水锤泵制作教程（怎么自制水锤泵，水锤泵DIY宝典）

100人浏览 2024-10-06 09:56:22

水锤泵起源

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。我们此次介绍制作的为枪型水锤泵。

水锤泵结构

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。

工作原理

动图

泄水阀（废水阀）和压力阀是两个方向相反的阀门！泄水阀向下为打开，压力阀向右为打开。水泵未运行时在重力作用下，泄水阀是常开状态，压力阀是常闭状态。图一

图1

t图2

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，同时对泄水阀阀门施加一个向上的水流压力。（图一）。

当水流对泄水阀门施加的压力大过阀门簧片自身向下的重力时。泄水阀就会瞬间关闭。驱动管内的水流因为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产生水锤效应。

水锤效应产生后，泵体内压力升高，水流会向每一个方向流动施压，当带着水锤高压力的水流向驱动管时，和驱动管内的水流碰撞引起驱动管的震动。当高压水流向压力阀时，会向右冲开压力阀并将一部分水压入压力罐内，已达到泄掉水锤效应压力的目的。（图二示）

图三

图四

当泵体内水锤压力泄压后没有了向右了压力，此时压力罐因为水量增多产生了向下的压力。输水管内也因为水重力而产生的向左的压力传递给压力阀，合并压力阀本身弹簧向左关闭的压力。压力阀会向左关闭，并向驱动管方向释放传递压力。（PS输水管向下的重力压力和压力罐的产生压力称之为背压）（图三示）

当背压经过泄水阀下时，泄水阀瓣下方的水压力降低，重力作用下泄水阀瓣向下移动，泄水阀又呈打开状态。（图四示）

当背压和驱动管水压力抵消后，驱动管中水流又会重新流向泄水阀并向泄水阀施加压力。如此循环周而复始。（图一示）

安装使用环境

水源：

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。

水头落差：

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：

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。

扬程和扬水管

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

压力罐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，有缓冲并平衡输水水流的作用。

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，储存压力量越少，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，储存压力量越多，输水管水流越平稳流畅。

压力罐气囊

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.

水锤泵使用三要素（制作或者购买前必看）