I. Водонапорная башня

Водонапорные сооружения

Водонапорные сооружения предназначены для создания дополнительного напора в водопроводной сети и хранения запаса воды.

К водонапорным сооружениям относятся: водонапорные башни, напорные резервуары, компрессорные установки и др.

Основными элементами водонапорной башни являются бак с водой и поддерживающая конструкция.Для предохранения воды в баке от промерзания, прогревания или загрязнения устраивают шатер, стены которого отстоят от бака на расстоянии 0,7…0,8 м. Схема устройства водонапорной башни представлена на рис. 22.

Рис. 22. Схема устройства водонапорной башни:

1 – поддерживающая конструкция (ствол) башни; 2 – отводящая труба стояка; 3 – обратный клапан; 4 – сетка; 5 – бак с водой; 6 – переливная воронка; 7 - сливная (грязевая) труба; 8 – задвижка; 9 – компенсатор; 10 – переливной трубопровод; 11 – подающе-отводящий трубопровод; 12 – фундамент.

Водонапорная башня оборудована арматурой и трубопроводами различного назначения.

Подающе-отводящий трубопровод служит для подачи воды в бак и забора воды из него. Для обеспечения циркуляции воды в баке подающую трубу выводят выше дна бака, а отводящую трубу располагают у дна бака и снабжают сеткой и обратным клапаном. Назначение обратного клапана препятствовать поступлению воды по отводящей трубе.

Переливной трубопровод, снабженный воронкой, служит для удаления излишней воды из бака в случае его переполнения. Эту воду отводят в канализационную сеть.

Сливная (грязевая) труба через задвижку присоединяется к переливному трубопроводу и служит для опорожнения бака в случае ремонта или осмотра, а также для удаления осадка со дна бака.

Для исключения повреждения бака и стыковых соединений при температурных деформациях труб, на подающе-отводящем и переливном

трубопроводах устанавливают компенсаторы.

Расчет водонапорной башни сводится к определению высоты водонапорной башни и емкости бака.

Определение высоты водонапорной башни. На рис. 23 представлена схема расчета высоты водонапорной башни.

Рис. 23. Схема расчета высоты водонапорной башни

Согласно представленной схеме расчета, уравнение имеет вид:

Н_ВБ + z_ВБ = + Н_св + z_дт, м, (24)

где Н_ВБ - свободный напор в диктующей точке сети; = h_м + h_l - сумма потерь напора местных и по длине от башни до диктующей точки; z_ВБ и z_дт – соответственно отметки поверхности земли у водонапорной башни и в диктующей точке сети.

Тогда высота расположения дна бака над поверхностью земли будет равна:

Н_ВБ = + Н_св – (z_ВБ – z_дт), м, (25)

Определение емкости бака водонапорной башни. Объем бака включает в себя регулирующий объем, противопожарный объем и иногда аварийный запас воды:

W_ВБ = W_рег + W_пожар, м³. (26)

Регулирующий объем воды в баке зависит от режима водопотребления и подачи воды насосами и составляет:

W_рег = (0,02…0,05)· Q_{сут max}, м³. (27)

При этом регулирующий объем бака не должен превышать 500…800 м³.

Противопожарный объем воды в баке для населенных пунктов рассчитывается из условия 10-ти минутной продолжительности тушения одного внутреннего и одного наружного пожара при максимальном расходе воды на другие нужды:

W_пожар = , м³, (28)

где и – соответственно расходы воды на внутреннее и наружное пожаротушение, л/с.

Для населенных пунктов согласно [ 6 ] расходы воды на внутреннее и наружное пожаротушение принимаются соответственно = 5 л/с, = 5…40 л/с.

Для промышленных предприятий противопожарный расход воды в баке принимается из расчета тушения одного внутреннего пожара.