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,。
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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。, s- N" D& Q# Y9 ~5 P# q0 s
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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(jī)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(jī)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(jī)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,。4 D9 j/ |( R. O; l- Y% q
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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(jī)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(jìn)出水口,,壓力罐,,泵體,輸水閥以及泄水閥這幾部分組成的,。 * U6 h" [7 l1 y- T$ v
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5 g" ?7 x. k$ j( q, d* I9 X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,。 - P& ~9 | i9 B% V# E C/ o! t
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(jìn)水落差的高處,,最大的提升高度能達(dá)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(jī)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(jì)節(jié)能環(huán)保。
7 w0 h$ k y6 L0 X" t0 T6 D 水錘泵的發(fā)展2 ?( _+ N) \4 t0 n. [& {
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。 ! x3 I( j# B% P3 ?
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(jī)械設(shè)備需要使用能源才能驅(qū)動其不斷的運行。
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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。
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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(jìn),,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,。 0 Z& l! ]6 s- y0 q* e2 c6 [ Q
水錘現(xiàn)象
4 \' B4 x! e& ~6 o' K6 P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。 ' f* H6 T% f, I W, @3 y4 s
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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(dāng)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,。 / \6 U# @. k8 A5 ~. q2 H
這種水錘現(xiàn)象由于沖擊力很大,,如果壓強(qiáng)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,。
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9 a z: S0 [* z& c水錘泵的工作原理( @+ O% U E0 Z' b
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(jī)械水錘泵,。
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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,。 0 m X. F4 ?4 f& b5 _+ X6 Q. s3 V
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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" v, v( z. |' n5 f+ N" J- }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(dāng)打開水錘泵時,,水從高處由進(jìn)水管經(jīng)過打開的泄水閥向外流出,,當(dāng)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(dāng)壓力罐內(nèi)的水壓強(qiáng)增加到大于揚水管內(nèi)的壓力時,,水就會從出水口流出來,。
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; _( t% j# w% g. b3 g: @8 H" N泄水閥的壓力下降后在彈簧和負(fù)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(fù)運行,。
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3 N3 X* F. o' e2 ^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(jì)和環(huán)境保護(hù)做貢獻(xiàn),。
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