Difference between revisions of "液压柱塞泵"
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Revision as of 22:24, 24 May 2017
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液压柱塞泵是一种水能（即水流高差产生的重力势能）驱动的水泵。在一些河段短且有高差的天然水域，液压柱塞泵可用来向海拔稍高的地区输水，且不需要使用电力或其它燃料。液压活塞利用水锤效应，通过加压，使流入水泵水流在泵内快速流动，进而将水位由原来的位置提升至高水位。整个过程只需要水力供能。
液压活塞泵在1772年被发明出来，并于19世纪广泛应用，但随着燃煤蒸汽引擎和柴油驱动泵的出现，这种泵逐渐被取代。近年来，因为使用环保可持续的能源，且便于当地生产，液压活塞泵又回到人们的视野之中。
Contents
适用条件
液压柱塞泵由水流高差产生的重力势能驱动，其原理是，泵入水泵的水可以提升至其泵缸中水位高度的30倍。若泵缸中水位高度1米，则泵送水流可以提升至30米的高度，以此类推，7米的泵缸水位可将水流泵送至210米的高度。
液压活塞的性能取决于水泵的规格，水泵输水管的直径不同，水泵的规格也不同。这种水泵有1-5型不同的规格。
一般而言，高差是指垂直距离高潮，而非倾斜面的实际测量长度。
| 优势 | 缺点 |
|---|---|
| - 使用可再生能源 - 设计合理的水泵可在当地进行生产和维修 |
- 需在有一定高差的水域使用 |
建造、操作和维修
液压活塞泵仅有两个活动部件，加装弹簧或加重型的排水阀（有时又称止回阀）和输水节止阀，建造成本底且易于维护，非常实用。此外，还有一根从抬升水源导流的导水管，以及一根输水管，这根输水管将导水管内的水抬升至高于水源的位置。
套管的理想长度是水源至水泵的垂直距离的5至12倍，或是管道直径的500至1000倍，取两数中最小值。这种长度可以让水流有1至2秒的缓冲。标准效率为60%，但可以高至80%。通常管道的形状是笔直的，但也可以弯曲，甚至卷成螺旋状。管道应是无弹性、牢固且坚硬的，否则会降低其功效。
简化版液压活塞如下图所示。首先，排污阀[4]开启，导出阀[5]闭合。导管[1]内的水在重力、加速度和动能的作用下流动，直到它迫使排污阀关闭。导管中的水流动力向闭合的排污阀冲击，引发水锤作用从而增加水泵压力，使导出阀[5]开启，并迫使水流向管道[3]。
因为水流被迫向上流动而非从水源向下流动，水流速度减缓。当水流逆转，止回阀关闭。当水流中断，排污阀因净水头重新开启，重复以上过程。
充满空气的压力容器[6]缓冲当排污阀关闭时产生的水压，同时使更多恒流通过管道，从而提高水泵效率。理论上来说压力容器并不是必需，但没有配备压力容器的水泵效率大幅下降，水泵压力骤增，同时会减少水泵的使用寿命。其中的一个问题是增压空气会逐步溶解到水中，直至消失。 应对这一问题的解决措施是装置一个可以自动向循环内注入小气泡的排气阀。[5]
维护
一些常见的操作性问题包括管道内进入空气、入口或阀门被杂物堵塞、压力容器内空气过少产生故障、冬天温度过低及输出堵塞或压力过大导致的管道爆裂。
实地经验
本文介绍了液压活塞在菲律宾的引进与应用。
Akvo RSR 项目
液压活塞水泵应用于以下项目。
 |
 MWA-LAP: 尼加拉瓜 |
指南、视频与链接
液压活塞，16分钟 |
由AID基金会提供 |
阿富汗国产<／center> |
R.A.生产/center> |
- 液压柱塞泵维基百科
- AID基金会液压活塞获得2007年艾希顿奖
- 液压柱塞泵, 实践活动.
- 液压活塞的功能与结构介绍，其中包括低成本和实验设计图纸。英国华威大学科技发展单位(DTU)
- 低成本自制水泵,克莱姆森大学.
- 另一款低科技水泵设计, Judy of the Woods.
- Akvo第12周解决措施
告知
- 本文改编自维基百科文章 Hydraulic Ram
此篇文章由新南威尔士大学翻译系学生 杜雪 赵晓宇翻译
