वाटर टावर: संचालन, उद्देश्य, विशेषताओं का सिद्धांत
वाटर टावर: संचालन, उद्देश्य, विशेषताओं का सिद्धांत

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वाटर टावर प्लंबिंग सिस्टम में जल प्रवाह और दबाव के स्वायत्त विनियमन के लिए डिज़ाइन किया गया सबसे सरल डिज़ाइन है। जल मीनार के संचालन के सरल सिद्धांत ने इसके व्यापक उपयोग को निर्धारित किया।

पानी के टावरों के प्रकार

ऐसी डिजाइनों का इस्तेमाल मानव जाति कई सदियों से करती आ रही है। उनकी लोकप्रियता का शिखर 19वीं सदी के अंत में आता है - 20वीं सदी का पहला भाग। उस समय इनका उपयोग भाप इंजनों की सर्विसिंग के लिए डिपो और स्टेशनों में किया जाता था। तब से, उन्होंने अपना महत्व खो दिया है, लेकिन अभी भी उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, उपनगरीय क्षेत्रों या औद्योगिक उद्यमों को स्वायत्त जल आपूर्ति के लिए।

जल मीनार के संचालन का उद्देश्य और सिद्धांत
जल मीनार के संचालन का उद्देश्य और सिद्धांत

पहले पानी के टावर मुख्य रूप से लाल ईंट से बने थे, कम अक्सर लकड़ी के। फिर प्रबलित कंक्रीट संरचनाएं दिखाई दीं। 20वीं शताब्दी के उत्तरार्ध में, वैज्ञानिक रोज़नोव्स्की ने स्टील शीट से अपने डिजाइन का प्रस्ताव रखा।

रोझ्नोव्स्की का टॉवर एक हथगोले की तरह दिखता है जिसमें एक हैंडल होता है। जल मीनार के आधार का व्यास टंकी के व्यास से 1.5-2 गुना कम है।इस डिजाइन के फायदे उच्च असेंबली गति (खोखले सिलेंडर स्टील शीट से वेल्डेड होते हैं) और साइट पर आसान स्थापना, साथ ही अपेक्षाकृत कम वजन होते हैं।

अब पानी की आपूर्ति के लिए, वॉल्यूमेट्रिक मेटल टैंक के रूप में अलग-अलग टैंक सबसे अधिक बार स्थापित किए जाते हैं। समर्थन के रूप में स्टील या प्रबलित कंक्रीट कॉलम का उपयोग किया जाता है।

जल मीनार का सिद्धांत

पानी के टॉवर का संचालन असंभव होगा यदि यह संचार वाहिकाओं में दबाव के समीकरण, या हाइड्रोस्टेटिक संतुलन की घटना के लिए नहीं होता। गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में, टैंक में पानी पाइप से तरल को तब तक विस्थापित करता है जब तक कि टैंक में दबाव पाइपिंग सिस्टम में दबाव के बराबर न हो जाए। विद्युत पम्पों के आगमन से पूर्व जल मीनारों के संचालन का यही आधार था।

जल मीनार कार्य सिद्धांत
जल मीनार कार्य सिद्धांत

बिजली के पंपों के आने से उनके काम करने की योजना कुछ हद तक बदल गई है। यदि पहले वे प्रणाली में पानी के मुख्य स्रोत थे, तो अब वे एक रिजर्व की भूमिका निभाने लगे। एक पंपिंग स्टेशन पानी के "आपूर्तिकर्ता" के रूप में कार्य करता है, जो सीधे उपभोक्ता को एक पाइप सिस्टम के माध्यम से दबाव की आपूर्ति करता है।

उसी समय, पंप पानी को टॉवर के टैंक में तब तक पंप करता है जब तक कि यह पूरी तरह से भर न जाए या स्वचालित काम न करे। पीक लोड के समय, जब पानी की खपत अधिकतम होती है, और पंपिंग स्टेशन काम का सामना नहीं कर सकता है, टैंक वाल्व खुल जाता है, और रिजर्व से सिस्टम में पानी का प्रवाह शुरू हो जाता है। यह तब तक होता है जब तक जल आपूर्ति स्टेशन फिर से अपने कर्तव्यों का सामना करना शुरू नहीं कर देता। बाद मेंपूरा चक्र दोहराता है।

जल मीनार तत्व

संचालन के प्रकार और सिद्धांत की परवाह किए बिना, जल मीनार में 5-6 इकाइयां होती हैं। तत्वों की संख्या महत्वपूर्ण रूप से भिन्न हो सकती है और सुविधा के उद्देश्य, उसके स्थान, प्राथमिक स्रोत की दूरदर्शिता, पानी की गुणवत्ता और अन्य मानदंडों द्वारा निर्धारित की जाती है।

जल मीनार की ऊंचाई
जल मीनार की ऊंचाई

एक तरह से या किसी अन्य, प्रत्येक टावर में शामिल हैं:

  1. टैंक - एक स्टील, प्रबलित कंक्रीट या प्लास्टिक टैंक जिसमें कई दसियों से कई हजार घन मीटर की क्षमता होती है।
  2. समर्थन - 25-30 मीटर से अधिक की ऊंचाई के साथ प्रबलित कंक्रीट, स्टील बीम या लाल ईंट से बना एक फ्रेम या अखंड संरचना। इसे टैंक को प्रत्येक उपभोक्ता के स्तर से ऊपर रखना चाहिए।
  3. ऊर्ध्वाधर जल आपूर्ति - स्रोत और आउटलेट से आने वाली एक आपूर्ति पाइप, जिसका व्यास 200 मीटर है, जिसे जल आपूर्ति प्रणाली में रखा जाता है।
  4. वेंटीलेशन हैच - वाटर टावर के फोटो में इसे एक तीर से दिखाया गया है। टैंक में हवा की मात्रा को बनाए रखना और पानी के ठहराव को रोकना आवश्यक है।
  5. नियंत्रण प्रणाली के साथ पंपिंग स्टेशन एक अलग संरचना है, जो आमतौर पर स्रोत के ऊपर स्थित होती है।

जल शोधन की विभिन्न डिग्री के साथ एक फ़िल्टरिंग प्रणाली को पानी के टॉवर के डिजाइन में पेश किया जा सकता है, साथ ही तरल स्तर को नियंत्रित करने और इसे एक महत्वपूर्ण मूल्य तक गिरने से रोकने के लिए एक स्वचालन इकाई भी पेश की जा सकती है।

वाटर टावर के मुख्य कार्य

वाटर टॉवर के संचालन के सिद्धांत से इसका मुख्य कार्य निम्नानुसार है -पंपिंग स्टेशन के कार्य अनुसूची का संरेखण। एक ऐसी स्थिति की कल्पना करें जहां पंप पानी के टावर के रूप में एक मध्यवर्ती लिंक के बिना सीधे पानी की आपूर्ति करता है।

प्रत्येक उपभोक्ता के अनुरोध पर, यह चालू और बंद होता है, अर्थात यह अव्यवस्थित रूप से काम करता है। नतीजतन, इसके तंत्र के पहनने में वृद्धि होती है, ऊर्जा की खपत असमान हो जाती है, जिससे बिजली संयंत्र पर भार बढ़ जाता है।

स्वचालित पंप के साथ जल टावर का कार्य सिद्धांत
स्वचालित पंप के साथ जल टावर का कार्य सिद्धांत

परिणामस्वरूप सेवा कंपनियां महंगी मरम्मत पर पैसा खर्च करने को मजबूर हैं। यह सब होने से रोकने के लिए, वे पानी के टॉवर लगाते हैं।

दूसरा कार्य पाइपलाइन में दबाव बनाए रखना है। काफी ऊंचाई पर स्थित पानी, गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में ही सिस्टम में आवश्यक दबाव बनाता है। नतीजतन, पंपिंग स्टेशन से लोड हटा दिया जाता है।

अतिरिक्त उद्देश्य

जल मीनार के अन्य उद्देश्य और संचालन सिद्धांत निकट से संबंधित हैं। स्रोत में पानी बहुत कम ही स्थापित स्वच्छता मानकों को पूरा करता है, इसलिए यदि इसका उपयोग घरेलू जरूरतों या पीने के लिए किया जाता है, तो पानी के टॉवर का उपयोग निस्पंदन संयंत्र के रूप में किया जाता है।

वाटर टावर फोटो
वाटर टावर फोटो

मोटे फिल्टर आपूर्ति पाइपलाइन प्रणाली में निर्मित होते हैं, जो भारी धातुओं, लोहे और सीसा ऑक्साइड, रेत और अन्य प्रदूषकों को फंसाते हैं। टैंक में, चूल्हा बैठ जाता है और और भी साफ हो जाता है। आपूर्ति पानी की आपूर्ति पर स्थापित सफाई कारतूस की प्रणाली रोगजनक बैक्टीरिया से पानी को शुद्ध कर सकती है, जिससेउपभोक्ता के लिए पूरी तरह से शुद्ध उत्पाद।

पानी की एक आपातकालीन आपूर्ति का निर्माण, जिसका उपयोग पानी की मुख्य विफलता या आग की स्थिति में किया जा सकता है, जल मीनार का एक और अतिरिक्त कार्य है।

एक ऑटोपंप के साथ टावर का काम

स्वचालित पंप के साथ पानी के टॉवर के संचालन का सिद्धांत व्यावहारिक रूप से हमारे द्वारा पहले वर्णित कार्य योजना से अलग नहीं है। एकमात्र अपवाद यह तथ्य है कि ऐसी प्रणाली में कोई पंपिंग स्टेशन नहीं है। इसका कार्य एक कॉम्पैक्ट इलेक्ट्रिक पंप द्वारा किया जाता है।

जब टैंक में पानी का स्तर थ्रेशोल्ड वैल्यू से नीचे चला जाता है, तो ऑटोमेशन सिस्टम एक संकेत भेजता है, और पंप टैंक में पानी पंप करना शुरू कर देता है। एक बार टैंक भर जाने के बाद, तरल स्तर फिर से गिरने तक प्रतीक्षा करें।

ऐसी प्रणालियों का उपयोग अक्सर निजी और उपनगरीय क्षेत्रों में किया जाता है। एक फ्लोट तरल स्तर के संकेतक के रूप में कार्य करता है, जो लगभग बहुत नीचे तक गिरता है, संपर्कों को बंद कर देता है और रिले को संकेत देता है, अन्यथा यह पहले से ही पंप के संचालन को नियंत्रित करता है।

विशेषताओं की परिभाषा

सिस्टम अपने कर्तव्यों को ठीक से करने के लिए, यह आवश्यक है कि वाटर टावर की ऊंचाई किसी अन्य सर्विस्ड संरचना की ऊंचाई से अधिक हो। यही कारण है कि पानी की टंकियों को अक्सर बहुमंजिला इमारतों की छतों पर देखा जा सकता है (खासकर अमेरिकी फिल्मों में)। यदि यह शर्त पूरी नहीं की जाती है, तो टैंक में पानी का ठहराव संभव है।

जल मीनार दबाव
जल मीनार दबाव

एक जल मीनार का एक अन्य महत्वपूर्ण पैरामीटर कार्यशील टैंक का आयतन है। यह सूचक प्रवाह चार्ट द्वारा निर्धारित किया जाता हैउपभोक्ताओं द्वारा पानी आमतौर पर कंटेनर के आकार का चयन किया जाता है ताकि संचित तरल पूरे दिन उपयोग के लिए पर्याप्त हो। ऐसे में रात में ही पंप चालू होगा, जिससे पावर ग्रिड पर लोड कम होगा।

फाउंडेशन डिजाइन की विशेषताएं

टावर की ऊंचाई और टैंक का आयतन टावर की लागत को सीधे प्रभावित करता है। और हम सहायक संरचना और जलाशय की लागत के बारे में नहीं, बल्कि नींव की कीमत के बारे में बात कर रहे हैं। नींव के प्रकार और गहराई को चुनने से पहले, न केवल स्थिर भार के लिए, बल्कि गतिशील एक के लिए भी गणना की जाती है - टैंक भरने के दौरान कंपन हो सकती है जो संरचना को असंतुलित कर देगी।

जल मीनार आधार
जल मीनार आधार

स्थिरता की गणना भी पवन भार के प्रभाव को ध्यान में रखकर की जाती है। टॉवर जितना ऊंचा होगा, तेज और तेज हवाओं में यह ऊर्ध्वाधर विमान से उतना ही विचलित होगा। झूलते हुए, टॉवर पानी को "परेशान" करना शुरू कर देगा, लहरें दिखाई देंगी जो आधार पर पानी के टॉवर के स्वीकार्य दबाव को कई गुना बढ़ा देंगी। नतीजतन, संरचना ढह जाएगी।

इसलिए, देश का घर भी स्थापित करते समय, पेशेवरों की मदद की उपेक्षा न करें। अभी पैसा खर्च करके, आप भविष्य में अपने वॉटर टावर की विश्वसनीयता और प्रदर्शन के बारे में मन की शांति पा सकते हैं।

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