Hvordan har en Pitcher Pump arbejdet?

I løbet af hundreder af år har krukkepumper fået folk til at udtrække vand fra underjordiske brønde med relativt lille indsats (sammenlignet med at transportere spande fra en strøm), udgifter (sammenlignet med bygning af akvadukter til at omdirigere smeltning is fra bjergene) og fare for forurening (sammenlignet med en åben brønd med et reb-og-spand dyppesystem). Kande pumpe systemet bruger en række specielle stempler til at skabe et vakuum, der gør det muligt for atmosfæren naturlige tryk at skubbe vand op gennem et rør.

Mekanisme: The Down Swing

At betjene en krukkepumpe , skal brugeren skubbe det lange håndtag op og ned gentagne gange. Håndtaget forbinder et specielt stempel med et hul i midten og en metalflap fastgjort med et hængsel (figur 1). Når håndtaget er op, er stemplet i dens laveste position. Når håndtaget trækkes ned, bevæger stemplet sig op mod sin højeste position.

Hvis der ikke er vand i rørene, trækker håndtaget ned, hæver stemplet, hvilket øger rørets samlede rumfang og forårsager en let trykfald. For at udligne dette tryk begynder luften fra overfladen at strømme gennem hullet i stempelet ned til røret. Denne luftstrøm hænger metalflappen og skubber den over hullet og forsegler stempelet.

Mellem stempel og bund af røret er der en stationær forseglet metalplade med et hul og hængslet metalflap (figur 1 ). Når stemplet fortsætter med at bevæge sig op, fortsætter volumenet mellem pladen og stempelet at stige, hvilket reducerer trykket inde i rummet.

Hver krukkepumpe indeholder et lille passivt rør, der løber fra overfladen ned til brønden. Dette gøres for at presse brønden ved at udsætte den for jordens atmosfære. Når trykket mellem pladen og stempelet falder, strømmer luften fra atmosfæren ind i røret og skubber mod brøndvandet i et forsøg på at udligne trykket. Dette nedadgående tryk fra røret tvinger vand op i røret, hvilket reducerer volumenet mellem vandet og metalpladen, hvilket øger trykket. Dette tryk tvinger klappen til at åbne som luftstråler ind for at udligne tryk i pladestempelrummet. På dette tidspunkt er håndtaget i sin højeste position.

Mekanisme: Op Swing

Ved at trykke håndtaget op bevæges stemplet ned, hvilket øger trykket inde i kammeret. For at udligne trykket strømmer luften ned gennem metalpladen, hvilket får klappen til at klappe. Ved at blunke lukkes trykket mellem pladen og brønden på plads og suspenderer vandet ved dets aktuelle højde inde i røret.

Når stempelet bevæger sig ned og pladen er lukket, lukker trykket mellem dem stiger. Dette springer stemplets metalflap åben, hvilket gør det muligt for trykket at udligne med atmosfæren. Når stempelet bevæger sig op igen, reducerer det trykket til underatmosfæriske forhold og tillader luft fra røret at skubbe vandet op endnu længere.

Mekanisme: Vanding vandet

Efter et par stykker op-og-ned sving cykler, vandet i røret når endelig den stationære plade. Når dette sker, trækker "op" swing vand gennem hullet i pladen. Under opsvinget forårsager en dråbe i tryk, at vand strømmer tilbage ned gennem hullet, indtil metalflapet hurtigt springer lukket og fanger vandet.

Når stemplet presser ned på overfladen af ​​dette fangede vand, er vandet strømmer ind i kammerets top gennem hullet i stemplet, indtil det har nået sin laveste position. Den næste "ned" sving får stemplets metalflap til at klappe lukket - og stempelet løfter vandet op og ud af vandhanen.