专利名称：水力扬水机的制作方法
技术领域：
一种提水排水装置，属于泵类机械。
已有的各种水泵需要用电或用油，不适应缺电少油的边远山区。使用某些人力提水机械，劳动强度大，易疲劳。
本实用新型的目的是提供一种边远山区适用的利用水位能提水的水力扬水机，做到节能省力。
本实用新型的工作原理如下利用水电设施引水管中经常发生的有破坏作用的管道非恒定流，即水击现象，化害为利，将大量水的位能形成的冲击能转换成小部分水的动能，使小部分水扬到更高的高度。
什么叫水击现象呢？水力学教材中是这样介绍的具有一定位能的水在不泄漏空气的管道中以稳定的流量和速度流动时，则管道内所受的介质压强则为水源头的位能，称为管道恒定流状态。当某种原因，例如阀门瞬间关闭或开启，将使水流在管道中的流速和流量发生突然变化，破环恒定流状态，使水流在管道中产生扰动并迅速形成波。这种波以板快的速度传插到变化点并在该处产生一个很大的压强。这个压强变化迅速，且幅度大，易于引起管道变形，甚致破坏。这种管中压强急剧升降的波动现象，称为管道非恒定流。由于管中压强波动伴有锤击般的声响和振动，所以又称为水击现象。
水击波的速度水击波的传插速度是非常快的，按牛顿关于弹性压力波无边界连续介质中的传插速度的理论推出速度为1435米/秒。
当考虑到水的压缩性和管壁的弹性变形时，钢质的薄壁管的水击波速度为C=14351+KDEt]]>式中D-管道内径(米)T-管壁厚度(米)K-水的弹性系数(牛顿/米2)E-管道的弹性系数(牛顿/米2)查表可得到常用管材的E值和 值。举例设引水钢管内径为0.1米，壁厚0.006米，查表得 值为0.01，则管内水击波速度为 直接水击压强的计算公式为ΔH=-Cg]]>(V-Vo)式中ΔH-水击压强(米)C-水击波传播速度(米/秒)V-阀门开或闭终了管内流速(米/秒)Vo-管内初始流速(米/秒)g-重力加速度(9.8米/秒2)当阀门关闭时，流速减小，V＜Vo，则ΔH为正值，即水击波使管中压强升高。当阀门开启时，流速V＞Vo，则ΔH为负值，即水击波使管中压强减少。
假设水源高度5米，它在内径0.1米钢管内流速为Vo=0.5米/秒，则当阀门突然关闭即V=0时，水击压强ΔH=-cg(V-Vo)]]>=-13289.8(0+0.5)]]>=68(米)本实用新型的目的是这样实现的将扬水机设计成主要由壳体和气包两部分组成。壳体一端为进水口，另一端与气包相连。壳体上部有橡皮蕊泄水阀和泄水口。壳体与气包连接处有橡皮蕊出水阀。气包下部有带逆止阀的扬水口。把扬水机安装在有3米以上高度落差的水源处。具有一定压力的水通过引水管从进水口进入壳体，使泄水阀瞬时关闭，水击现象使壳内水压剧增，水冲开出水阀而灌入气包内并压缩气包内的空气。在带压力的水冲开出水阀的同时，泄水阀处水压下降，泄水阀在自身弹力作用下打开，水从泄水口泄出，引起出水阀下方水压迅速下降，出水阀关闭，与此同时，气包内被压缩气体膨胀做功。使气包内的水冲开逆止阀。从扬水口扬到10米以上高处，出水阀关闭后，泄水阀处水压升高，使泄水阀再次关闭，再次产生水击，出水阀再次冲开，如此循环往复，不断地将少量水扬到高处。也就是说，按照管道非恒定流理论，泄水阀的瞬间关闭和出水阀的开启，使进入气包内的小部分水的压强剧增；泄水阀的瞬间开启和出水阀的关闭，使泄出的水压强剧减。这一增一减，连续不断的水击现象，使大量的水的位能转换成进入气包内的小部分水的动能，再通过气包内气体的压缩和膨胀，达到扬水之目的。
与已有技术相比，本实用新型具有下列特点1、该扬水机无旋转运动的部件。因此无燥声、工作可靠、维修工作量少。
2、不用电、不用油、节能省力，适应于有水源无电源的边远山区。
图1是根据本实用新型而提出的水力扬水机结构示意图。
以下结合附图和实施例具体描本实用新型的结构和工作原理。
本实用新型的特征是壳体(4)的一端为进水口(5)。另一端与气包(12)相连接。壳体(4)的上部有由阀座(2)和橡皮阀蕊(3)构成的泄水阀(1)和泄水口(6)。壳体(4)与气包(12)连接处有由阀座(13)、橡皮阀蕊(14)构成的出水阀(15)。气包(12)下部扬水口(8)处安有逆止阀(9)。
扬水机安装在有3米以上高度落差的水源处，具有一定压力的水进入壳体(4)，水的压力使橡皮阀蕊(3)盖住阀座(2)。即瞬时关闭泄水阀(1)，水击现象将使壳内水压增大到一定的程度，冲开橡皮阀蕊(14)，即通过出水阀(15)进入气包(12)并压缩气包(12)内的空气，出水阀(15)被冲开的同时，泄水阀(1)下面水压降低，橡皮阀蕊(14)在本身弹力作用下离开阀座(2)，水经过阀座(2)上的小孔由泄水口(6)处泄出，引起出水阀(15)下面水压迅速降低，橡皮阀蕊(14)盖住阀座(13)，即关闭出水阀(15)，与此同时，气包(12)内的气体膨胀做功，使气包(12)内的水冲开逆止阀(9)，从扬水口(8)扬出，出水阀(15)关闭后，泄水阀(1)处水压增高，使泄水阀(1)关闭，再次发生水击，出水阀(15)再次被冲开，如此循环往复，不断地将少量水扬到高处。
权利要求1.一种提水排水用的水力扬水机，其特征是壳体(4)的一端为进水口(5)，另一端与气包(12)相连接，壳体(4)的上部有由阀座(2)和橡皮阀蕊(3)构成的泄水阀(1)和泄水口(6)，壳体(4)与气包(12)连接处有由阀座(13)橡皮阀蕊(14)构成的出水阀(15)，气包(12)下部扬水口(8)处安有逆止阀(9)。
专利摘要一种提水排水用的水力扬水机,它主要由壳体和气包两部分组成。壳体一端为进水口,另一端与气包相连。壳体上部有橡皮芯、泄水阀和泄水口。壳体与气包连接处有橡皮芯出水阀。气包下部有带逆止阀的扬水口。该机利用管道非恒定流即水击现象,将大量水的位能转换成少部分水的动能,以达到扬水之目的。本实用新型具有无噪声、工作可靠、维修工作量少,不用电、不用油、节能省力的特点,适应于有水源、无电源的边远山区。
文档编号F04D25/02GK2313090SQ9723918
公开日1999年4月7日 申请日期1997年11月13日 优先权日1997年11月13日
发明者梁由义 申请人:梁由义