By：水甲天下－文七
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）
适合流量的水源
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够大。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寸水管满管水源源不断地流出。如果不能满足流量，则需要改用小一尺寸的水锤泵。
水源的落差高度
水头高度及落差，使用水锤泵必须要有落差的水源。水源到水泵直接的落差高度控制在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（水桶等）降低落差。
扬水扬程
水头落差决定扬程。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。 扬程=水头落差x7.
动手做一个水锤泵
6分水锤泵
材料表
①6分PVC管节 ，8个，裁切长度为5MM，两端打磨无毛刺
②6分PVC球阀，1个
③6分PVC快接，1个
④6分PVC三通，2个
⑤DN20黄铜卧式止回阀，1个，加厚簧片。
⑥6分PVC外丝直接，1个
⑦6分PVC柱塞阀，1个，带弹簧单双由令均可。
⑧1.5L矿泉水瓶，娃哈哈或者农夫山泉的都行。瓶盖沿着密封圈开好中心孔。
⑨PVC32转6分外丝直接.1个
⑩6分转4分PVC大小头，1个
⑪4分pvc管节，3个，裁切长度为5mm，两端打磨无毛刺
⑫4分PVC快接，1个
⑬PVC球阀，1个
⑭6分PVC内丝直接，1个
辅材：PVC给水胶水1瓶，生料带1卷。
工具：胶水刷，PVC快速扳手和普通扳手。
第一步把材料摆放好如图下
第二步把6分球阀和6分快接用6分管节连接起来（记得用胶水）图下
第三步把第一个三通连接到6分快接上 如图下
第四步把6分外丝直接 连接到第一个三通上 如图下
第五步把6分柱塞阀连接到三通另一端。注意柱塞阀上的箭头对着6分球阀和三通的反方向，图下
第六步把第二个三通连接到6分柱塞阀的另一端图下
第七步把6分内丝直接用胶水接在第二个三通的上方
第八步把6分转4分大小头连接在三通右边如图下
第九步把4分快接连接到大小头上 下图
第十步把4分球阀连接在4分快接上图下
第十一步给矿泉水瓶盖刷满胶水并和32转6分外丝直接连接
刷均匀并且安装平稳 并放置一边等胶水凝固
第十二步把黄铜阀连接到第一个三通的外丝接口上。注意黄铜阀箭头朝下。6分外丝用生料带缠绕一下
第十三步带胶水是稍微凝固后 ，矿泉水品拧到第二个三通上。安装前在螺纹处需要缠绕生料带防漏
最后一部 撕掉瓶身贴纸，并在两个球阀两端连接对应大小的PVC管节作为进出水管的预接件即可。
下面观看制作水锤泵视频
全篇完
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