Inżynieria lądowa

Jak działają wieże wodne i dlaczego są potrzebne?

Jak działają wieże wodne i dlaczego są potrzebne?



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Kiedy myślisz o infrastrukturze publicznej, prawdopodobnie myślisz o drogach, mostach i prawdopodobnie wieżach ciśnień. Te często masywne konstrukcje są podstawą planowania urbanistycznego XXI wieku. Są wszędzie wokół nas, ale czy kiedykolwiek zastanawiałeś się, jaki jest ich cel i jak działają?

Jak działają wieże ciśnień

Prawdopodobnie wszyscy możemy zrozumieć, że wieże ciśnień utrzymują na niebie znaczne ilości wody, ale ich użyteczność i zawiłości inżynieryjne sięgają znacznie dalej.

Wieże ciśnień i ich rodzeństwo, zwane hydrantami, występują w różnych rozmiarach i kształtach, a każda z nich ma mniej więcej ten sam cel, jakim jest utrzymanie ciśnienia w sieci wodociągowej.

Wiele wież ciśnień funkcjonuje po prostu jako otwarte zbiorniki na wodę pod ciśnieniem. Oznacza to, że często nie ma pompy bezpośrednio obok wieży ciśnień, pompującej wodę do góry. Osiąga się to jednak dzięki istniejącemu już ciśnieniu w systemie wodnym z pomp z powrotem u źródła czystej wody pitnej.

Na przykład, jeśli sieć rurociągów była pod ciśnieniem 50 psi lub funtów na cal kwadratowy, wtedy system byłby w stanie przepychać wodę 115 stóp w powietrze, składując go w zbiorniku wieży ciśnień. Ta wynikająca z tego wysokość wody, z powodu ciśnienia w sieci rurociągów, nazywana jest „wysokością podnoszenia”. Każde psi ciśnienia odpowiada około 2,31 stopy głowy. Korzystając z tych prostych obliczeń, inżynierowie mogą określić odpowiednią wysokość do zaprojektowania wież ciśnień i ich pojemności magazynowej w oparciu o normalne warunki sieci rurociągów.

Wieże ciśnień i miejskie sieci wodociągowe

Teraz, gdy mamy to proste zrozumienie, możemy zacząć rozumieć ogólną koncepcję. Większość wież ciśnień to stosunkowo proste maszyny. Czysta woda opuszcza stację uzdatniania wody i jest wpychana do sieci za pomocą szeregu głównych pomp. Pompy te wywierają ciśnienie na instalację wodną, ​​umożliwiając jej dopływ do wszystkich niezbędnych wylotów, w tym do wewnętrznych wież ciśnień. Standardowa wieża ciśnień może pomieścić milion galonów, ale ich pojemność różni się znacznie w zależności od wymagań systemu.

POWIĄZANE: DLACZEGO SPŁUKIWANIE HYDRANTÓW I WODY ŚCIEKOWEJ CHRONI CIĘ BEZPIECZEŃSTWO

Jak powiedzieliśmy wcześniej, każde psi ciśnienia przed wieżą ciśnień może wypchnąć kolumnę wody w górę 2,31 stopy. Kiedy woda opuszcza wieżę ciśnień, każda stopa wody zamienia się w.43 psi. Tak więc, jeśli przechowuje wieża ciśnień 100 stóp wody, to może dostarczyć 43 psi ciśnienia w systemie.

Mamy podstawy, jak działają wieże ciśnień, ale to wszystko nie odpowiada na pytanie, dlaczego ...?

Utrzymywanie dużych ilości wody na powierzchni odgrywa ważną rolę w regulowaniu ciśnienia wody w miastach na całym świecie. Zapotrzebowanie na wodę waha się w ciągu dnia. W porze lunchu lub rano z systemu może być wymagane więcej wody, aby zaspokoić potrzeby użytkownika. Operatorzy oczyszczalni ścieków mogą nawet określić, kiedy przerwa w Superbowl wynika ze znacznie zwiększonego natężenia przepływu.

Wszystko to powiedziawszy, inżynierowie i operatorzy starają się utrzymywać system wodny na dość stałym poziomie lub co najmniej powyżej minimalnego ciśnienia dla bezpieczeństwa. Robiąc to tylko z pompami, oznaczałoby to znacznie większe zużycie energii w godzinach szczytu i prawie całkowity brak zużycia energii w czasie wolnym, np. W nocy. Dodanie wież ciśnień do systemu umożliwia pracę pomp z dość stałą prędkością, a woda zmagazynowana w wieżach uzupełnia okresy szczytowe. W czasie postoju wieże ciśnień napełniają się, działając jako bufor, przechowując nadmiar energii w systemie.

Wieże ciśnień w życiu codziennym

Wieże ciśnień nie tylko pełnią rolę bufora, ale pomagają także w sytuacjach kryzysowych. Pompy, jak każda inna maszyna, często się psują. Bez wież ciśnień oznaczałoby to, że całe sieci mogłyby stracić ciśnienie wody, potencjalnie wpuszczając śmiertelne bakterie do sieci rurociągów. Wieże ciśnień pozwalają na krótkie okresy przestoju po stronie pompy, często do 24 godziny, aby pomóc w utrzymaniu sprawności systemu. Z tych wszystkich powodów większość sieci wodociągowych pod ciśnieniem od końca XIX wieku do dnia dzisiejszego wykorzystywała w swoich projektach wieże ciśnień.

Dlatego wieże ciśnień służą do regulacji przepływu, zmniejszania zmiennego obciążenia pomp, gromadzenia nadmiaru wody i energii oraz służą jako rezerwy w sytuacjach awaryjnych.

Struktury te są istotnymi aspektami sieci wodociągowych i nowoczesnej infrastruktury miejskiej. Możesz myśleć o tych monolitycznych masztach jako o świetnych regulatorach w wodociągach na całym świecie. Bez nich inżynierom byłoby trudno utrzymać wodę wolną od bakterii i dostarczaną pod stałym ciśnieniem.


Obejrzyj wideo: Jak w prosty sposób nawodnić ogród? (Sierpień 2022).