O design e os tipos de uma torre de água

O que é uma torre de água e qual é o seu princípio de funcionamento? Quais são os tipos de torres de água? Quais são os seus principais elementos? Quais são as características estruturais dos diferentes tipos de torres e como são semelhantes entre si? Falaremos sobre isso em nosso artigo..

Construção de torre de água

A torre de água é uma estrutura hidráulica para bombear e armazenar água. É um tanque instalado a uma certa altura. O princípio de funcionamento está baseado na atuação da Lei das embarcações comunicantes, que é uma das leis básicas da hidrostática. Esse tipo de estrutura é conhecido desde a antiguidade, mas hoje as torres de água não perderam sua relevância, principalmente para áreas com falta de energia..

O princípio de funcionamento e tipos de construção de torres de água

Como mencionado acima, a lei da hidrostática funciona na torre. Graças a ele, o líquido em sistema aberto tende a ocupar o mesmo nível em todos os vasos comunicantes. Nesse caso, os elementos da tubulação podem ser considerados um vaso. Para manter a pressão constante nos tubos, é necessária uma diferença de altura constante da coluna de água. Nesse caso, a água do tanque da torre deve ser distribuída pela tubulação até os consumidores, o que significa que ela deve estar localizada acima do ponto mais alto de escoamento.

A tarefa do projeto é simples – instalar o tanque a uma certa altura. Cada engenheiro resolveu esse problema à sua maneira e, como resultado, surgiram muitas variedades de torres de água (WD)..

1. Maçonaria (método antigo). A torre e o tanque estão completamente em tijolo. O último WB construído usando este método data de 1885.

Construção de torre de água

2. Torres de concreto armado com reservatórios. WB de concreto armado estrutural foram construídos principalmente no período soviético. O volume de um tanque de concreto armado pode chegar a 150 metros cúbicos. m.

Construção de torre de água

3. Torres em suportes hiperbolóides. Os suportes inventados pelo grande engenheiro russo V.G. Shukhov, além de propriedades estruturais excepcionais, têm valor artístico. No total, cerca de 200 deles foram construídos pelo próprio arquiteto. O princípio do suporte hiperbolóide é usado hoje na construção das torres e edifícios mais altos do mundo.

Construção de torre de água

4. O tanque está em uma estrutura de aço. A opção mais fácil do ponto de vista do projeto. O design da estrutura é arbitrário (retangular, triangular, dobrável, etc.).

Construção de torre de água

5. Tanque de aço de seção transversal variável (“granada”). É fabricado na fábrica conectando dois tanques cilíndricos de diferentes diâmetros ao longo do eixo. O suporte é um recipiente (tubo) de menor diâmetro localizado na parte inferior. Este é o tipo mais comum de WB na Rússia. Atraente devido à rapidez de instalação e fabricação, mas apresenta dificuldades durante o transporte (superdimensionado).

Construção de torre de água

6. Tanques individuais. Estes são elementos de uma torre de água, de uma forma ou de outra conectados ao sistema de abastecimento de água de uma casa separada.

Construção de torre de água

Elementos de uma torre de água

Todas as torres têm aproximadamente o mesmo conjunto de nós, que podem ser complicados ou simplificados dependendo do ano de construção, qualidade da água, nível do lençol freático, etc. Mas existe um “conjunto” padrão de características que une todos os tipos dessas estruturas únicas:

  1. Reservatório montado em altura. Pode ser feito de qualquer material que não esteja sujeito a uma decomposição rápida (aço, concreto, plástico). O fundo do tanque deve estar acima do ponto de maior consumo.
  2. Suporte do tanque. Na verdade, o que torna uma torre uma torre. A imaginação do arquiteto se manifesta melhor aqui, principalmente quando se trata de edifícios instalados na cidade e em locais movimentados. Os engenheiros soviéticos encontraram uma maneira elegante (eficiente) de combinar as duas funções em um elemento, criando uma torre de aço com tubulação de suporte. Discreto na aparência, é mais fácil e rápido do que outros para ser produzido e instalado, portanto, é WB de aço que compõe 75% de todas as torres de água maciçamente instaladas.
  3. Pipeline vertical. Mais precisamente, existem dois deles – fornecimento e descarga. A alimentação é direcionada das bombas sob a tampa superior do tanque principal. Por meio dele, o tanque é abastecido com água. A saída tem um diâmetro significativo (a partir de 200 mm) e está conectada ao sistema de abastecimento de água.
  4. Risque ou escotilha de ventilação. Localizada na parte superior do tanque e serve para equalizar o volume de ar e manter a pressão atmosférica constante.
  5. Estação de bombeamento. Edifício isolado, construído sobre um poço, onde estão localizadas bombas elevatórias de água. Sua tarefa é garantir que o tanque seja enchido até o nível necessário (máximo)..
  6. Automação. Mesmo um WB primitivo deve ser equipado com pelo menos um sensor de enchimento, que irá ligar as bombas de bombeamento em caso de queda no nível da água.
  7. Sistema de filtração. Cada torre oferece a capacidade de instalar filtros de qualquer nível.

Construção de torre de água 1 – estação elevatória com automação; 2 – tubo de alimentação; 3 – reservatório; 4 – escotilha de ventilação; 5 – tubulação de abastecimento de água aos consumidores

Funções de uma torre de água

A capacidade do tanque da torre raramente é inferior a 50 metros cúbicos. m de água, o que implica um uso coletivo, o que implica um consumo volumétrico desigual. Na grande maioria dos casos, os BMs são instalados em áreas do setor privado onde a horticultura é desenvolvida e a água é constantemente consumida. Nesses casos, a torre faz parte do sistema de abastecimento de água de áreas inteiras..

  1. Nivelamento da obra da estação elevatória. O abastecimento de água à área é feito por meio de uma estação elevatória que levanta a água de um poço. Quando a estação é conectada diretamente à tubulação, inevitavelmente ocorrerão sobrecargas no pico de retirada de água, o que levará a falhas frequentes do equipamento. O reservatório atua como um acumulador hidráulico que mantém a pressão no sistema devido à gravidade. Graças a isso, as bombas funcionam de forma estável e não estão sobrecarregadas..
  2. Equalização da pressão da rede. Esta função decorre diretamente da anterior. Neste caso, a energia das bombas não é gasta na manutenção de pressão constante na tubulação – esta é fornecida pela coluna de água.
  3. Abastecimento de água de emergência. Em caso de avaria ou prevenção, o trabalho pode ser realizado sem interromper o abastecimento de água aos consumidores.
  4. Tratamento de água. A água de poço nem sempre atende aos requisitos de GOST e SanPiN. A torre e o tanque têm espaço livre suficiente para instalar vários sistemas de limpeza grosseira que trazem a qualidade da água a um nível aceitável. Por exemplo, na “perna” de uma torre de aço, muitas vezes é instalado um filtro flutuante que captura o óxido de ferro formado durante a aeração da água..

Construção de torre de água

As tarefas funcionais de uma torre de água não dependem de seu desenho, altura, volume do tanque e localização. Todas as torres realizam as mesmas tarefas descritas acima.

A própria ideia de acumular um abastecimento de água é bastante aplicável para dutos de água individuais, especialmente onde é constantemente consumida – em complexos agrícolas e pecuários. Os conjuntos de torres de água também podem ser integrados a um edifício residencial e economizar energia para manter a pressão constante. Como construir um tanque de água, falaremos no próximo artigo.

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