Mnara wa maji: kanuni ya uendeshaji, madhumuni, sifa

2024 Mwandishi: Howard Calhoun | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-17 10:41

Water Tower ndio muundo rahisi zaidi ulioundwa kwa udhibiti huru wa mtiririko wa maji na shinikizo katika mfumo wa mabomba. Kanuni rahisi ya utendakazi wa mnara wa maji iliamua matumizi yake yaliyoenea.

Aina za minara ya maji

Miundo kama hii imetumiwa na wanadamu kwa karne kadhaa. Kilele cha umaarufu wao kinaanguka mwishoni mwa 19 - nusu ya kwanza ya karne ya 20. Wakati huo zilitumika katika bohari na vituo vya kuhudumia injini za mvuke. Tangu wakati huo, zimepoteza umuhimu wao, lakini bado zinatumika, kwa mfano, kwa usambazaji wa maji wa uhuru kwa maeneo ya miji au biashara za viwanda.

Minara ya kwanza ya maji ilijengwa hasa kwa matofali mekundu, mara chache kwa mbao. Kisha miundo ya saruji iliyoimarishwa ilionekana. Katika nusu ya pili ya karne ya 20, mwanasayansi Rozhnovsky alipendekeza muundo wake kutoka kwa karatasi za chuma.

mnara wa Rozhnovsky unafanana sana na grenade yenye mpini. Kipenyo cha msingi wa mnara wa maji ni mara 1.5-2 chini ya kipenyo cha tank. Faida za muundo huu ni kasi ya juu ya kuunganisha (mitungi yenye mashimo imeunganishwa kutoka kwa karatasi za chuma) na ufungaji rahisi kwenye tovuti, pamoja na uzito mdogo.

Sasa kwa usambazaji wa maji, matangi ya kibinafsi katika mfumo wa matangi ya chuma ya ujazo huwekwa mara nyingi zaidi. Nguzo za chuma au zege iliyoimarishwa hutumika kama vihimilishi.

Kanuni ya mnara wa maji

Uendeshaji wa mnara wa maji haungewezekana ikiwa sio hali ya kusawazisha shinikizo katika vyombo vinavyowasiliana, au usawa wa hidrostatic. Chini ya ushawishi wa mvuto, maji katika tank huondoa kioevu kutoka kwa mabomba mpaka shinikizo katika tank inakuwa sawa na shinikizo katika mfumo wa mabomba. Huu ndio ulikuwa msingi wa uendeshaji wa minara ya maji kabla ya ujio wa pampu za umeme.

Kutokana na ujio wa pampu za umeme, mpango wa kazi zao umebadilika kwa kiasi fulani. Ikiwa hapo awali walikuwa vyanzo kuu vya maji kwenye mfumo, sasa walianza kuchukua nafasi ya hifadhi. Kituo cha kusukuma maji hufanya kama "msambazaji" wa maji, ambayo hutoa shinikizo kupitia mfumo wa bomba moja kwa moja kwa mtumiaji.

Wakati huo huo, pampu inasukuma maji kwenye tanki la mnara hadi ijae kabisa au viotomatiki kufanya kazi. Kwa wakati wa mzigo wa kilele, wakati matumizi ya maji ni ya juu, na kituo cha kusukumia hakiwezi kukabiliana na kazi, valve ya tank inafungua, na maji huanza kuingia kwenye mfumo kutoka kwa hifadhi. Hii hutokea mpaka kituo cha maji kinaanza tena kukabiliana na majukumu yake. Baada yamzunguko mzima unajirudia.

Vipengele vya mnara wa maji

Bila kujali aina na kanuni ya uendeshaji, mnara wa maji una vitengo 5-6. Idadi ya vipengele inaweza kutofautiana kwa kiasi kikubwa na kuamuliwa na madhumuni ya kituo, eneo lake, umbali wa chanzo msingi, ubora wa maji na vigezo vingine.

Njia moja au nyingine, kila mnara una:

1. Tangi - chuma, saruji iliyoimarishwa au tanki la plastiki lenye ujazo wa mita za ujazo kumi hadi elfu kadhaa.
2. Usaidizi - fremu au muundo wa monolithic uliotengenezwa kwa saruji iliyoimarishwa, mihimili ya chuma au matofali nyekundu yenye urefu usiozidi mita 25-30. Ni lazima iweke tanki juu ya kiwango cha kila mtumiaji.
3. Usambazaji wa maji wima - bomba la usambazaji linalotoka kwenye chanzo na mahali, lenye kipenyo cha mita 200, ambalo limewekwa kwenye mfumo wa usambazaji maji.
4. Hatch ya uingizaji hewa - kwenye picha ya mnara wa maji inaonyeshwa kwa mshale. Inahitajika kudumisha kiwango cha hewa kwenye tanki na kuzuia kutuama kwa maji.
5. Kituo cha kusukuma maji chenye mifumo ya udhibiti ni muundo tofauti, kwa kawaida huwa juu ya chanzo.

Mfumo wa kuchuja wenye viwango mbalimbali vya utakaso wa maji unaweza kuletwa katika muundo wa mnara wa maji, pamoja na kitengo cha otomatiki ili kudhibiti kiwango cha kioevu na kuizuia isianguke kwa thamani muhimu.

Shughuli kuu za mnara wa maji

Kutoka kwa kanuni ya uendeshaji wa mnara wa maji hufuata kazi yake kuu -alignment ya ratiba ya kazi ya kituo cha kusukuma maji. Hebu fikiria hali ambapo pampu hutoa maji moja kwa moja, bila kiungo cha kati katika mfumo wa mnara wa maji.

Kwa ombi la kila mtumiaji, huwasha na kuzima, yaani, inafanya kazi kwa fujo. Kwa hivyo, uchakavu wa mitambo yake huongezeka, matumizi ya nishati huwa ya kutofautiana, ambayo huongeza mzigo kwenye mtambo wa nguvu.

Kutokana na hili, kampuni za huduma hulazimika kutumia pesa katika ukarabati wa gharama kubwa. Ili kuzuia haya yote kutokea, wao huweka minara ya maji.

Jukumu la pili ni kudumisha shinikizo kwenye bomba. Maji yaliyo kwenye urefu wa kutosha, chini ya ushawishi wa mvuto yenyewe hujenga shinikizo linalohitajika katika mfumo. Kwa hivyo, mzigo hutolewa kutoka kwa kituo cha kusukuma maji.

Kusudi la ziada

Madhumuni mengine na kanuni ya uendeshaji wa mnara wa maji zinahusiana kwa karibu. Maji katika chanzo ni nadra sana kufikia viwango vya usafi vilivyowekwa, kwa hivyo ikiwa yanatumiwa kwa mahitaji ya nyumbani au kwa kunywa, mnara wa maji hutumiwa kama mtambo wa kuchuja.

Vichujio vikali vimeundwa ndani ya mfumo wa bomba la usambazaji, ambao hunasa metali nzito, chuma na oksidi za risasi, mchanga na vichafuzi vingine. Katika tanki, makaa hukaa na inakuwa safi zaidi. Mfumo wa kusafisha cartridges imewekwa kwenye ugavi wa maji ya ugavi unaweza kusafisha maji kutoka kwa bakteria ya pathogenic, kutoa kwakwa mtumiaji bidhaa safi kabisa.

Kuundwa kwa usambazaji wa dharura wa maji, ambayo inaweza kutumika katika tukio la hitilafu ya bomba la maji au moto, ni kazi nyingine ya ziada ya mnara wa maji.

Kazi ya mnara na pampu otomatiki

Kanuni ya uendeshaji wa mnara wa maji na pampu otomatiki kwa kweli haina tofauti na mpango wa kazi ulioelezewa hapo awali. Mbali pekee ni ukweli kwamba katika mfumo huo hakuna kituo cha kusukumia kama vile. Utendaji wake unafanywa na pampu ya umeme iliyoshikana.

Kiwango cha maji kwenye tanki kinaposhuka chini ya thamani ya kizingiti, mfumo wa otomatiki hutuma ishara, na pampu huanza kusukuma maji kwenye tangi. Baada ya tanki kujaa, subiri hadi kiwango cha kioevu kipungue tena.

Mifumo kama hii hutumiwa mara nyingi katika maeneo ya kibinafsi na ya mijini. Kuelea hufanya kama kiashirio cha kiwango cha kioevu, ambacho, kikianguka karibu chini kabisa, hufunga anwani na kutoa ishara kwa relay, vinginevyo tayari kudhibiti uendeshaji wa pampu.

Ufafanuzi wa sifa

Ili mfumo utekeleze majukumu yake ipasavyo, ni muhimu kwamba urefu wa mnara wa maji uwe mkubwa kuliko urefu wa muundo mwingine wowote unaohudumiwa. Ndiyo maana mizinga ya maji inaweza kuonekana mara nyingi kwenye paa za majengo ya ghorofa nyingi (hasa katika filamu za Marekani). Ikiwa hali hii haijatimizwa, basi kutuama kwa maji kwenye tanki kunawezekana.

Kigezo kingine muhimu cha mnara wa maji ni ujazo wa tanki la kufanyia kazi. Kiashiria hiki kinatambuliwa na chati ya mtiririkomaji kutoka kwa watumiaji. Kawaida ukubwa wa chombo huchaguliwa ili kioevu kilichokusanywa ni cha kutosha kwa matumizi siku nzima. Katika hali hii, pampu itawashwa usiku pekee, ambayo itapunguza mzigo kwenye gridi ya umeme.

Vipengele vya muundo wa msingi

Urefu wa mnara na ujazo wa tanki huathiri moja kwa moja gharama ya mnara. Na hatuzungumzii sana juu ya gharama ya muundo unaounga mkono na hifadhi, lakini juu ya bei ya msingi. Kabla ya kuchagua aina na kina cha msingi, hesabu hufanywa sio tu kwa mzigo wa tuli, lakini pia kwa moja ya nguvu - wakati wa kujaza tank, vibrations inaweza kutokea ambayo itapunguza usawa wa muundo.

Uthabiti pia huhesabiwa kwa kuzingatia ushawishi wa mzigo wa upepo. Kadiri mnara unavyokuwa juu, ndivyo utakavyopotoka zaidi kutoka kwa ndege ya wima katika upepo mkali na wenye gusty. Swinging, mnara utaanza "kusumbua" maji, mawimbi yatatokea ambayo yataongeza shinikizo la kuruhusiwa la mnara wa maji kwenye msingi mara kadhaa. Kwa hivyo, muundo utaanguka.

Kwa hivyo, wakati wa kusakinisha hata nyumba ya nchi, usipuuze usaidizi wa wataalamu. Kwa kutumia pesa sasa, unaweza kuwa na amani ya akili kuhusu kutegemewa na utendakazi wa mnara wako wa maji katika siku zijazo.