杏彩官方登陆:自制一个水锤泵用简单的材料制作一个不用油不用电就可

　　水锤泵是在1772年一个名叫John Whitehurst的人首次提出设计发明的，至今已有 200多年的历史了，多年来经过很多次设计和材料的改进变化。但使用原理不变。我此次介绍制作的为枪型水锤泵。

　　水锤泵主要构成部件有，驱动管（别名引水管或者进水管），进水阀 ，泄水阀（别名废水阀），压力阀（别名中心阀），压力罐， 压力表， 输水阀（别名出水阀或者扬水阀），输水管。

　　set1 泄水阀（废水阀）和压力阀（中心阀）是两个方向相反的阀门！泄水阀阀瓣向下时为打开，压力阀阀瓣向右时为打开 。水泵未运行时在重力作用下，泄水阀是常开状态，压力阀在弹簧或者背压的作用下是常闭状态。（图一）。当进水阀打开后，驱动管中的大量水流通过泄水阀源源不断地流出，同时对泄水阀阀瓣施加一个向上的水流压力。（图一示）。

　　set2当驱动管水流对泄水阀阀瓣施加的压力大于阀门阀瓣 自身向下的重力时。泄水阀受驱动水压就会瞬间关闭（阀体关闭水泵发出砰击声）。驱动管内的水流因惯性会继续向泄水阀流动并冲击阀体，此时泵体内水流压力会急剧增高而产生水锤效应。

　　set3 水锤效应产生后，泵体内压力升高，高压水流会向每一个方向流动冲击施压，当高压传递向驱动管时，和驱动管内的水流碰撞引起驱动管的震动。当高压传递向压力阀时，会向右冲开压力阀阀瓣，并将一部分水流压入压力罐内，达到泄去水锤高压的目的。（图二示）

　　set4当泵体内水锤压力泄压后，对压力阀向右的压力消失，此时压力罐因为水量增多灌内空气受到压缩，产生了向下的压力。输水管内也因为充满水流而产生了重力，压力阀本体弹簧也给阀瓣施加向左压力。此时压力阀会向左关闭 ，并向驱动管方向传递释放压力。图三示（PS输水管向下的重力压和压力罐的产生压力称之为背压）

　　set5当背压经水流传递至泄水阀下时，泄水阀瓣下方的水压力降低，重力作用下泄水阀瓣向下运动趋势，泄水阀即呈打开状态。（图四示）

　　set6当背压和驱动管水头水压力抵消后，驱动管中水流又会重新经过泄水阀流出并向泄水阀瓣施加压力。如此又回到了set1.在驱动管源源不断的水流作用下水锤泵即如此循环周而复始。（动图示）

　　水锤泵是依靠有落差的水流压力作为动力运行的，水源选取溪流，水坝，水库，等有水头落差的水源。在没有合适环境安装的情况下，可以如上图所示，将水源水流引至能产生落差的地方.并设置过滤桶装置来作为水锤泵的驱动水源。水锤泵不能在静水或者平行流动的河水中使用，必须要有落差的水流。

　　有水头落差水锤泵才能运行。因为大气压力的原因，水头落差高度应当控制在0.6米－7.8米这个范围内，落差过大或者过小时，水锤泵将不能正常运行或者运行效率极低。

　　驱动管是水锤泵产生动力的重要部件。驱动管的长度约为水头落差的6-8倍.长度约为4米－60米.

　　驱动管越短，水头落差越低。水锤泵泄水阀瓣的运行速度就越快。（水锤泵效率并非阀瓣运行越快越好）

　　驱动管越长，水锤泵泄水阀瓣的运行速度就越慢，水锤泵效率降低。当驱动管长度超过30米时。应当在中段设置垂直向上的立管，以提升水锤泵效率。

　　驱动管选材，首选内壁光滑的金属管道，次选PVC给水管，再次选用硬直PE管道，切勿使用软管作为驱动管。驱动管安装时与水锤泵水平面应当形成一个7°至15°的夹角.各连接件密封不泄露。驱动管进水口处应当安装过滤装置，防止树枝泥沙等杂质进入堵塞水锤泵体，损坏水锤泵。

　　水锤泵的扬程是指水锤泵安装水平面到扬水管出水口的高度，并非扬水管的长度，（扬水管长度理论上是无限长，实际使用中水和水管内壁的摩擦阻力导致扬水管长度又是受限的）

　　水锤泵扬程是水头落差高度的7倍，在我的实验中当。扬程小于2倍水头落差时，水锤泵背压降低，会导致水锤泵不运行或者效率降低。

　　当扬程高于5倍水头落差，或者扬水管长度超过100米时，建议在扬水管中段合适位置安装止回阀以降低背压对压力阀的压力，提升扬水效率。

　　压力罐会利用水锤效应的高压水流压缩罐内的空气，用来储存水锤泵运行产生的输出压力，有缓冲并平衡稳定输出水流的作用。

　　压力罐容量越小，空罐首启水锤泵按压泄水阀瓣次数就越少，储存压力的量就越少，输水管口水流间歇停顿越明显；

　　压力罐容量越大，空罐首启水锤泵按压泄水阀瓣次数越多，储存压力的量越多，输水管水流越平稳流畅。

　　在压力罐内，空气经过水流压缩存储在压力罐顶端，用以平衡输出水流。但是在压力环境下随着时间的增长，罐内的压缩空气会慢慢溶于水中，并随着输出水流流出压力罐。造成压力罐空气流失。压力罐效率降低。为解决这个问题，我们就需要在压力罐内设置，气囊以防止空气溶于水。一般我会选择用耐磨气球，橡皮球，或者自行车内胎等有弹性可密封充气的材料作为气囊使用.

　　水锤泵是利用水流的压力来工作的，因此你选取安装水泵之前，应勘察使用环境的水源流量是否合，能不能满足你将要安装的水锤泵用水需求。例如你使用一个1寸的水锤泵。相应的驱动管也是一寸的，那么你选取的水源，就必须要满足1寸水管，装满管水源源不断地流出。如果不能满足流量，水锤泵无法正常循环运行， 则需要改用小一尺寸的水锤泵。（PS：1寸泵用水量为22.8L/分钟）

　　水头高度落差，使用水锤泵必须要有落差的水源。水源到水泵之间的落差高度应控制在0.6-7.6米。小于0.6米水泵会不工作或者效率极低。大于7.6米时应在中间设置转存储装置（水桶水箱等）降低落差。

　　水头落差决定水锤泵的扬程。安装使用水锤泵之前，需要依据水头落差高度计算出你要抽水的扬程是否达到你的目的需求。水锤泵的扬程为落差高度的7倍，即扬程=水头落差 x 7.

　　水锤泵的使用中，和常规水泵比它的效率不是很高，扬水效率只有60%左右。常规机械传动水泵消耗电力或者燃油，可以短时间大流量的供水，水锤泵利用水流自身的压力运行，属于细水长流状态，以时间换量。因此再紧急用水的情况下需要考虑扬水量的问题。