Kuidas kannupump töötab?

Sadade aastate jooksul on kannupumbad võimaldanud inimestel maa-alustest kaevudest vett eraldada suhteliselt vähese vaevaga (võrreldes ojast ojaga vedamisega), kulu (võrreldes veejuhtmete ehitamisega mägedelt sulava jää suunamiseks) ja saastumisoht (võrreldes köie ja ämbriga kastetud lahtise kaevuga) süsteem). Kannupumba süsteem kasutab rea spetsiaalseid kolbe, et luua vaakum, mis võimaldab atmosfääri looduslikul rõhul suruda vett läbi toru üles.

Kannupumba käitamiseks peab kasutaja pikka käepidet korduvalt üles ja alla suruma. Käepide ühendub spetsiaalse kolviga, mille keskel on auk ja hingega kinnitatud metallist klapp (joonis 1). Kui käepide on üleval, on kolb madalaimas asendis. Kui käepide tõmmatakse alla, liigub kolb üles oma kõrgeima positsiooni suunas.

Kui torudes pole vett, tõstab käepideme alla tõmbamine kolvi, mis suurendab toru kogumahtu ja põhjustab väikese rõhulanguse. Selle rõhu võrdsustamiseks hakkab õhk pinnalt voolama läbi kolvi augu torusse. See õhuvool haarab metallklapi kinni ja surub selle läbi augu, tihendades kolvi.

Kolvi ja toru põhja vahel on statsionaarne, tihendatud metallplaat, millel on auk ja hingedega metallist klapp (joonis 1). Kui kolb jätkab ülespoole liikumist, suureneb plaadi ja kolvi vaheline maht veelgi, mis vähendab ruumi siserõhku.

Iga kannupump sisaldab väikest passiivset toru, mis kulgeb pinnalt alla kaevuni. Seda tehakse kaevu survestamiseks, mõjutades seda maa atmosfääris. Kui rõhk plaadi ja kolvi vahel väheneb, sööstab atmosfääri õhk torusse ja surub rõhu ühtlustamiseks vastu kaevu vett. See toru allapoole suunatud surve sunnib vett torusse ülespoole, vähendades vee ja metallplaadi vahelist mahtu, suurendades rõhku. See rõhk sunnib klapi lahti, kui õhk tungib plaadi-kolvi ruumi rõhu võrdsustamiseks. Sel hetkel on käepide kõige kõrgemas asendis.

Käepideme ülespoole surumine liigutab kolvi alla, suurendades kambris survet. Rõhu ühtlustamiseks voolab õhk läbi metallplaadi alla, põhjustades klapi sulgemise. Sulgedes lukustub plaadi ja kaevu vaheline rõhk oma kohale, peatades vee praegusel kõrgusel toru sees.

Kui kolb liigub alla ja plaat suletakse, suureneb nende vaheline rõhk. See pöörab kolvi metallklapi lahti, võimaldades rõhul atmosfääriga võrdsustada. Kui kolb liigub uuesti ülespoole, vähendab see rõhku atmosfääri madalamatesse oludesse ja laseb torust õhul vett veelgi kaugemale tõsta.

Pärast mõnda üles-alla pöörlemistsüklit jõuab torus olev vesi lõpuks statsionaarsele plaadile. Kui see juhtub, tõmbab "üles" kiik plaadi augu kaudu vett. Tõusu ajal põhjustab rõhulangus vee voolamist läbi augu tagasi, kuni metallklapp klapib vee kinni.

Kui kolb surub selle kinni jäänud vee pinnale, voolab vesi kolvi augu kaudu kambri ülaossa, kuni see on jõudnud madalaimasse asendisse. Järgmine allapoole suunatud kiik paneb kolvi metallklapi suletuks - ja kolb tõstab vett kraanist üles ja välja.