水錘泵工作原理

2019/08/20

水錘泵的工作原理是利用水在流動中突然受阻后產生比正常壓力高十倍以上的瞬時水錘壓力實現提水。

水在管道中以一定流速運動，如果突然受到阻礙，使水流運動中斷，在這一瞬時管道內壓力急劇增高，并伴隨著震動和沖擊聲，這種現象叫做水錘現象，或叫做水擊現象。水錘泵就是利用這種水錘現象所產生的巨大壓力來提水的，水錘泵的名字也是從此而來的。

水錘現象是比較復雜的，但在日常生活中也可以碰到這種現象。例如抽水機在運行中，如遇停電或傳動皮帶脫落而突然停車時，出水立即中止，此時就會聽到管道內有“轟隆隆”的錘擊聲，看到水泵和水管的震動現象，嚴重的能打碎底閥和進裂水管。又如當人們突然關閉自來水龍頭時，水流突然受阻，也會在水管中發生“砰砰”的錘擊響聲和隨之而來的水管顫動現象。這些水錘現象都是因為水在管路中以一定的速度流動時，突然停車或關閉閥門，前面的水停止運動了，而后面的水繼續向前運動，在很短的時間內，就會產生強大的壓力沖擊管道，并發出“轟隆隆”的錘擊聲。所以“水錘”是指在管路中有一定速度的水流突然停止時所產生的壓力瞬時急劇變化的現象。發生水錘時，管內壓力比正常壓力可以大幾十倍，這個壓力叫做水錘壓力。如果在發生水錘的地方接上一根管子，水就會在水錘壓力的作用下，被壓到很高的地方去。水錘泵就是根據這一原理來提水的。因為水錘的作用歷時很短，水錘壓力也就隨之減弱消失。為了使水錘泵不斷地自動揚水，必須設法使它連續不斷地產生水錘作用，以便利用它不斷產生的強大壓力把水打到又高又遠的地方去。

水錘泵基本工作原理動圖

水錘泵中的泄水閥和揚水閥是由單向止回閥構成一個組合自動閥件。水錘泵開始工作前，在自身重力作用下，泄水閥處于開啟狀態，揚水閥處于關閉狀態，開機后，落差水流通過動力水管流進泵體，經開啟的泄水閥向外流出，泄水閥底部受到的水壓不斷增加，當泄水閥底部受到的水壓大于泄水閥自重時，水流推動泄水閥迅速向上關閉，即發生水錘現象。隨著泄水閥的關閉，泵體內水的壓力急劇上升，產生一個升壓波促使揚水閥開啟，部分水被快速沖入壓力罐，壓力罐內水位提高，管內的空氣被壓縮，迫使部分水流向揚水管。動力水管的水流由于水錘動能耗盡，使水暫時停止，此時壓力波衰減，揚水閥瓣由于上下壓差而自動關閉。由于水柱的彈性，在揚水沖擊減弱以后，水柱朝流動方向微微往后擺動，于是在泵體內就出現了短暫的負壓，泄水閥在負壓和自重作用下重新打開進行泄流，然后自動重復上述過程，每一個動作周期都會有部分水沖到壓力罐里，然后再經揚水管揚出，如此循環往復不息，水錘泵就能連續不斷地自動揚水了。