Водонапорная башня: инженерное решение на все времена

Водонапорная башня: назначение, виды, элементы и как устроена

ГОСТ 25151-82, устанавливающий термины, определения для систем, оборудования водоснабжения, указывает, что водонапорная башня является напорным резервуаром для хранения воды, установленным на опорной конструкции.

СП 8.13130.2020, регламентирующий противопожарные требования при устройстве источников внешнего водоснабжения, относит водонапорные башни к пожарным резервуарам, то есть к емкостным инженерным сооружениям, предназначенным для хранения запасов воды, которые по исполнению могут быть как металлическими, так и железобетонными конструкциями.

Фото водонапорной башни А.А. Рожновского

СП 31.13330.2012 о водоснабжении, являющийся актуализированной редакцией СНиП 2.04.02-84, также рассматривает водонапорные башни в качестве источника водоснабжения для целей тушения пожаров; уточняя, что в поселках, где проживает до 5 тыс. человек, а расход воды требуется не больше 10 л/с, допустимо прокладывать тупиковые линии водоснабжения при наличии пожарного водоема, водонапорной башни, что расположены в конце таких тупиков.

Но, изначально водопроводные башни создавались, и используются до сих пор не только для целей пожаротушения, а как гидротехнические сооружения для создания запасов воды, автономного регулирования ее расхода, напора в локальной сети водоснабжения небольшого населенного пункта, предприятия, железнодорожной станции.

Следует отметить, что строительство водонапорных башен в наши дни не уникально, как в прошлом, когда построенные из натурального камня, полнотелого кирпича сооружения часто отличались вычурной архитектурной красотой, отнесшей их позднее к достопримечательностям, историческим памятникам.

Для возведения современных водонапорных башен используют типовые проекты, технические условия, например, ТУ 4741-001-76960843-2005 – о стальных унифицированных водонапорных башнях системы Рожновского; ТУ 4741-001-00237819-2006 – о водонапорных башнях Рожновского типов БР-15, БР-25.

История

Для создания запаса воды, ее самотечной подачи в населенные пункты без использования каких-либо насосных механизмов, еще в древности использовали горные озера, искусственные пруды, акведуки.

Века назад появились и первые водонапорные башни – искусственные резервуары, устанавливаемые в крепостях, замках, городах для питьевых, хозяйственных нужд защитников, населения как в мирное время, так и при осаде неприятелем. Именно эти сооружения противник стремился разрушить одними из первых, чтобы лишить обороняющихся запаса воды, в том числе использовавшейся для тушения пожаров, возникающих при осадных действиях.

Второе рождение водонапорные башни получили с изобретением паровоза, строительством разветвленной сети железных дорог, обслуживающего их инженерного станционного хозяйства в Европе, США, России; развитием промышленного производства на новых территориях, не имеющих сетей централизованного водоснабжения.

Именно простейшая конструкция, принцип работы башни сделали ее такой востребованной, актуальной в различных ситуациях:

• Возможность забора воды из любого источника – от реки, ручья до артезианской скважины.
• Установка насоса не очень большой мощности для подъема воды в бак башни на высоту 10-20 м.
• Самотечная подача воды на питьевые, технические или хозяйственные нужды под естественным напором.
• Постоянное пополнение запаса воды, используемой для повышения напора в локальной сети водоснабжения поселка, железнодорожной станции, промышленного производства.
• Использование в критических ситуациях, в том числе при тушении пожара.
• Простейшая автоматика включения заполнения бака, пуска воды.

Из-за комплекса перечисленных преимуществ, унификации комплекта водонапорной башни, которую несложно доставить на новую промышленную площадку, территорию сельскохозяйственного предприятия, строящегося жилого поселка; быстро смонтировать, установив на бетонное фундаментное основание, они востребованы в районах, где централизованное строительство наружных сетей водоснабжения в ближайшие годы не планируется.

Назначение

Водонапорная башня предназначена для следующих целей:

• Заполнения ее бака водой из ближайшего источника, включая подземные водоносные пласты, с помощью насоса/насосной станции.
• Хранения запаса воды.
• Подачи ее под собственным напором в автономную систему водоснабжения на нужды населенного пункта, производственного, сельскохозяйственного объекта.

Вторая функция водонапорной башни, как искусственного источника наружного противопожарного водоснабжения, указана в пункте 4.1 СП 8.13130.2020:

• Для защиты поселений, где жителей меньше 5 тыс.
• Отдельных строительных объектов за их чертой, не обеспеченных наружным водоснабжением.
• Объектов любого назначения, с расходом воды на тушение не выше 10 л/с.
• Зданий малоэтажной застройки площадью, не превышающей нормативную для пожарного отсека по их степени стойкости огню.

Кроме того, водонапорные башни используются в качестве дополнительного источника для заправки пожарных автомашин, когда организовывается подвоз воды к месту пожара. Для этого:

• Снаружи башни на отводящем, подводящем трубопроводе врезают патрубок с соединительной головкой для подключения, заправки пожарной автотехники.
• У водонапорной башни, а также по направлению подъезда к ней, так же как для пожарных гидрантов, водоемов, должны устанавливаться указатели расстояния до них, с использованием светоотражающих материалов.

Видов водонапорных башен несколько, зависящих в основном от материала, использованного для постройки:

• Каменные, кирпичные, редко эксплуатируемые, чаще используемые под размещение музеев, смотровых площадок, предприятий общепита.
• Из железобетонных конструкций, в основном строившиеся в СССР.
• Водонапорные баки, смонтированные на ажурных металлических опорах, созданные по проектам инженера В. Г. Шухова.
• Водонапорные цилиндрические баки, установленные на стальном рамном каркасе произвольной конструкции.
• Стальные баки переменного сечения системы инженера А. А. Рожновского, напоминающие по форме гранату с ручкой.
• Цилиндрические резервуары различных размеров, вплоть до железнодорожных цистерн, установленные на железобетонные, стальные конструкции оснований. Чаще всего это водонапорные баки в составе систем летнего водопровода дачных поселков.

Технические характеристики, устройство и элементы

Их стоит рассмотреть на примере самой распространенной конструкции таких гидротехнических сооружений, изобретенной советским инженером А.А. Рожновским в 1936 году, и настолько удачной, эффективной при использовании, что автор был в 1942 году награжден Сталинской премией.

Основной идеей талантливого изобретателя было использование унифицированного набора конструктивных элементов высотного водонапорного сооружения, в основном выполненных из металла, что позволяло их быструю транспортировку, сборку на месте за небольшой период, особенно по сравнению со строительством подобных сооружений из кирпича, железобетонных конструкций.

Огромными преимуществами нового вида таких инженерных сооружений было отсутствие необходимости в системе обогрева, что весьма важно для большинства регионов страны, а также вновь разработанная схема управления, полностью работающая в автоматическом режиме. Изобретение первоначально предназначалось для заправки паровозов на железнодорожных узлах, станциях, но стало впоследствии востребованным в других отраслях.

В состав башни Рожновского входят следующие элементы:

• Фундаментное основание, выполняемое из готовых строительных блоков или заливкой монолитной плиты.
• Ствол башни, являющийся ее опорной частью, высота которого составляет до 30 м.
• Бак, имеющий типовой размер емкостью 15, 25, 50 или 160 м 3 , служащий для сбора/расхода воды.
• Стальные трубопроводы для заполнения, отвода воды из бака, откуда она под собственным напором, создавая давление, поступает к потребителям.
• Наружная/внутренняя лестница или скобы для обслуживания.
• Смотровой люк в крыше водонапорного бака.
• Насос, источником воды для которого чаще всего служит подземная скважина или водоем.
• Система автоматики – контактные датчики верхнего, нижнего уровней воды в баке, реле включения/отключения электропитания насосов.
• Аварийное устройство перелива воды на случай отказа автоматики.

Схема оборудования водонапорной башни-колонны

1 – напорная труба для подачи воды из колонны в бак; 2 – рабочая переливная труба; 3 – подающе-отводящая труба; 4 – воздушная труба; 5 – бак; 6 – регулирующий объем; 7 – неприкосновенный противопожарный объём; 8 – днище бака; 9 – труба для подачи воды в сеть при тушении пожара; 10 – предохранительная переливная труба; 11 – колонна; 12 – всасывающая труба насоса; 13 – насосная станция подкачки; 14 – труба к водопроводной сети

Согласно СП 8.13130.2020 к техническим параметрам, устройству водонапорных башен предъявляются следующие требования:

• Расчетный объем воды в баке должен обеспечить наружное и внутреннее тушение пожара в обслуживаемом здании в течение 10 мин, с учетом максимального расхода на другие нужды.
• Размещение бака по высоте установки должно производиться на основании гидравлического расчета системы водоснабжения.
• Если водонапорная башня не входит в зону имеющейся молниезащиты обслуживаемого объекта, то требуется оборудование собственных устройств защиты от разряда атмосферного электричества.
• Автоматика должна обеспечивать контроль уровня неприкосновенного объема воды для целей пожаротушения, а также уровень, обеспечивающий работу насосов в безаварийном режиме.
• Степень стойкости к огню водонапорной башни должна быть не ниже II-ой.
• Для изготовления опорных стволов башен допустимо использовать стальные конструкции или местные негорючие материалы и вещества, а для баков – только сталь.
• В районах с жестким климатом допустим подогрев воды в баке при помощи паровых, водяных, электрических нагревательных устройств, греющих кабелей.

При наличии одного источника электроснабжения водонапорной башни в малонаселенных пунктах, на объектах защиты следует предусматривать установку резервного пожарного насоса с двигателем на жидком топливе, обеспеченным автоматическим пуском от аккумуляторной батареи.

Как работает

Водоснабжение жилого поселка

Принцип работы этого гидротехнического высотного сооружения основан на эффекте закона о сообщающихся сосудах:

• С помощью насоса по подающему трубопроводу происходит забор воды из подземной скважины, реки, озера в накопительный бак, смонтированный наверху башни.
• Под собственным напором, обусловленным высотой размещения бака, вода самотеком движется по подающему трубопроводу в автономную/локальную систему снабжения ее потребителей – жилых домов, промышленных, сельскохозяйственных производств. Имеется также возможность с помощью соединительных патрубков с вентилями непосредственной заправки сельскохозяйственной, поливочной, пожарной автотехники.
• При небольшом разборе воды напорный бак постепенно заполняется, и при достижении максимального уровня автоматика по сигналу электроконтактного датчика отключает подачу электропитания на насос.
• При понижении уровня до минимально установленного значения происходит включение насоса.

Простота конструкции, режима работы башни по-прежнему оставляет ее востребованным гидротехническим оборудованием за городской чертой, вне зоны действия централизованных сетей водоснабжения.

Водонапорные башни: конструкция и работа Текст научной статьи по специальности « Строительство и архитектура»

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Иванов Александр Михайлович

В статье описывается принцип работы гидрооборудования, такого как водонапорные башни , и их конструктивные особенности.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Иванов Александр Михайлович

Текст научной работы на тему «Водонапорные башни: конструкция и работа»

Вода на производстве используется повсеместно: для удобства рабочих, охлаждения оборудования, изготовлении технических и лакокрасочных жидкостей, для производства напитков и консервов, транспортировки веществ и т.д. Для каждого из перечисленных направлений существует свой класс воды, всего их принято 7 [4].

1. Расчет водопроводных сетей: Учебное пособие для вузов / Н.Н. Абрамов, М.М. Поспелова, М.А. Сомов и др. Изд. 4-е. М.: Стройиздат, 1983 278 с.

2. Журба М.Г., Соколов Л.И., Говорова Ж.М.Водоснабжение. Проектирование систем и сооружений. Том 1. М.: АСВ, 2003 288 с.

3. Фрог Б.Н., Левченко А.П. Водоподготовка. Учебное пособие для вузов. М.: Издательство МГУ, 1996. 680 с.

4. Колова А.Ф., Пазенко Т.Я. Водоснабжение и водоотведение. Учеб. пособие. Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2012. 148 с.

ВОДОНАПОРНЫЕ БАШНИ: КОНСТРУКЦИЯ И РАБОТА

Иванов Александр Михайлович – магистрант,

кафедра санитарно-технических систем, Тульский государственный университет, г. Тула

Аннотация: в статье описывается принцип работы гидрооборудования, такого как водонапорные башни, и их конструктивные особенности.

Ключевые слова: водоснабжение, водонапорная башня, принцип работы, схема.

Водонапорная башня представляет собой сооружение, используемое в системах и сетях водоснабжения, и служит для хранения некоторого количества воды и регулирования напора в системе [1].

Высота башни (без резервуара) обычно составляет не более 30 м, а их емкость может измеряться тысячами кубических метров.

Башня состоит из труб (для подвода и отвода воды) резервуара цилиндрической или шарообразной формы, установленного на опоре, изготавливаемой из кирпича, железобетона или стали.

Принцип работы башни основан на принципе гидростатического равновесия. Вода в резервуар поступает с помощью электрического насоса. Схема башни представлена на рисунках 1 и 2 [2, 3].

Рис. 1. Схема работы водонапорной башни

Рис. 2. Оборудование башни-колонны

В современных мире, в городской среде применение водонапорных башен весьма ограничено из-за высотного строительства зданий, в то время как высота башен составляет не более 30 м. Однако они часто встречаются в небольших поселках, в сельскохозяйственных участках для полива, на фермах и промышленных предприятий.

Также в конструкции башен предусмотрены датчики давления и заполнения, лестницы, технические люки и отверстия, переливное устройство.

Простота работы и конструкции водонапорной башни позволяет оставаться ей достаточно востребованной за пределами централизованного водоснабжения.

Недостатком таких башен является их периодическая необходимость в обслуживании (каждые 3-5 лет), заключающиеся в ударении ржавчины, покраске и обеззараживании.

1. Добромыслов А.Я. Водоснабжение, канализация. Противопожарная безопасность. Практические рекомендации по проектированию и строительству трубопроводных систем, в том числе с применением пластмассовых труб / А.Я. Добромыслов, Е.Е. Кирюханцев. М.: АВОК-ПРЕСС, 2008. 727 с.

2. Павлинова И.И. Водоснабжение и водоотведение. Учебник / И.И. Павлинова, В.И. Баженов, И.Г. Губий. М.: Юрайт, 2013. 480 с.

3. Фальковский Н.И. История водоснабжения в России / Н.И. Фальковский. М.: Книга по Требованию, 2012. 310 с.

ОСОБЕННОСТИ ВОЗВЕДЕНИЯ БЛОЧНОГО ЗДАНИЯ Сероченкова Е.А.

Сероченкова Екатерина Александровна – магистрант, кафедра городского строительства и архитектуры, Тульский государственный университет, г. Тула

Аннотация: освещены основные этапы и особенности возведения блочных зданий. Ключевые слова: строительство, блочное здание, кирпич, фундамент.

Первым этапом строительства является создание фундамента. Следующим этапом строительства станет выкладка цоколя – кладка в полтора кирпича шириной.

Блоки имеют пористую и более рыхлую, чем кирпич, структуру [1]. Фундамент необходим для того, чтобы бетонные блоки не контактировали с грунтовой водой, не впитывали ее и не портились под воздействием влаги. Главные требования в кладке цоколя те же, что и при возведении полноценной кирпичной стены. Это соблюдение прямых линий как по горизонтали, так и по вертикали.

Самым подходящим для цоколя здания будет кирпич без пустот в корпусе с маркировкой М-100 и выше. Первый этап выкладки материала производится с углов будущего здания (без раствора). В первом ряду кирпичи чередуются в расположении. Здесь используются целые и половинки. Второй ряд выкладывается только целыми кирпичами, расположенными параллельными рядами. Это самая простая из кирпичных кладок цоколя, но есть и другие. Стоит отметить, что высота цоколя дома влияет на то, насколько пол в помещениях первого этажа будет находиться выше плиты фундамента.

Работа под палящим солнцем добавляет еще одну проблему – кирпич пересыхает. Его необходимо замачивать или хотя бы окроплять водой, иначе сцепление с цементной смесью будет некачественным. В пасмурную погоду работать комфортнее, особенно если шкала термометра останавливается на отметке 18-20 градусов. Это не ограничивается влиянием на человеческий организм и кирпич. Испарение воды из цементного раствора при более высоких температурах происходит почти мгновенно, что приведет к потерям материала и времени [2].

Доставка материала ведется с использованием специальных грузовых автомобилей. Есть несколько правил, которые необходимо соблюдать [3]:

1. Разгружать необходимо так, чтобы не повредить блоки, имеющие небольшую плотность.

2. Металлические стропы использовать нельзя.

Водонапорная башня: предназначение и принцип работы сооружения

Водонапорная башня – незаменимая часть системы автономного водоснабжения. Ее можно увидеть в любом старинном городе.

Но если в городах водонапорные башни сохранились лишь в качестве исторических памятников, в небольших населенных пунктах их до сих пор используют по прямому назначению. Когда же впервые появилась первая водонапорная башня, каково было ее предназначение и принцип работы?

Экскурс в историю

Водонапорная башня – это сооружение, состоящее из накопительного резервуара и основания.

Она является частью системы водоснабжения и предназначена для регулирования напора и расхода воды в водопроводной сети.

Благодаря наличию накопительной емкости, она позволяет создавать запас воды и регулировать график работы насосных станций.

Устройство водонапорной башни очень простое. Конструкция сооружения состоит из основания, опорной трубы и накопительной емкости, располагаемой сверху.

Такая особенность позволяет осуществлять подачу воды без применения специального оборудования. В трубопроводы вода поступает самотеком под собственным давлением.

Прообразом водонапорных башен являлись специальные накопительные емкости, использовавшиеся людьми еще 5 тысячелетий назад.

А строительство башен началось в средние века, когда самотечные системы водоснабжения уже не могли обеспечивать водой стремительно растущие города.

В России такое гидротехническое сооружение впервые появилось в Пскове. Именно в этом городе был построен первый водопровод. А в XVIII веке они стали возводиться повсеместно.

Стоит отметить, что старинные водонапорные башни возводились преимущественно из камня. Чуть позже камень заменили красным кирпичом.

И лишь во второй половине XX века для строительства этих сооружений начали применять стальные листы. Идея по замене камня сталью принадлежит советскому инженеру Рожновскому. Он же предложил модернизировать систему путем установки насосного оборудования, с помощью которого резервуар заполнялся водой.

Функциональные возможности

Высота водонапорной башни, как правило, не превышает 35 метров. Этот показатель напрямую зависит от высоты обслуживаемых зданий. То есть емкость, в которой накапливается вода, должна располагаться выше мест распределения.

В функции данного гидротехнического сооружения входит следующее:

1. подача жидкости в трубопроводы под давлением, определяемым высотой расположения резервуара;
2. обеспечение равномерного давления при интенсивном водопотреблении;
3. обеспечение резерва воды на случай пожара, выхода из строя основной станции водоснабжения, в том числе при отключении электроэнергии.

Вода в гидротехническое сооружение поступает из скважины или другого источника (реки, озера и пр.). Поэтому его устанавливают в непосредственной близости к источнику. В емкость жидкость поступает с помощью насосного оборудования, работающего от электросети.

Виды гидротехнических сооружений

Водонапорная башня, принцип работы которой остался неизменным с конца XIX века, может возводиться в нескольких вариациях.

Но их отличие заключается только в материале, применяемом при строительстве гидротехнических сооружений.

Камень или кирпич. Первые объекты водоснабжения строились именно из камня. Чуть позже его заменили кирпичом.

Сейчас эти материалы не применяют, но старинные башни до сих пор сохранились. А некоторые из них продолжают активно эксплуатироваться.

Железобетон

Этот материал был востребован во времена Советского Союза.

Железобетонные конструкции использовались преимущественно для хранения резервного запаса воды. А бак водонапорной башни из железобетона вмещал до 150 кубометров воды.

Сталь

Из листовой стали проектировались башни Рожновского. Причем их возводили с помощью заводских заготовок. Стальная конструкция отличается прочностью и легкостью установки.

Первые резервуары устанавливали на опоры. А изготавливали их из дерева – самого доступного материала. Сейчас дерево не применяется ввиду высокого риска образования грибков, ухудшающих качество воды.

Особенности конструкции

Внешне сооружение может напоминать форму призмы, пирамиды или бочки. Но схема водонапорной башни от формы не изменяется.

Бесперебойную подачу воды обеспечивают следующие элементы:

• опорная часть или ствол;
• накопительная емкость;
• лестницы, располагаемые снаружи и внутри (могут заменяться скобами с боковым ограждением);
• вентиляционный и смотровой люки, располагающиеся на крышке емкости;
• трубопровод, через который подается и отводится вода;
• переливное устройство, предотвращающее переполнение бака;
• датчики уровня воды;
• приборы, передающие диспетчеру информацию о состоянии сооружения.

Наполнение бака производится с помощью насосной станции, которая устанавливается в непосредственной близости к водонапорной башне.

Накопительный бак

Резервуар устанавливается на основание водонапорной башни. Его форма может быть как прямоугольной, так и цилиндрической.

А объем варьируется от нескольких десятков до нескольких тысяч кубометров. Первый вариант используется в качестве накопителя воды для использования в личных нуждах, а второй – для обеспечения бесперебойной подачи воды на промышленных предприятиях.

Опора

Высота опоры вместе с баком редко превышает 35 метров. От этого параметра напрямую зависит, какое в водонапорной башне давление воды будет поддерживаться.

То есть чем выше опора, тем сильнее давление. Однако слишком высокая опора способна осложнить работу насосного оборудования.

Водопровод

Водопровод объекта водоснабжения состоит из двух труб – подающей и отводящей.

Через подающую трубу производится накачивание воды в накопительный бак. Отводящая труба водонапорной башни служит для подачи воды в места потребления.

Вентиляционный и смотровой люки

Вентиляционный люк располагается в верхней части корпуса бака. Его функция заключается в предотвращении создания вакуума внутри накопителя.

Воздухообмен позволяет предотвратить застаивание воды, в результате которого происходит размножение патогенных микроорганизмов. Высота крышки люка над поверхностью резервуара составляет не менее 20 см.

Смотровой люк позволяет производить обслуживание водонапорной башни. Продлить срок службы сооружения удастся путем проведения работ по покраске, удалению ржавчины внутри бака, промывке и дезинфекции, заделыванию трещин. Эти работы необходимо выполнять через каждые 3-4 года.

Как работает гидротехническое сооружение

Принцип работы данного сооружения заключается в эффекте закона о сообщающихся сосудах.

Он заключается в следующем:

1. насос через подающую трубу закачивает в бак воду, забирая ее из скважины или водохранилища;
2. так как бак располагается высоко, вода под собственным напором поступает в отводящую трубу, а далее в систему водоснабжения;
3. если расход воды небольшой, бак заполняется постепенно;
4. датчик, установленный в резервуаре, отключает насос, когда уровень воды доходит до максимальной отметки;
5. когда уровень жидкости приближается к минимальному, другой датчик включает насос.

Система водонапорной башни настолько проста, что заставляет усомниться в ее надежности. Однако за несколько веков эксплуатации она доказала свою эффективность.

Заключение

Бесперебойная работа водонапорной башни возможна только при своевременном обслуживании, проводимом через каждые 3-4 года.

Это сооружение позволяет создать запас воды, способный удовлетворить нужды, как личного подсобного хозяйства, так и крупного промышленного предприятия.

Видео: Водонапорная башня — как работает и ее устройство

Жизнь под давлением: как устроены водонапорные башни

Этим летом в городе Слободском Кировской области частнику продали местную достопримечательность — водонапорную башню, которую больше ста лет назад возвел знаменитый вятский архитектор Иван Чарушин. В советское время в ней располагались магазины, а в начале 2000-х работало местное телевидение. Новый владелец планирует открыть там музей, а часть помещений перепрофилировать под гостиничные номера.

Таких сооружений по всей России очень много. Водонапорные башни можно найти и в больших городах — Москве, Екатеринбурге, Санкт-Петербурге, и в деревнях. Многие из них до сих пор выполняют свое прямое назначение. А этот пост о том, как они работают, какие типы башен бывают, ну и еще немного про судьбу Слободской.

Текст ниже — редакционная переработка одного из выпусков ток-шоу «Разберем на атомы», которое провел в августе Информационный центр по атомной энергии Кирова при поддержке нашей кировской Точки кипения при ВятГУ.

В нем приняли участие Анатолий Курбатов — новый хозяин Слободской башни, кандидат технических наук Денис Суворов, кандидат исторических наук Антон Касанов и инженер-проектировщик Александр Анущенко, рассказавшие про инженерные аспекты и архитектурные особенности водонапорных башен. Полную запись ток-шоу можно найти в описании мероприятия на Leader-ID.

История о том, как Анатолий Курбатов купил эту башню, тоже интересна, но, чтобы не загромождать текст, уберу ее под спойлер.

В 35 километрах от Кирова, на правом берегу Вятки, стоит небольшой городок — Слободской. Старинный купеческий город, в котором, к слову, родился автор «Алых парусов» Александр Грин. В прошлом именно отсюда уходили первые торговые экспедиции на Аляску. В городе есть ряд интересных старинных зданий, которые все еще напоминают о его купеческом прошлом.

Панорама Слободского: вид на Благовещенский храм и реку Вятку

Одно из таких зданий в 2015 году в рамках программы приватизации администрация города выставила на торги. Это была одна из визитных карточек города — старинная водонапорная башня, построенная в 1911 году, видное четырехэтажное здание по 50 квадратных метров на этаж. Начальная цена — 941 тысяча рублей. Вопреки ожиданиям, покупателей не было, исходную цену снижали несколько раз.

Когда новость дошла до Курбатова, он был поражен. Красивейшее здание, построенное одним из самых талантливых архитекторов России — Иваном Чарушиным, уходило буквально даром!

Та самая водонапорная башня в Слободском

Недолго думая, общественный активист Анатолий принял несколько импульсивное, но благородное решение — выкупить здание за собственные средства и отреставрировать. В пользу покупки говорил и ряд благоприятных обстоятельств. Несмотря на то что это сооружение — уникальный исторический памятник, официально башня не имела статуса ОКН («объект культурного наследия»). Это значительно упрощало процедуру оформления покупки. Если бы у объекта был этот статус, все реставрационные и ремонтные работы автоматически выросли бы в цене в несколько раз.

Перед тем как принять окончательное решение в пользу покупки, Курбатов посоветовался с друзьями, стараясь взвешенно оценить риски такого вложения. Что примечательно, никто не высказался против.

Поэтому Анатолий сделал первый взнос и за две недели оформил все необходимые документы. Цена сделки — 625 тысяч рублей.

Зачем нужны водонапорные башни

Идея водонапорных башен настолько простая и гениальная, что по сей день в самых разных местах планеты можно встретить современные сооружения, выполняющие те же функции. В начале XX века насосы, способные перекачивать воду по трубам, уже существовали и даже отчасти использовались в коммунальном хозяйстве. А вот изобретение гидравлических помп, работающих на электричестве, было настоящим достижением инженерии того времени. Ведь после их установки жителям не нужно было крутить ручку у колодца — вода сама поднималась по трубам и лилась в ведра. Однако для сооружения мощного городского водопровода производительности таких насосов было недостаточно. Почему же не построить систему для прокачки воды с более мощным насосом? Теоретически это было возможно, но экономически нецелесообразно.

Другая проблема, которая послужила стимулом для создания технологии водонапорных башен, заключалась в том, что люди используют воду крайне неравномерно. Ранним утром, когда мы только-только просыпаемся, а также ночью, когда спим, вода особо не нужна. Возможно, есть один-два местных жителя, которые используют по каким-то причинам водопровод в это время, но это исключение.

Около 6–8 часов утра люди просыпаются, умываются, завтракают, и нагрузка на водопровод увеличивается. Ну а днем начинают работать предприятия, включаются системы полива, и потребление воды возрастает в несколько раз. И в этот момент при использовании маломощного насоса передача воды практически прекратится, так как он просто не будет успевать закачивать воду в систему.

Нецелесообразность использования мощных насосов была еще в том, что тогда не было «умных» контроллеров, которые бы следили за регулировкой мощности. Если взглянуть на конструкцию насосных систем, используемых в большинстве старых водонапорных башен, можно увидеть, что старые насосы имеют всего два режима работы — «включено» и «выключено». А это означает, что мощный насос очень нерационально расходовал бы ресурсы.

Самый большой горизонтальный насос с разъемным картером, изготовленный индийской компанией Kirloskar Brothers Limited (KBL). Способен создавать поток 7000 литров в секунду при напоре 27,5 метра

В итоге водонапорные башни стали быстро возводить в самых разных местах.

Водонапорная башня в Зарайске, 1916 год

Водонапорная башня архитектора Геппенера в Москве, 1901 год

Что находится внутри водонапорной башни

В верхней части башни размещается большой резервуар для воды. Уровень, на который устанавливается этот бак, должен быть выше самого высокого здания, в которое будет подаваться вода. Разница высот очень важна, поскольку весь принцип работы водонапорной башни основан на давлении, которое создает столб жидкости.

К резервуару ведут трубы от насосной станции, где обычно используют маломощный насос, постепенно наполняющий резервный бак.

Функциональность водонапорных башен проста. Однако если мы посмотрим на архитектуру таких сооружений в Европе, особенно начала XX века, то увидим, что облик многих из подобных строений нередко напоминает средневековые замки.

Более современные башни могут иметь футуристический дизайн, как Ройхувуори в Хельсинки — одна из самых крупных водонапорных башен в мире.

Водонапорная башня Ройхувуори, 1977 г. В данный момент не эксплуатируется

Эта башня построена в виде гриба, ее максимальный диаметр — 66,7 м при высоте 52 м, а объем резервуара — 12 600 м 3 .

В США, где бизнес известен своим прагматизмом, даже старые водонапорные сооружения имеют строгий облик — резервуар с опорами. Ничего лишнего, никаких удорожающих «красот», лишь бы конструкция выполняла свое предназначение.

Водонапорная башня на крыше бывшего предприятия Ford в Омахе, штат Небраска

На территории России популярнее всего были так называемые башни Рожновского. Они не блещут изящным дизайном, но исключительно надежны, особенно учитывая наши суровые климатические условия.

Башня Рожновского сконструирована таким образом, что вода в ней не замерзает даже при –30 градусах по Цельсию. При этом очень важна правильная эксплуатация: при такой низкой температуре забор воды должен происходить со скоростью два резервуара в сутки. Если напор уменьшится, вода действительно превратится в лед.

Башня Рожновского и ее внутреннее устройство

При возведении водонапорных башен в старой России часто использовали комбинированные материалы — кирпич и древесину. Из кирпича, как из более прочного материала, строили ствол водонапорной башни, а из древесины — верхний этаж. Древесина была легче, а еще ее использование обуславливалось наличием в России холодных зим. Современные водонапорные башни, как и конструкция Рожновского, выполнены исключительно из металла.

Обычные водонапорные башни строили по полгода, но конструкцию Рожновского устанавливали в несколько раз быстрее. Башни возводили вдоль железнодорожных путей, потому что изначально их разработали, чтобы быстро заправлять водой паровозы. Согласно стандартам, срок эксплуатации такой башни — 30 лет, но благодаря надежной конструкции фактический срок службы намного больше.

Главные составляющие водонапорной башни Рожновского мало чем отличаются от прочих конструкций водонапорных башен: бак для воды, водонапорная металлическая опора, крышки бака с люком для осмотра. Толщина стенок ствола и купола таких водонапорных конструкций одинакова — около 5 мм. Конструкция башни Рожновского предусматривала вариант установки сразу двух резервуаров, расположенных по отношению друг к другу на разной высоте. Необходимость в использовании двух резервуаров могла возникнуть в том случае, если требовалось обеспечить несколько водонапорных сетей с разным напором воды в каждой. Максимальная высота башни редко превышает 30 метров.

Установка современной водонапорной башни

На внутренней стенке резервуара приварены скобы льдоудерживателя, а также скобы для спуска обслуживающего персонала. Для подъема на башню используют наружную лестницу с предохранительным ограждением.

Раз в три-четыре года необходимо проводить плановое обслуживание — выявлять и заделывать трещины и течи, удалять ржавчину, делать дезинфекцию резервуара, красить, заменять крепежное металлическое кольцо.

Шуховская водонапорная башня в Полибино, Липецкая обл., 1896 г.

Из всех конструкций выделяется легендарная Шуховская башня. Владимир Шухов изобрел первые в мире гиперболоидные конструкции и придумал способ возведения сетчатых оболочек. Благодаря новой форме и технологии крепления такие металлические башни имели высокую прочность при меньшем весе. Сегодня о таких конструкциях вспоминают редко, тем не менее в разных городах все еще можно встретить водонапорные башни в узнаваемом «шуховском» стиле.

Лестница на «шуховской» башне

Плюсы и минусы

Водонапорные башни были очень удачным решением. Они имеют массу достоинств и до сих пор используются в тех районах, где необходимо обеспечить передачу воды по трубам при минимальном вложении средств.

Расчет давления в водонапорной башне может сделать даже школьник. Вначале следует определить высоту подъема воды, используя формулу h=n*h_э, где n — число этажей в здании, а h_э — высота этажа. Вспоминаем формулу Паскаля для определения давления на уровне Земли:

где ρ — плотность воды, g — ускорение свободного падения, а H — высота водонапорной башни. Так можно легко вычислить давление в водонапорной башне на любом этаже здания.

В современных зданиях напор воды обычно не превышает 6–8 атмосфер (по СНиП 2.04.01-85 от 0,3 до 6 атм для холодной и от 0,3 до 4,5 атм для горячей). Для зданий выше 40 метров дополнительно используются регуляторы давления (и вода может подаваться сверху вниз), а для высотных сооружаются целые технические этажи с насосными станциями.

Недостатки у башен тоже есть, хотя их немного. Главный минус — привязка к высоте. Как показывает опыт использования водонапорных башен, в населенных пунктах рано или поздно возводят все более высокие здания, для которых давления, создаваемого высотой труб в башне, уже недостаточно. Тут или новую башню нужно сооружать, или полностью пересматривать конструкцию водопровода. Так как оба решения слишком дорогие, обычно в таких случаях в высотных зданиях резервуар устанавливают прямо на крышу.

Башня в Новосибирске, 1938 г.

Водонапорные башни очень легко «приспосабливаются» в условиях нового времени. Старые сооружения проходят реконструкцию и превращаются в офисы или магазины. А еще лучше — в музеи, ведь многие из таких сооружений имеют богатую историю.

Ок, купил. А что теперь делать с «водокачкой»?

Курбатов признался, что поначалу ему было трудно принять сам факт того, что «все это» теперь его ответственность. Отныне ему нужно решать, как будет выглядеть здание и что в нем будет.

Удивительно, но еще тридцать лет назад, пока башня находилась в распоряжении АО «Кировские коммунальные системы», она выполняла свою основную функцию. Позже ее уже не использовали по прямому назначению и она много раз переходила из рук в руки. Когда-то тут располагался магазин «Охотник и рыболов», а в начале нулевых было представительство региональной телекомпании. О том, чтобы использовать водонапорную станцию по прямому назначению, речь не идет — в этом нет необходимости, да и технически это сделать сложно. Значит, нужно искать новые варианты использования сооружения.

Курбатов планирует разделить здание на две части. На нижних этажах открыть музей, а верхний, четвертый этаж, откуда открывается потрясающий вид на город, отдать под гостиницу с номерами для любителей романтики.

Что касается тематики музейной экспозиции, тут еще нет определенности. С одной стороны, музей может быть посвящен Ивану Чарушину — главному зодчему Вятской губернии. С другой — можно сделать современный музей водонапорных сооружений с интерактивными трехмерными презентациями, иллюстрирующими архитектуру водонапорных башен разных мест на планете.

Окончательное решение относительно будущего здания примут, когда отреставрируют фасад и начнут восстанавливать внутренние помещения. Все-таки выбор варианта — это вторично, а главное — спасти здание, остановить разрушение и вернуть ему былое очарование. К сожалению, известно много примеров, когда после небрежного ремонта и «восстановления» исторически ценных зданий, переданных властью в частную собственность, от первоначального облика не оставалось и следа. Но Анатолий решил, что приложит все усилия, чтобы спасти башню.

Уже проведено техобследование, составлена смета и опреден фронт работ. По предварительной оценке, на восстановление здания потребуется около 1,8 млн рублей.

Часть задач взяли на себя волонтеры. Прежде всего, необходимо было убрать поросль, включая ту, что покрывает верхний этаж здания. Такие случайно проросшие растения очень опасны: их корневая система медленно, но неуклонно разрушает здание. Другая большая забота — очистить дом от гор мусора, который там скапливался долгими годами, и вывезти его.

Все проблемы и вопросы: «как лучше организовать работы», «с какими подводными камнями можно столкнуться» и другие — приходится решать самостоятельно, потому что спросить просто не у кого. Если посмотреть на всю Россию, то окажется, что опыта по восстановлению объектов такого рода у нас не так много. Рассчитывать можно только на собственные силы. Впрочем, есть надежда на грант — как президентский, так и частных или госкомпаний, что существенно снизит собственные затраты.

Анатолий Курбатов на одном из этажей башни. Как видно, печное отопление все еще в строю

Для реставрации наружного фасада водонапорной башни Анатолий решил задействовать потенциал движения по восстановлению городской исторической среды Том Сойер Фест. Настойчивость членов этой группы в конце концов начала приносить плоды: сегодня у команды волонтеров появились более или менее постоянные спонсоры, в числе которых такие компании, как МТС, Stanley, Black & Decker, «Леруа Мерлен».

Еще одна немного подзабытая, но очень правильная традиция — субботники. На настоящий момент новый владелец уже провел несколько таких мероприятий, благодаря чему дело сдвинулось с мертвой точки. К слову сказать, позитивный пример всегда заразителен. Свою помощь предложили даже главный архитектор Слободского и глава департамента благоустройства города, много людей приехали из Кирова.

Какие бывают запчасти для дренажных насосов и как их правильно выбирать

Любое напорное оборудование, которое применяется для бытовых и индустриальных систем водоотведения, каким бы надежным оно ни было, может внезапно выйти из строя. По этой причине лучше иметь под рукой запчасти, благодаря которым можно быстро привести в рабочее состояние эксплуатируемую установку.

1. Виды помп для дренажа
2. Устройство дренажного насоса
3. Поломки напорного оборудования, требующие замены запчастей
4. Критерии выбора
5. Меры снижения затрат на запчасти

Виды помп для дренажа

Устройство дренажного насоса

Агрегаты такого типа бывают погружными и поверхностными. Особенностью первых является то, что в ходе технологического процесса он полностью погружается в выкачиваемую жидкость. Загрязненная вода всасывается через дренажное отверстие, расположенное внизу корпуса. Особый сетчатый фильтр служит для защиты крыльчатки от больших твердых включений и грязи.

Наиболее часто погружной дренажник используют при откачке воды из подвальных помещений и цокольных этажей.

Установка мощных наземных приборов осуществляется на поверхности у среза водоема либо сливной ямы. Дренажный шланг, засасывающий воду, опускается внутрь. Достоинства такого устройства – в мобильности. Также не требуется проведение пусконаладочных работ. Минусы – в большой цене и массе установки. Помимо этого, поверхностное насосное оборудование негерметично, поэтому на него не допускается попадание воды.

Устройство дренажного насоса

Выяснить, что находится внутри агрегата, лучше сразу после приобретения, чтобы иметь представление о возможных поломках и потенциальных местах засорения. Для этой цели не потребуется вскрывать корпус или разбирать насос – достаточно просмотреть схему, находящуюся в руководстве по подсоединению и обслуживанию установки.

Насосы для частного применения на дачах, как правило, не очень мощные и с простым внутренним устройством. В отличие от тяжелых индустриальных установок, они небольшого размера, сравнительно легкие – до 7 кг. Детали делают из стали либо пластика, хотя для выпуска некоторых моделей все еще применяют чугун.

Основные комплектующие стандартного дренажного насоса:

• Помпа, качающая воду, и электродвигатель, который вращает вал с крыльчаткой. Мотор для дренажного насоса расположен в прочном корпусе, созданном из нержавейки либо из усиленного полипропиленового полимера, и выполнен по типу термоса. Между внешними и внутренними стенами постоянно движется жидкость, не давая устройству перегреваться.
• Крыльчатка для дренажного насоса – винтовое приспособление, которое подает воду внутрь корпуса. Она установлена на осевом валу. При запуске устройства лопасти приходят в движение, забирают снаружи жидкость и толкают ее вдоль стенок к выводному отверстию. Первую порцию сменяет вторая – и так до отключения насоса.
• Поплавок. Служит для регулировки периодичности работы и отслеживает уровень воды в емкости либо природном водоеме. При его резком понижении автоматически отключает устройство.
• Обратный или невозвратный клапан. Этот элемент защищает устройство от вытекания перекачиваемой жидкости.

Современные модели оборудуются термозащитой, которая срабатывает при перегрузке аппарата. Данную функцию выполняет термореле, блокирующее запуск перегретого двигателя или своевременно прекращающее подачу электричества.

Поломки напорного оборудования, требующие замены запчастей

Виды крыльчаток для насосов

От выхода из строя не застрахованы как новый прибор, так и напорный аппарат, проработавший несколько лет. Только что приобретенный агрегат может поломаться в результате дефекта, который был допущен при производстве: бракованного поршня либо неверно присоединенного невозвратного клапана.

Нередко причиной выхода из строя становится неумелая установка:

• прибор опущен на недостаточную глубину;
• воздух попал в водозаборный отсек;
• всасывающее отверстие расположено над водным зеркалом и не прикрыто водой.

Подобные недочеты быстро исправляются обычной проверкой, но лучше следить, чтобы они не возникали.

В большей части случаев проблемы появляются, когда оборудование эксплуатируется. Изготовителем установлены контрольные параметры, позволяющие прибору работать в оптимальном режиме. Они указаны в техпаспорте изделия. Если устройство применялось неверно или не по назначению, оно просто сломается от перегрузки.

Наиболее часто приходится заменять:

• крыльчатку;
• поплавок;
• обратный клапан.

Если сбоит мотор, велика вероятность в износе подшипников, которые требуется заменить. Также может перегореть пусковой конденсатор или износиться шланг.

Часто ломаются фитинги и муфты. Например, пластиковые переходники – прямой и угловой – для присоединения шлангов к дренажному насосу. Иногда заменять приходится и металлические соединительные элементы – штуцеры.

Запчасти для фекальных насосов аналогичны, но это устройство комплектуют измельчителем, помогающим разбивать мягкие, но крупные образования. В то же время дренажники могут пропускать твердые частички, но размером не более 12 мм.

Критерии выбора

Шланг для дренажного насоса должен быть устойчив к перепадам давления и температур

При подборе крыльчатки учитывают конструкцию устройства и материал самого изделия. При его изготовлении может применяться технополимер – износостойкий, прочный, не боящийся коррозии. Выпускают детали и из нержавеющей стали. Последний материал прочнее, но модели с его использованием более дорогие.

Новый поплавок должен быть точно таких же размеров, как и вышедшая из строя запчасть. Таким образом, владелец агрегата избежит сложностей при замене.

При подборе нового шланга стоит учитывать такие параметры:

• Жесткость. Шланг не должен сплющиваться, сжиматься, становиться мягким при внезапном падении давления. Гофротрубы с уплотненными стенками и изделия с армирующими вставками лучше сохраняют форму.
• Невосприимчивость к холодам. Важна при круглогодичном применении насосного оборудования.
• Износостойкость материала.
• Диаметр и длину изделия.

При приобретении обратного клапана нужно выбрать ту деталь, которая подойдет по размерам к насосному оборудованию. Подбирая прямые и угловые переходники, штуцеры, необходимо учитывать способ соединения с основными деталями и сечение фитингов.

Меры снижения затрат на запчасти

Чтобы аппарат служил дольше и не пришлось тратиться на запчасти, необходимо следовать рекомендациям изготовителя.

Дополнительные инженерные решения для увеличения эксплуатационного периода устройства:

• Подсоединение агрегата через дифференциальную автоматическую защиту позволяет не допустить его поломки при пульсации, скачках напряжения и коротком замыкании.
• При увеличении расстояния между корпусом и крыльчаткой уменьшается напор жидкости и возрастает нагрузка на электродвигатель.
• Если расположение корпуса таково, что водозаборное устройство находится на определенном расстоянии от основания емкости, оно не будет захватывать крупнофракционный мусор.

Не следует путать дренажное оборудование с фекальным – первое не оснащено специальным измельчителем и не может справиться с перемещением крупных включений.

Электропровод и внутренние детали требуют проверки на исправность не реже раза в год. Для этого разбирают корпус и выполняют профилактическую очистку, что увеличивает срок эксплуатации деталей в несколько раз.

Дренажный насос – устройство, принцип работы, особенности выбора и ремонта

Дренажный насос – это агрегат, который используется жителями загородных домов и дач для откачивания сточных и подземных вод, затапливающих подвалы, смотровые ямы в гаражах траншеи и жилые помещения. Компактный дренажный насос позволяет быстро избавиться от большого объема воды из различных искусственных и природных резервуаров. Ниже рассмотрим устройство агрегата, особенности его выбора и самостоятельного ремонта.

Устройство дренажного насоса – конструкция прибора

Одно из главных преимуществ дренажного насоса заключается в простоте его конструкции. Агрегат для откачки воды из колодца состоит из корпуса, электрического мотора и насосного узла. Последний элемент отвечает за бесперебойную подачу и перекачивание жидкости. На валу насоса установлены лопасти или рабочее колесо. Вал фиксируется в узлах подшипников прибора.

В устройство мотора входит ротор и статор, а в конструкцию насосного узла – патрубок всасывания и патрубок нагнетания. Автоматический блок управления состоит из реле защиты от перегрева, терморегулятора и автоматического выключателя.

Лопасти прибора изготавливаются из прочного технического полимера, обладающего устойчивостью к коррозии и механическим повреждениям. Некоторые современные модели для грязной воды оснащены стальными лопастями, которые являются более надежными, чем полимерные детали.

Все запчасти насоса помещены в прочный металлический корпус. Корпус погружного дренажного агрегата изготавливается из нержавеющей стали, а корпус поверхностного агрегата – из чугуна или композитных сплавов.

Принцип работы дренажного насоса

Насос дренажник работает по очень простому принципу. Сразу после подключения агрегата к электросети, запускается двигатель, который приводит в действие вал с лопастями. Вода под высоким давлением попадает внутрь устройства через всасывающий патрубок, после чего на нее воздействуют лопасти. Последние проталкивают жидкость через насосный узел в патрубок нагнетания. Оттуда вода выталкивается в отводящую трубу.

Для более эффективной работы насоса вода должна содержать минимум твердых частиц. Использовать агрегат для канализации в частном доме можно только в том случае, если диаметр фракций в составе воды не превышает 1,2 см.

Большое значение также имеет глубина погружения дренажного прибора. На практике чем меньше глубина, тем лучше, ведь в экстремальных случаях оборудование будет легче вытащить и своевременно устранить проблему.

Чем отличается дренажный насос от фекального насоса?

Дренажные и фекальные агрегаты достаточно похожи между собой, как по конструкции, так и по принципу работы. Тем не менее, между ними существует ряд отличий.

Главное отличие дренажного от фекального насоса заключается в размере частиц, которые могут попасть внутрь устройства. Большинство дренажных приборов предназначены для чистой воды с фракциями, размер которых не должен превышать 1,2 см.

Фекальный агрегаты можно использовать для загрязненной воды, в которой присутствуют твердые фракции, диаметром более 10 см. Более мощный фекальный насос для промышленных нужд способен поглощать частицы, диаметром более 12 см.

Второе отличие заключается в источниках, для которых могут использоваться оба вида оборудования. Дренажные агрегаты предназначаются для подвала, для бочки и других резервуаров, в которых скапливается более-менее чистая вода. Нередко такие агрегаты применяются для бассейна, размещенного на улице. Фекальные приборы применяются только для очистки выгребных ям с большим количеством песка, извести и мусора.

Дренажный насос – как выбрать подходящий агрегат?

Выбирая дренажный насос для дачи или частного дома, следует придерживаться определенных критериев. Среди наиболее важных факторов необходимо выделить:

• Условия эксплуатации прибора – при покупке нужно помнить, что эффективность и продолжительность работы дренажного насоса зависит от степени загрязнения воды. Грязь, известь и песок могут быстро вывести из строя даже самые мощные бытовые агрегаты;
• Напор, создаваемый устройством – при подсчетах нужно помнить, что один метр по вертикали равен 10 метрам по горизонтали. Если глубина подвала или смотровой ямы составляет более 5 метров, то напор насоса по паспорту должен составлять примерно 45–50 м;
• Габариты и уровень шума при работе – для выкачивания воды из небольшого подвала лучшим будет маленький насос. Мини агрегат работает тихо, отличается надежностью, простотой в подключении и долговечностью;
• Наличие защиты от работы на «сухом ходу» – эксперты советуют покупать оборудование со встроенным поплавком. С необходимой автоматики лучше выбирать агрегаты, оборудованные реле протока воды и с вертикальным выключателем;
• Привод насоса – покупая ручной прибор, следует помнить, что откачивание воды с ним отнимет немало времени и сил. Лучшими и более простыми в эксплуатации станут агрегаты с электрическими моторами. При высокой производительности они потребляют минимум электроэнергии, просты в монтаже, эксплуатации и обслуживании.

Перечисленные факторы помогут определить подходящий вариант для использования в быту и хозяйстве, и не переплатить за него.

Дренажный насос гудит, но не качает воду – определяем и устраняем неисправность

Одна из наиболее распространенных проблем дренажного насоса заключается в том, что агрегат не качает воду, но продолжает гудеть. Среди самых частых причин этой неисправности нужно отметить:

• Слишком низкий уровень воды в источнике;
• Замыкание мотора в области между витками;
• Механическая поломка;
• Поломка воздушного клапана.

Каждый дренажный насос устанавливается только под воду – это обязательное условие для работы оборудования этого типа. Чтобы защитить прибор от работы на «сухом ходу», он комплектуется встроенным поплавком, который автоматически отключает устройство при отсутствии нужного количества жидкости.

Эта функция стала возможна благодаря шарику, расположенному внутри поплавочного выключателя. Как только воды становится меньше, шарик меняет положение, размыкая контакты в электроцепи прибора. Иногда насос не работает, но продолжает гудеть из-за смены режима кавитации. Последняя образуется, если агрегат обладает излишком мощности, из-за чего жидкость не всегда успевает просочиться сквозь лопасти на крыльчатке. В таком случае прибор необходимо опустить на пару метров глубже.

Еще одна причина поломки заключается в межвитковом замыкании. Это легко выяснить, запустив мотор – если он начнет гудеть, а кабель насоса будет греться, значит, причина кроется именно в замыкании. Эта проблема образуется в связи с работой агрегата на «сухом ходу», так как мотор охлаждается именно за счет контакта с откачиваемой водой. Если двигатель перегревается, то это вызывает нарушение целостности изоляции его внутренней обмотки.

Механическая поломка может возникнуть во время работы мотора. К примеру, повреждение лопастей рабочего колеса приводит к тому, что агрегат гудит, но не откачивает воду. Для проверки насоса нужно отключить его от питания и вытащить из водного источника. Далее нужно попробовать прокрутить крыльчатку – если она не вращается, то потребуется разобрать агрегат.

Некоторые дренажные насосы оборудуются дополнительными клапанами для выпуска воздуха. Помещенный в клапан шарик иногда залипает, если вода для откачивания слишком грязная. Залипание этого шарика усложняет выход воздуха, из-за чего мотор начинает работать на холостом ходу. Чтобы устранить неисправность, нужно опустить агрегат в чистую воду и дать поработать в такой среде примерно полчаса.

Нередко при запуске насоса автоматический выключатель может выключиться, что приводит к плавлению питающего агрегат кабеля. Такая ситуация возникает вследствие заклинивания вала между подшипниками или при перегреве мотора. В таком случае будет чувствоваться резкий запах горелой проводки.

Еще одна причина поломки кроется в засоренном фильтре. Вследствие этого давление жидкости, которая поступает в шланг, резко падает. Выявить эту проблему достаточно просто – в этом случае насос будет сильно гудеть и греться. Чтобы решить проблему своими руками, нужно демонтировать фильтр, почистить или заменить его. Также потребуется проверить все соединения на предмет разгерметизации. При необходимости стыки потребуется обработать специальным герметиком и ФУМ-лентой.

Дренажный насос для колодца: виды и критерии выбора, пошаговая инструкция по установке дренажа

• Дренажные насосы и их возможности
• Выбор насоса по производительности и напору
• Виды погружных насосов
• С центробежным механизмом
• Установка дренажного насоса – пошаговая инструкция
• Вибрационные погружные насосы
• Подбор шланга для перекачки воды
• Особенности подключения погружных насосов
• Очистка сильно заиленного колодца
• Правила эксплуатации насоса при чистке колодца
• Обзор популярных моделей

Когда дебит воды падает, качество ухудшается, это признак, что домашний источник заилился. Чтобы его почистить, применяют дренажный насос для колодца.

Процесс откачки колодца с помощью дренажного насоса

Дренажные насосы и их возможности

Насосное оборудование работает с чистой и грязной жидкостью. Если частицы в ней не превышают по размеру 5 мм, это чистая вода, больше (вплоть до 35 мм) — грязная. Это учитывают при подборе оборудования. В зависимости от того, для какой воды насосы предназначены, у них разные технические характеристики.

• диаметром выходного патрубка;
• сечением приемного отверстия;
• материалом, из которого изготовлены детали.

Если оборудование соответствует уровню загрязненности воды, то с его помощью решают многие задачи, связанные с откачкой или подачей жидкости.

Дренажные насосы применяют:

• при затоплении подвалов, погребов и других объектов;
• при ликвидации аварий на водопроводных и канализационных магистралях;
• для промывки скважин после бурения;
• для очистки септиков от ила;
• в фонтанах, бассейнах, искусственных водоемах;
• для капельного полива ягодников, овощей в фермерских хозяйствах.

Способность оборудования работать автоматически используется при необходимости постоянно контролировать уровень воды во время строительства. В дренажную яму устанавливают аппарат, подключают к сети. Дальше он работает, включаясь и выключаясь в зависимости от уровня жидкости.

Схематическое изображение, установленной дренажной системы

Использование не по прямому назначению также возможно. Временно заменяют глубинный насос для чистой воды. Правда, производительность дренажного устройства меньше, чем у специального оборудования.

Владельцы частных домов, у которых есть шахтный колодец, пользуются дренажными насосами, чтобы откачать воду, очистить дно от ила, песка. Это оборудование избавило от необходимости проводить такую работу вручную, никому не приходится опускаться на дно колодца.

Выбор насоса по производительности и напору

Производительность — характеристика, которая указывает, какой объем воды способна прокачать помпа за единицу времени.

Чем больше величина этого параметра, тем быстрее агрегат справится с работой.

Показатель напора характеризует возможность оборудования поднять воду на высоту. При выборе помпы учитывают, что 10 м в горизонтальной плоскости равняются 1 м по вертикали. Если, например, требуется почистить колодец глубиной 6 м и отвести жидкость за пределы участка на 10 м по шлангу, проложенному по земле, высота подъема должна быть не менее 7 м.

Насосное оборудование снабжается инструкцией, в которой указаны максимальные показатели производительности и напора. Последний параметр у дренажных насосов небольшой — они предназначены для откачки воды с незначительных глубин.

При выборе учитывают, что увеличение высоты подъема приводит к уменьшению производительности. Взаимозависимость параметров показана на графике, который есть в инструкции к оборудованию.

Виды погружных насосов

Среди погружных насосов, откачивающих воду, у владельцев загородных домов пользуются спросом центробежные и вибрационные. Их главное отличие — в способе забора жидкости. Выбирая вид насосного оборудования, следует учитывать качество воды: какую могут откачать центробежные, а какую вибрационные помпы.

С центробежным механизмом

У центробежного аппарата основной узел — электродвигатель. На его валу закреплена крыльчатка, которая при вращении втягивает воду через входное отверстие в корпусе. Лопасти рабочего колеса устроены так, что отталкивают жидкость от центра. Вода собирается в улиткообразной камере и под давлением новой поступившей порции выбрасывается в выходной патрубок.

Конструкция дренажного насоса с центробежным механизмом

Центробежный принцип конструкции увеличивает производительность, предотвращает попадание в аппарат абразивов, которые могут присутствовать в жидкости. Улитку и рабочее колесо, в зависимости от производителя и модели агрегата, делают стальными или полимерными.

Погружные дренажные приспособления снабжены автоматикой, контролирующей их работу. Она выключает оборудование, когда уровень воды понижается настолько, что возникает угроза сухого хода. Автоматика бывает электронной, но на большинстве аппаратов установлена механическая, которая проще и надежнее.

Механический выключатель называют поплавком. Это герметичный корпус с контактами, которые размыкаются при опускании поплавка вместе с жидкостью до критического уровня. Двигатель в погружном насосе охлаждается водой. Если бы он продолжал работать в воздушном пространстве, от перегрева вышел бы из строя.

Внутренние устройство поплавка дренажного насоса и его рабочие положения, указанные на монтажной схеме.

Установка дренажного насоса — пошаговая инструкция

Монтаж дренажного оборудования проводят на ровной поверхности, чтобы помпа находилась в своем вертикальном рабочем положении.

Затем пошагово выполняют следующие действия:

1. Присоединяют напорный шланг к патрубку.
2. Если модель оборудована поплавковым выключателем, на магистрали монтируют обратный клапан.
3. Прикрепляют через карабин к проушине насоса веревку и начинают медленно опускать. При этом следят за вертикальным положением напорного шланга.

Если насос потребляет 380 В, перед спуском проверяют, в какую сторону вращается рабочее колесо. Для этого включают и быстро отключают помпу, замечая направление вращения. Если оно не соответствует стрелке на корпусе, меняют местами 2 фазы.

Вибрационные погружные насосы

В герметичном корпусе вибрационного насоса находится катушка. Когда через нее проходит ток, создается магнитное поле, заставляющее вибрировать диафрагму. Поочередное быстрое движение деталей создает разницу в давлении внутри корпуса. Возникают условия, при которых жидкость поступает в приемную камеру и подается наверх.

Конструкция и внешний вид вибрационного дренажного насоса

Забор воды может осуществляться через верхнее входное отверстие. Такие модели при любых условиях хорошо охлаждаются, потому что всегда полностью погружены в воду. При их работе со дна не поднимает песок, ил. Вода остается такой же степени чистоты, как была. Поэтому для очистки колодца они мало подходят. Их лучше использовать для подъема чистой воды.

Если забор осуществляется через нижнее всасывающее отверстие, то колебания жидкости поднимают со дна песок, ил. При попадании мусора в рабочую камеру все резиновые детали быстро выходят из строя. Для защиты ставят фильтр.

Никакой автоматики, термозащиты конструкцией не предусмотрено.

Умельцы нашли другой выход. Если в колодце мало воды, засасывающее отверстие вибрационного насоса находится у самого дна, аппарат помещают в железное ведро. Он качает воду, не поднимая со дна осадка.

Преимущество вибрационных насосов в их долговечности. При правильной эксплуатации они не ломаются. Устройство такое, что никакая деталь не вращается, подшипников нет. Если отсутствует трение, ничто не ломается.

Для очистки колодца вибрационные насосы можно использовать как вспомогательные агрегаты. Ими откачивают воду, даже немного мутную, но песок, ил вычерпивают вручную.

Подбор шланга для перекачки воды

Главное требование к шлангу — его сечение должно соответствовать диаметру напорного патрубка, чтобы он мог выдержать создаваемое насосом давление. Если его придерживаться, это не только создает удобства в работе, но и продлевает срок службы аппарата.

Комплект из дренажного насоса и шланга для перекачки воды

Хороший шланг достаточно жесткий. Прочность придают армирование, гофрирование, стенки с увеличенной толщиной.

На долговечность шланга влияет материал, из которого он изготовлен. Пользуются спросом поливинилхлоридные и резиновые. ПВХ дешевые, на этом их преимущества заканчиваются. На резиновые цена выше, зато прослужат дольше. Ими можно пользоваться при любой температуре, тогда как ПВХ не любят резких изменений.

Если есть пожарный рукав, он может заменить шланг.

Перегиб в месте перехода из вертикального положения в горизонтальное устраняют при помощи пластикового уголка. Его вставляют в оба конца разрезанного рукава и закрепляют хомутами.

Особенности подключения погружных насосов

Перед тем как опустить насос для откачки воды в шахту колодца, измеряют глубину. Оборудование должно находиться в пределах 0,5 м от дна, если забор воды сверху, и 1 м для аппаратов с нижним всасывающим отверстием.

Если требуется опустить насос в скважину для промывки после бурения, глубину на практике определяют таким образом:

• устройство на тросе опускают до дна;
• поднимают на 2 м;
• проверяют работу;
• если все нормально, фиксируют.

Метод применяется при глубине ствола до 15 метров.

Корпус защищают от возможных повреждений при касании со стенками колодца резиновым кольцом. Между верхним концом веревки, на которой закреплен аппарат, и перекладиной на верхнем колодезном кольце привязывают отрезок толстой эластичной резины. Она будет гасить вибрацию.

Однофазные агрегаты на конце кабеля имеют вилку. Для подключения к электричеству достаточно вставить ее в розетку.

У трехфазных аппаратов вилки чаще не бывает. Подключение осуществляют по схеме в инструкции. В ней указаны цвета проводов. Особое внимание уделяют заземляющему проводнику, чтобы не перепутать его с фазным. Обязательно устанавливают защитный автомат, мощность которого указана в инструкции.

Схема подключения дренажного насоса с трехфазным питанием к сети

Стандартная длина кабеля — 10 м. Если ее не хватает, подключают дополнительный шнур, тщательно изолируют. Место соединения должно быть за пределами шахты.

Очистка сильно заиленного колодца

Такие колодцы чистить бытовым дренажным насосом сложно: его быстро забивает песок, он не может справиться с работой. Здесь больше бы пригодилось профессиональное оборудование, но умельцы нашли выход.

Сначала проводится предварительная работа. Нужно найти:

• бочку объемом 200-300 л;
• поверхностный насос или бюджетный вибрационный;
• пескоулавливающий фильтр.

Емкость устанавливают недалеко от колодца.

Сначала откачивают чистую воду, чтобы ее осталось как можно меньше, около 1 м. Ее по шлангу направляют за границы участка или находят другое применение. Теперь можно приступать к очистке источника от ила.

Технология состоит в следующем:

1. Дренажным насосом качают мутную воду в бочку.
2. Оттуда ее под напором подают обратно в колодец. Но она уже чистая — фильтр песок не пропускает.
3. Песок размывается сильной струей, дренажный насос захватывает мутную жидкость и подает наверх.

Процесс идет почти беспрерывно. Останавливаются только для того, чтобы поднять приспособление и промыть чистой водой отложения в водонапорном канале, которые могут привести к поломке оборудования.

Правила эксплуатации насоса при чистке колодца

Важно не ошибиться, выбирая насос для откачки воды из колодца. Под названием дренажные скрываются агрегаты с различными характеристиками. Одни предназначены только для чистой воды, если попытаться удалить ими ил из колодца, поломки не избежать. Используемый аппарат должен справляться с перекачкой воды, содержащей механические включения и волокна. Данные о назначении и возможностях насоса указаны в инструкции к нему.

Мощность агрегата подбирают в зависимости от периодичности промывки колодца. Если это делается часто, для профилактики, подойдет маломощный аппарат. Для очистки заиленного колодца целесообразно пользоваться агрегатом большой мощности.

Сильно загрязненные шахты перед откачкой воды очищают вручную. Для этого по лестнице человек спускается в шахту и соскабливает со стенок отложения. Это поможет быстрее произвести очистку колодца насосом, его рабочие части будут меньше засоряться.

Процедура очистки несложная:

• аппарат опускают в колодец на глубину, при которой его заборное отверстие не доходит до дна 0,5-1,0 м;
• включают устройство и начинают очистку;
• регулярно отключают, поднимают наверх, очищают фильтр агрегата;
• после 2 часов работы делают перерыв на 15 минут.

Следят, чтобы не было постоянного включения и отключения. Это случается при малом дебите воды. Тогда насос перегревается и останавливается.

Обзор популярных моделей

Дренажное оборудование на рынке представлено моделями производителей из России, Китая, Японии, Европы. У них различные технические характеристики и цены, но каждый бренд находит своего покупателя.

Бюджетный сегмент представлен моделями «Родничок», «Вихрь» и другими вибрационными насосами.

Спросом пользуется недорогой китайский Herz WRS 40/11-180, который хорошо справляется с промывкой колодцев. У него двигатель 1,5 кВт, поднимает воду на высоту 23 м.

Высокопроизводительные бренды Grundfos, Karcher, Makita надежные и долговечные. Широкий модельный ряд требует внимательного отношения при выборе оборудования. Возможны существенные отличия в возможностях, ограничения в применении. Следует перед покупкой внимательно ознакомиться с инструкцией, проконсультироваться.

Комплектация дренажного насоса makita pf0300

Итальянские Pedrollo TOP — мощные и эффективные агрегаты для откачки воды из колодца. Они не рассчитаны на работу с грязной жидкостью, поэтому очистить колодец от ила не могут. Способны долговременно работать, оборудованы термозащитой.

При правильном выборе в зависимости от условий работы любая модель справится с поставленной задачей.