن مسلح ظاهر شد. در نیمه دوم قرن بیستم، دانشمند روژنوفسکی طرح خود را از ورق های فولادی پیشنهاد کرد.

برج روژنوفسکی بسیار شبیه یک نارنجک دسته دار است. قطر پایه برج آب 1.5-2 برابر کمتر از قطر مخزن است.از مزایای این طرح می توان به سرعت مونتاژ بالا (سیلندرهای توخالی از ورق های فولادی جوش داده شده) و نصب آسان در محل و همچنین وزن نسبتاً کم اشاره کرد.

اکنون برای تامین آب، مخازن جداگانه به شکل مخازن فلزی حجمی بیشتر نصب می شود. ستون های فولادی یا بتن مسلح به عنوان تکیه گاه استفاده می شود.

اصل برج آب

اگر پدیده یکسان سازی فشار در مخازن ارتباطی یا تعادل هیدرواستاتیکی نبود، عملکرد برج آب غیرممکن بود. تحت تأثیر گرانش، آب موجود در مخزن، مایع را از لوله ها جابه جا می کند تا زمانی که فشار در مخزن برابر با فشار سیستم لوله کشی شود. این اساس کار برج های آب قبل از ظهور پمپ های الکتریکی بود.

با ظهور الکتروپمپ ها، طرح کار آنها تا حدودی تغییر کرده است. اگر قبلا آنها منابع اصلی آب در سیستم بودند، اکنون آنها شروع به ایفای نقش یک ذخیره کردند. یک ایستگاه پمپاژ به عنوان یک "تامین کننده" آب عمل می کند که فشار را از طریق یک سیستم لوله به طور مستقیم به مصرف کننده می رساند.

همزمان پمپ آب را به داخل مخزن برج پمپاژ می کند تا کاملا پر شود یا اتوماتیک کار کند. در لحظه اوج بار، زمانی که مصرف آب حداکثر است و ایستگاه پمپاژ نمی تواند با کار کنار بیاید، دریچه مخزن باز می شود و آب از ذخیره شروع به جاری شدن به سیستم می کند. این اتفاق می افتد تا زمانی که ایستگاه تامین آب دوباره شروع به انجام وظایف خود کند. بعد ازکل چرخه تکرار می شود.

عناصر برج آب

بدون توجه به نوع و اصل کارکرد، برج آب از 5-6 واحد تشکیل شده است. تعداد عناصر می تواند به طور قابل توجهی متفاوت باشد و بر اساس هدف تاسیسات، محل آن، دور بودن منبع اولیه، کیفیت آب و سایر معیارها تعیین می شود.

به هر طریقی، هر برج حاوی: است

1. مخزن - مخزن فولادی، بتن مسلح یا پلاستیکی با ظرفیت چند ده تا چند هزار متر مکعب.
2. پشتیبانی - یک قاب یا سازه یکپارچه ساخته شده از بتن مسلح، تیرهای فولادی یا آجر قرمز با ارتفاع بیش از 25-30 متر. باید مخزن را بالاتر از سطح هر مصرف کننده نگه دارد.
3. تغذیه عمودی آب - لوله تامینی که از منبع و خروجی به قطر 200 متر می آید که به سیستم آبرسانی گذاشته می شود.
4. دریچه تهویه - در عکس برج آب با فلش نشان داده شده است. حفظ حجم هوای مخزن و جلوگیری از رکود آب ضروری است.
5. ایستگاه پمپاژ با سیستم های کنترل یک ساختار مجزا است که معمولاً در بالای منبع قرار دارد.

یک سیستم فیلتر با درجات مختلف تصفیه آب را می توان در طراحی برج آب و همچنین یک واحد اتوماسیون برای کنترل سطح مایع و جلوگیری از سقوط آن به مقدار بحرانی وارد کرد..

عملکردهای اصلی برج آب

از اصل عملکرد برج آب کارکرد اصلی آن را دنبال می کند -تراز برنامه کاری ایستگاه پمپاژ. موقعیتی را تصور کنید که در آن پمپ آب را مستقیماً و بدون اتصال میانی به شکل یک برج آب تامین می کند.

به درخواست هر مصرف کننده روشن و خاموش می شود یعنی بی نظم کار می کند. در نتیجه، سایش مکانیسم های آن افزایش می یابد، مصرف انرژی ناهموار می شود، که باعث افزایش بار نیروگاه می شود.

در نتیجه، شرکت های خدماتی مجبور می شوند برای تعمیرات گران قیمت هزینه کنند. برای جلوگیری از این اتفاق، برج‌های آب نصب می‌کنند.

عملکرد دوم حفظ فشار در خط لوله است. آبی که در ارتفاع قابل توجهی قرار دارد، تحت تأثیر گرانش خود فشار مورد نیاز را در سیستم ایجاد می کند. در نتیجه، بار از ایستگاه پمپاژ برداشته می شود.

هدف اضافی

سایر اهداف و اصول عملکرد برج آب ارتباط نزدیکی با هم دارند. آب موجود در منبع به ندرت استانداردهای بهداشتی تعیین شده را برآورده می کند، بنابراین اگر برای مصارف خانگی یا آشامیدنی استفاده می شود، از برج آب به عنوان یک دستگاه تصفیه استفاده می شود.

فیلترهای درشت در سیستم خط لوله عرضه تعبیه شده است که فلزات سنگین، اکسیدهای آهن و سرب، ماسه و سایر آلاینده ها را به دام می اندازد. در مخزن، اجاق گاز می نشیند و حتی تمیزتر می شود. سیستم کارتریج های تمیز کننده نصب شده بر روی منبع آب منبع می تواند آب را از باکتری های بیماری زا تصفیه کند و بهبرای مصرف کننده یک محصول کاملا خالص.

ایجاد منبع اضطراری آب که می تواند در صورت خرابی اصلی آب یا آتش سوزی استفاده شود، یکی دیگر از عملکردهای اضافی برج آب است.

کار برج با پمپ خودکار

اصل کار برج آب با پمپ اتوماتیک عملاً با طرح کاری که قبلاً توضیح داده شد تفاوتی ندارد. تنها استثنا این واقعیت است که در چنین سیستمی هیچ ایستگاه پمپاژی وجود ندارد. عملکرد آن توسط یک پمپ الکتریکی فشرده انجام می شود.

وقتی سطح آب در مخزن به زیر مقدار آستانه می رسد، سیستم اتوماسیون سیگنالی ارسال می کند و پمپ شروع به پمپاژ آب به داخل مخزن می کند. پس از پر شدن مخزن، صبر کنید تا سطح مایع دوباره پایین بیاید.

چنین سیستم هایی بیشتر در مناطق خصوصی و حومه شهر استفاده می شود. یک شناور به عنوان نشانگر سطح مایع عمل می کند، که با سقوط تقریباً به پایین، مخاطبین را می بندد و به رله سیگنال می دهد، در غیر این صورت از قبل عملکرد پمپ را کنترل می کند.

تعریف خصوصیات

برای اینکه سیستم وظایف خود را به درستی انجام دهد، لازم است که ارتفاع برج آب بیشتر از ارتفاع هر سازه سرویس شده دیگری باشد. به همین دلیل است که اغلب در پشت بام ساختمان های چند طبقه (مخصوصاً در فیلم های آمریکایی) مخازن آب دیده می شود. در صورت عدم رعایت این شرط، رکود آب در مخزن امکان پذیر است.

یکی دیگر از پارامترهای مهم یک برج آب، حجم مخزن کار است. این شاخص توسط نمودار جریان مشخص می شودآب توسط مصرف کنندگان معمولاً اندازه ظرف به گونه ای انتخاب می شود که مایع انباشته شده برای استفاده در طول روز کافی باشد. در این حالت پمپ فقط در شب روشن می شود که باعث کاهش بار شبکه برق می شود.

ویژگی های طراحی فونداسیون

ارتفاع برج و حجم مخزن به طور مستقیم بر هزینه برج تأثیر می گذارد. و ما نه در مورد هزینه سازه پشتیبان و مخزن بلکه در مورد قیمت فونداسیون صحبت می کنیم. قبل از انتخاب نوع و عمق فونداسیون، نه تنها برای بار استاتیک، بلکه برای بار دینامیکی نیز محاسبه می شود - در هنگام پر کردن مخزن، ارتعاشاتی ممکن است رخ دهد که ساختار را نامتعادل کند.

پایداری نیز با در نظر گرفتن تأثیر بار باد محاسبه می شود. هر چه برج بالاتر باشد، در بادهای شدید و تند، بیشتر از صفحه عمودی منحرف می شود. با چرخش، برج شروع به "مشکلات" آب می کند، امواجی ظاهر می شود که فشار مجاز برج آب را چندین بار بر روی پایه افزایش می دهد. در نتیجه، ساختار فرو خواهد ریخت.

بنابراین، هنگام نصب حتی یک خانه روستایی، از کمک متخصصان غافل نشوید. با صرف پول در حال حاضر، می توانید در مورد قابلیت اطمینان و عملکرد برج آبی خود در آینده آرامش داشته باشید.