相信很多人從小就聽說過這樣一句話,“人往高處走,水往低處流”,,從此不管這句話對不對,,明不明白是什么意思,但這句話在人們腦海里已經(jīng)是根深蒂固的存在著,。 9 R4 u; @0 A. i) G
水為什么是往低處流的,,這很多人的疑問,其實這是個物理知識,,物體能夠運動都是受到了外力的作用,,而運動的方向就是向它施加最大力的方向,水在地球上會受到很多不同大小力的作用,,而受到地球向下的引力是最大的,,因此水就是向下流動的。
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而要是說水能往高處流,,那你肯定在想,,一定是借助什么機器或者是人力的幫助而實現(xiàn)的,像以油或者電作為動力的抽水機就可以,,不然是不可能實現(xiàn)的,,但確實有這么一個利用簡易的裝置,不借用機器或者人力就能實現(xiàn)將低處的水提升送到高處去,,這就是水錘泵,。! h c: ?- P3 p: v; X; F5 T
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水錘泵是一種以流動的水作為沖擊動力,從而產(chǎn)生水錘效應(yīng),,將低處的水提升到高處的提水裝置,,是一種將動能轉(zhuǎn)換成壓力能的簡單機械,水錘泵主要用于山區(qū),,丘陵以及平原河流或水庫周圍的灌溉,,養(yǎng)殖以及飲用水等。
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水錘泵的最大優(yōu)點就是,,不需要消耗電力等任何能源,,而且水錘泵的結(jié)構(gòu)簡單,就是由進出水口,,壓力罐,泵體,,輸水閥以及泄水閥這幾部分組成的,。
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利用落差流動的水流突然受阻后,水流的慣性產(chǎn)生水錘效應(yīng),,產(chǎn)生比正常壓力高很多倍的水流沖擊力,。 ; y. E B$ D" R; b
利用這種壓力產(chǎn)生的能量,可以自動將水輸送到20-100倍于進水落差的高處,,最大的提升高度能達到300米,,只要有一定落差的流動的水流,,水錘泵就不需要任何的輔助機械,而實現(xiàn)從低處往高處持續(xù)穩(wěn)定的提水,,非常的經(jīng)濟節(jié)能環(huán)保,。
! r# H( n1 _2 }% Q. f3 U. D) i! i 水錘泵的發(fā)展; ~5 C) j2 L6 j' _3 |
水是人類賴以生存的源泉,也是萬物之本,,但是受制于地勢和環(huán)境的限制,,不能充分地利用這種重要的資源。
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為了利用水資源,,人類很早就開始利用流水,,人力以及畜力提供的動力來將水從低處提升到高處,但是由于設(shè)備和提供的動力有限所以效率不高,,后來又發(fā)明了效率更高的抽水泵,,但是這些機械設(shè)備需要使用能源才能驅(qū)動其不斷的運行。 5 J. J9 R- s* F% o
在1772年,,有個英國人約翰(John Whitehurst)發(fā)明了一種簡易的手動水錘泵,。
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1796年,法國人約瑟夫邁克爾兄弟,,在原來約翰所發(fā)明的水錘泵的基礎(chǔ)上又增加了一個閥門,,使得這種新的水錘泵實現(xiàn)了持續(xù)不斷自動供水。
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1809年,,在美國頒發(fā)了第一個水錘泵的專利,,并開始在市場上銷售。 ! q6 n& P, B' j k
水錘泵這種簡單便宜的提水裝置也被稱為人力歷史上最重要的發(fā)明之一,,一百多年來經(jīng)過不斷的優(yōu)化改進,,水錘泵使用成本低的特點,已經(jīng)成為部分行業(yè)最重要的提水裝置,。
7 F- x' k/ u% o! [ 水錘現(xiàn)象
, A6 g) F, k; `; V0 R) a9 I' u說到水錘現(xiàn)象你或許沒有聽說過,,但你也許曾經(jīng)感受過,那就是有時候你關(guān)閉水龍頭閥門后,,整個水管就會震動起來,,水管內(nèi)也會有水的咚咚響聲,而且這個震動有時還會隨著水管傳遞到建筑物中,,這種現(xiàn)象用塑料水管時更為明顯,,其實這就是水錘現(xiàn)象。
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水在壓力管路中受慣性會持續(xù)快速的向前流動,,當關(guān)閉閥門后水流就會被截斷,,使水的流速突然發(fā)生變化,就會造成水管內(nèi)的壓力突然增大并會產(chǎn)生很大的沖擊力,這種沖擊力就是水錘的由來,,相反關(guān)閉的閥門突然打開后同樣也會產(chǎn)生這種現(xiàn)象,,這種水力現(xiàn)象被稱為水擊或水錘。
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這種水錘現(xiàn)象由于沖擊力很大,,如果壓強過高就會對水管造成很大的傷害,,長時間的水錘現(xiàn)象會造成水管或閥門的損壞,為了減小水錘現(xiàn)象對管道的損壞,,在管路中就需要安裝一些緩沖設(shè)備,。 g( a7 H2 e& w7 M
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水錘泵的工作原理
3 q' ~" U, F# l( |1 I2 O我們知道水錘有很大的沖擊力,所以人們就利用了水錘這種自然現(xiàn)象,,制造出了可自動泵水的水力機械水錘泵,。 # N# `* }; g s4 K- M5 B" m
水錘泵利用流水的動力讓泄水閥與揚水閥周期性的開關(guān),從而產(chǎn)生水錘壓力把水從低處提升到高處,。 ' {7 V( y$ \. F9 @( ^& f3 n
水錘泵的原理是利用水在流動中突然受阻后,,產(chǎn)生比正常壓力高十倍以上的瞬間水錘壓力實現(xiàn)提水。
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/ F( P* \8 J0 l e& C9 E, C& U+ U水錘閥在工作前,,泄水閥在彈簧的作用下處于開啟狀態(tài),,輸水閥的彈簧在自身重力的作用下處于關(guān)閉狀態(tài),當打開水錘泵時,,水從高處由進水管經(jīng)過打開的泄水閥向外流出,,當泵體內(nèi)水量增加,泄水閥內(nèi)側(cè)的壓力就會增加到大于泄水閥彈簧壓力時,,水會推動泄水閥關(guān)閉,,就會發(fā)生水錘現(xiàn)象。 此時水錘泵內(nèi)的壓力會快速增加,,輸水閥就會打開,,部分水被壓入到壓力罐中,當壓力罐內(nèi)的水壓強增加到大于揚水管內(nèi)的壓力時,,水就會從出水口流出來,。 ( z7 k( ]. r2 v8 p
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泄水閥的壓力下降后在彈簧和負壓的作用下又會重新打開,輸水閥在自重和彈簧壓力以及空氣室內(nèi)水壓力的固體作用下重新關(guān)閉,,在水流的作用下上述動作自動重復運行,。
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隨著人類越來越重視低碳環(huán)保的今天,水錘泵這種具有低碳環(huán)保,,節(jié)省能源的提水設(shè)備將發(fā)揮巨大的作用,,水錘泵可以充分利用水資源,更深一步發(fā)展甚至可以用作小型水力發(fā)電,,為低碳經(jīng)濟和環(huán)境保護做貢獻。
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