introduction
Pendant des centaines d'années, les pompes à pichet ont permis aux gens d'extraire l'eau de puits souterrains avec relativement peu d'effort (par rapport au transport de seaux d'un ruisseau), dépenses (par rapport à la construction d'aqueducs pour détourner la glace fondante des montagnes) et danger de contamination (par rapport à un puits ouvert avec une corde et un seau plongeant système). Le système de pompe à pichet utilise une série de pistons spéciaux pour créer un vide qui permet à la pression naturelle de l'atmosphère de pousser l'eau à travers un tuyau.
Mécanisme: Le Down Swing
Pour faire fonctionner une pompe à pichet, l'utilisateur doit pousser la longue poignée de haut en bas à plusieurs reprises. La poignée se connecte à un piston spécial avec un trou au centre et un rabat métallique attaché avec une charnière (Figure 1). Lorsque la poignée est relevée, le piston est à sa position la plus basse. Lorsque la poignée est abaissée, le piston remonte vers sa position la plus haute.
S'il n'y a pas d'eau dans les tuyaux, tirer la poignée vers le bas soulève le piston, ce qui augmente le volume total du tuyau et provoque une légère baisse de pression. Pour égaliser cette pression, l'air de la surface commence à s'écouler à travers le trou du piston jusqu'au tuyau. Ce flux d'air attrape le volet métallique et le pousse sur le trou, scellant le piston.
Entre le piston et le fond du tuyau se trouve une plaque métallique fixe et scellée avec un trou et un rabat métallique articulé (Figure 1). Au fur et à mesure que le piston monte, le volume entre la plaque et le piston continue d'augmenter, ce qui diminue la pression à l'intérieur de l'espace.
Chaque pompe à pichet comprend un petit tube passif qui va de la surface jusqu'au puits. Ceci est fait pour pressuriser le puits en l'exposant à l'atmosphère terrestre. Lorsque la pression entre la plaque et le piston diminue, l'air de l'atmosphère s'engouffre dans le tube et pousse contre l'eau du puits pour tenter d'égaliser la pression. Cette pression descendante du tube force l'eau à monter dans le tuyau, diminuant le volume entre l'eau et la plaque métallique, augmentant la pression. Cette pression force le volet à s'ouvrir lorsque l'air s'engouffre pour égaliser la pression dans l'espace plaque-piston. À ce stade, la poignée est à sa position la plus élevée.
Mécanisme: Le Swing Up
Pousser la poignée vers le haut déplace le piston vers le bas, augmentant la pression à l'intérieur de la chambre. Pour égaliser la pression, l'air s'écoule à travers la plaque métallique, provoquant la fermeture du volet. En se refermant, la pression entre la plaque et le puits est verrouillée en place, suspendant l'eau à sa hauteur actuelle à l'intérieur du tuyau.
Lorsque le piston descend et que la plaque est fermée hermétiquement, la pression entre eux augmente. Cela ouvre le volet métallique du piston, permettant à la pression de s'équilibrer avec l'atmosphère. Lorsque le piston remonte, il réduit la pression à des conditions sous-atmosphériques et permet à l'air du tube de pousser l'eau encore plus loin.
Mécanisme: verser l'eau
Après quelques cycles d'oscillation de haut en bas, l'eau dans le tuyau atteint enfin la plaque fixe. Une fois que cela se produit, la balançoire « haut » aspire l'eau à travers le trou de la plaque. Pendant la remontée, une chute de pression fait refluer l'eau à travers le trou jusqu'à ce que le volet métallique se referme rapidement, emprisonnant l'eau.
Lorsque le piston appuie sur la surface de cette eau piégée, l'eau s'écoule dans le haut de la chambre à travers le trou du piston jusqu'à ce qu'elle ait atteint sa position la plus basse. La prochaine oscillation "vers le bas" provoque la fermeture du volet métallique du piston - et le piston soulève l'eau vers le haut et hors du robinet.