水锤泵工作原理

2019-08-20

水锤泵的工作原理是利用水在流动中突然受阻后产生比正常压力高十倍以上的瞬时水锤压力实现提水。

水在管道中以一定流速运动，如果突然受到阻碍，使水流运动中断，在这一瞬时管道内压力急剧增高，并伴随着震动和冲击声，这种现象叫做水锤现象，或叫做水击现象。水锤泵就是利用这种水锤现象所产生的巨大压力来提水的，水锤泵的名字也是从此而来的。

水锤现象是比较复杂的，但在日常生活中也可以碰到这种现象。例如抽水机在运行中，如遇停电或传动皮带脱落而突然停车时，出水立即中止，此时就会听到管道内有“轰隆隆”的锤击声，看到水泵和水管的震动现象，严重的能打碎底阀和进裂水管。又如当人们突然关闭自来水龙头时，水流突然受阻，也会在水管中发生“砰砰”的锤击响声和随之而来的水管颤动现象。这些水锤现象都是因为水在管路中以一定的速度流动时，突然停车或关闭阀门，前面的水停止运动了，而后面的水继续向前运动，在很短的时间内，就会产生强大的压力冲击管道，并发出“轰隆隆”的锤击声。所以“水锤”是指在管路中有一定速度的水流突然停止时所产生的压力瞬时急剧变化的现象。发生水锤时，管内压力比正常压力可以大几十倍，这个压力叫做水锤压力。如果在发生水锤的地方接上一根管子，水就会在水锤压力的作用下，被压到很高的地方去。水锤泵就是根据这一原理来提水的。因为水锤的作用历时很短，水锤压力也就随之减弱消失。为了使水锤泵不断地自动扬水，必须设法使它连续不断地产生水锤作用，以便利用它不断产生的强大压力把水打到又高又远的地方去。

水锤泵基本工作原理动图

水锤泵中的泄水阀和扬水阀是由单向止回阀构成一个组合自动阀件。水锤泵开始工作前，在自身重力作用下，泄水阀处于开启状态，扬水阀处于关闭状态，开机后，落差水流通过动力水管流进泵体，经开启的泄水阀向外流出，泄水阀底部受到的水压不断增加，当泄水阀底部受到的水压大于泄水阀自重时，水流推动泄水阀迅速向上关闭，即发生水锤现象。随着泄水阀的关闭，泵体内水的压力急剧上升，产生一个升压波促使扬水阀开启，部分水被快速冲入压力罐，压力罐内水位提高，管内的空气被压缩，迫使部分水流向扬水管。动力水管的水流由于水锤动能耗尽，使水暂时停止，此时压力波衰减，扬水阀瓣由于上下压差而自动关闭。由于水柱的弹性，在扬水冲击减弱以后，水柱朝流动方向微微往后摆动，于是在泵体内就出现了短暂的负压，泄水阀在负压和自重作用下重新打开进行泄流，然后自动重复上述过程，每一个动作周期都会有部分水冲到压力罐里，然后再经扬水管扬出，如此循环往复不息，水锤泵就能连续不断地自动扬水了。