水井取水凈水器

◎湖南省汨羅市正則學校2112班 羅奕涵

一、項目背景

爺爺奶奶生活在汨羅江邊的鄉村，飲用水都是來自自己家的水井。

一天，我發現爺爺用水泵將水井中的水抽到水缸中，從水管中出來的水是臟臟的。這是什么原因造成的呢？

爺爺告訴我，水泵好幾天沒有工作，里面已經生銹，抽水時會帶出少量污水。經過觀察，我發現確實如此：水泵隔幾天才抽一次水，不用時里面會生銹，水管中殘存的水也會變質甚至變臭。不僅如此，水泵在啟動時會把水井中少量的泥沙抽上來。長此以往，水泵抽到水塔內的水質量會越來越差。為此，我產生了在水泵抽水時排出污水的想法，設計水井取水凈水器。

二、作品結構

水井取水凈水器由常開電磁閥、常閉電磁閥和控制開關等構成，如圖1。

三、研究過程

我制作一個簡單的三通管道，如圖2。再將三通管道連接水泵上的水管，將水龍頭裝在三通管道上，如圖3。每次抽水時先打開水龍頭，將污水排出后關上水龍頭。

圖2

圖3

不足：開關水龍頭費力又麻煩，特別是下雨天或晚上。極少量的污水還是進入了水塔。

我請教指導老師，指導老師建議我用電磁閥控制排水，這樣既省力又方便。

電磁閥是利用電磁力控制水閥的開關，有常閉和常開兩種。我用常閉電磁閥替換水龍頭。每次抽水時打開常閉電磁閥的開關，水泵抽出的水從常閉電磁閥排出，半分鐘后關上常閉電磁閥的開關，常閉電磁閥停止排水，水進入水塔。

不足：水泵抽上來的污水沒有全部被排出，仍有污水進入了水塔。

我在指導老師的指導下，加裝一個三通管道，并在其上安裝常開電磁閥。如圖4。

圖4

水泵剛抽水時，兩個電磁閥同時接通電源，常閉電磁閥通電后打開放水，常開電磁閥關閉，阻止水進入水塔。這樣，水泵抽取的污水基本能全部被排出。通過一段時間的試驗，我了解了常規排污時長。通電達到設置的時長后，關閉常閉電磁閥，打開常開電磁閥，水進入水塔。

不足：如果忘記關閉常閉電磁閥，水泵抽取的水會全部被排出，浪費水資源。

我安裝交流接觸器控制水泵，在交流接觸器上連接延時接觸器控制電磁閥，如圖5，最后連接線路。每次抽水時，只需打開控制開關。

圖5

四、工作原理

常開電磁閥（安裝在水塔的進水管上）在線圈通電的時候關閉，反之則開啟；常閉電磁閥（安裝在排污管上）在線圈斷電的時候關閉，反之則開啟。交流接觸器控制水泵，延時接觸器控制電磁閥。

水泵開啟時電磁閥通電，水路切換到排污管道直接排污，延時接觸器延時斷開電磁閥電路，電磁閥切換水路通到水塔中正常抽水。水順利進入水塔，達到預期目的。

五、主要貢獻

水井取水凈水器操作簡單，我們只需打開控制開關，它便會開始工作。這種裝置解決了水泵抽水時使污水進入水塔而影響飲水者健康的實際問題，制作成本低，適合在鄉村使用。