Приветствуем тебя читатель, в данной статье ты найдешь все необходимые материалы по пожарным насосам, специально было сделано меню (содержание) для быстрого поиска необходимой информации. Дополнительно мы собрали в статье ссылки на все имеющиеся данные по насосам выложенные на страницах проекта.

Руководства по эксплуатации:

Литература:

• Пожарная техника третье издание, переработанное и дополненное. Под редакцией заслуженного деятеля науки РФ доктора технических наук, профессора М.Д. Безбородько Москва г. 2004

Определение, классификация, общее устройство, принцип действия и применение в пожарной охране

Насосы – это машины, преобразующие подводящую энергию в механическую энергию перекачиваемой жидкости или газа.

Назначение насосов

Из всего многообразия пожарно-технического вооружения насосы представляют наиболее важный и сложный их вид. В пожарных автомобилях различного назначения используется разнообразная номенклатура насосов, работающих по различным принципам. Насосы, прежде всего, обеспечивают подачу воды на тушение пожаров, работу таких сложных механизмов, как автолестницы и коленчатые подъемники. Насосы применяются во многих вспомогательных системах, таких, как вакуумные системы, гидроэлеваторы и др. Широкое применение насосов обусловлено не только их устройством, но и рабочими характеристиками, особенностями режимов их работы, это обеспечивает эффективное применение их для тушения пожаров.

Первое упоминание о насосах относится к III – IV вв. до нашей эры. В это время грек Ктесибий предложил поршневой насос. Однако точно не известно использовался ли он для тушения пожаров.

Изготовление поршневых пожарных насосов с ручным приводом осуществлялось в XVIII в. Пожарные насосы с приводом от паровых машин производились в России уже в 1893 г.

Идея использовать центробежные силы для перекачки воды была высказана Леонардо да Винчи (1452 – 1519 гг.), теория же центробежного насоса была обоснована членом Российской Академии наук Леонардом Эйлером (1707 – 1783 гг.).

Создание центробежных насосов интенсивно развивалось во второй половине XIX в. В России разработкой центробежных насосов и вентиляторов занимался инженер А.А. Саблуков (1803 – 1857 гг.) и уже в 1840 г. им был разработан центробежный насос. В 1882 г. был произведен образец центробежного насоса для Всероссийской промышленной выставки. Он подавал 406 ведер воды в минуту.

В создание отечественных гидравлических машин, в том числе насосов, большой вклад внесли советские ученые И.И. Куколевский,С.С. Руднев, А.М. Караваев и др. Пожарные центробежные насосы отечественного производства устанавливались на первых пожарных автомобилях (ПМЗ-1, ПМГ-1 и др.) уже в 30-х гг. прошлого столетия. Исследования в области пожарных насосов на протяжении многих лет проводились во ВНИИПО и ВИПТШ. В настоящее время на пожарных машинах применяются насосы различных типов. Они обеспечивают подачу огнетушащих веществ, функционирование вакуумных систем, работу гидравлических систем управления.

Работа всех насосов с механическим приводом характеризуется двумя процессами: всасывания и нагнетания перекачиваемой жидкости. При этом насос любого типа характеризуется величиной подачи жидкости, развиваемой напором, высотой всасывания и величиной коэффициента полезного действия.

Подачей насоса называется объем жидкости, перекачиваемой в единицу времени, Q , л/с.

Напором насоса называется разность удельных энергий жидкости после и до насоса. Его величину измеряют в метрах водяного столба, Н , м.

• где е2 и е1 – энергия на входе и выходе из насоса;
• Р2 и Р1 – давление жидкости в напорной и всасывающей полости, Па;
• ρ – плотность жидкости, кг/м3;
• v2 и v1 – скорость жидкости на выходе и входе в насос, м/с;
• g – ускорение свободного падения, м/с.

Разность z2 и z1, также невелики, поэтому для практических расчетов ими пренебрегают.

В соответствии с рисунком напор, развиваемый насосом Н , должен обеспечить подъем воды на высоту Н г, преодолеть сопротивления во всасывающей h вс и напорной линии h н и обеспечить требуемый напор на стволе Н ств. Тогда можно записать

Н = Н г + h вс + h н + Н ств

Потери во всасывающей и напорной линиях определяют по формуле

h вс = S вс Q 2 и h н = S н Q 2

• где S вс и S н – коэффициенты сопротивления линий всасывания и нагнетания.

1 – насос; 2 – всасывающий патрубок; 3 – коллектор; 4 – напорная задвижка; 5 – рукавная линия; 6 – ствол

Принцип действия центробежного насоса

В корпусе насоса установлено и свободно вращается колесо. При вращении, лопатки колеса воздействуют на жидкость и сообщают ей энергию, увеличивая давление и скорость. Проточную часть корпуса насоса выполняют в виде спирали. В корпусе насоса предусмотрена плоская съемная площадка “зуб”, с помощью которой вода с колеса насоса снимается и направляется в диффузор. В результате вращения колеса насоса, на входе во всасывающем канале возникает вакуум (разряжение), а на выходе в диффузоре – манометрическое (избыточное) давление. Во всасывающей полости крышки колеса предусмотрены разделители потока препятствующие его закручиванию. Так же подводящую часть канала при входе в колесо насоса рекомендуется выполнять в виде конфузора, увеличивающего скорость потока на входе на 15-20% . Выходную часть спирального отвода корпуса выполняют в виде диффузора с углом конусности 8°.

Поперечные сечения диффузора выполняют круговыми. Можно выполнять сечения отличными от круговых, в этом случае соотношения площадей и длин выбирают по аналогии к диффузору с круговыми поперечными сечениями. Выполнение указанных рекомендаций препятствует образованию турбулентного режима движения жидкости, позволяет снизить гидравлические потери в насосах и повысить КПД. Для предотвращения перетока жидкости из напорной полости во всасывающую, между корпусом и колесом насоса предусмотрены щелевые уплотнения. Конструкция щелевых уплотнений допускает незначительный переток жидкости между полостями, в том числе и в закрытую полость между колесом и корпусом насоса со стороны подшипниковых опор. Для снятия давления, в данной закрытой полости, в колесе насоса предусмотрены сквозные отверстия, направленные в полость всасывания. Количество отверстий равно количеству лопаток колеса.

Для образования смеси воды и пены, на насосе предусмотрен пеносмеситель. Через пеносмеситель часть воды, из напорного коллектора, направляется во всасывающую полость крышки насоса, совместно с пенообразователем. Пенообразователь может подаваться в насос, как через трубопроводы из емкости пожарного автомобиля, так и из посторонней емкости через гибкий гофрированный шланг. Дозирование (пропорциональное соотношение) пены и воды производится через отверстия различного диаметра дозирующего диска пеносмесителя. Для регулирования подачи воды или пенной смеси на пожарные рукава или другие потребители, установлены запорные вентили. При необходимости, на насосе может быть установлен вентиль с пневматическим приводом для подсоединения устройств, требующих дистанционного включения, таких как: лафетный ствол, питательные гребенки пеногенераторов аэродромных пожарных автомобилей и т.д.

Объемные, струйные, центробежные насосы

Объёмные насосы

Объемные насосы – насосы, в которых перемещение жидкости (или газа) осуществляется в результате периодического изменения объема рабочей камеры.

К ним относятся насосы:

• поршневые
• пластичные
• шестеренчатые
• водокольцевые

Поршневые насосы

В поршневых насосах рабочий орган (поршень) совершает в цилиндре возвратно-поступательное движение, сообщая перекачиваемой жидкости энергию.

Поршневые насосы обладают рядом достоинств. Они могут перекачивать различные жидкости, создавая большие напоры (до 15 МПа), обладают хорошей всасывающей способностью (до 7 м) и высоким КПД η = 0,75–0,85.

Их недостатками являются: тихоходность, неравномерность подачи жидкости и невозможность ее регулировать.

Аксиально-поршневые насосы

Аксиально-поршневой насос:

1 – распределительный диск; 2 – поршень; 3 – барабан; 4 – шток; 5 – ось; 6 – вал; 7 – распределительный диск

Несколько поршневых насосов 2 размещены в одном барабане 3 , вращающемся на оси распределительного диска 1 . Штоки поршней 4 шарнирно закреплены на диске, вращающемся на оси 5 . При вращении вала 6 поршни перемещаются в осевом направлении и одновременно вращаются с барабаном. Эти насосы применяются в гидравлических системах и перекачивают масла.

В распределительном диске 7 выполнены два серповидных окна. Одно из них соединено с масляным баком, а второе с магистралью, в которую подается масло.

За один оборот вала барабана каждый поршень совершает ход вперед и назад (всасывание и нагнетание).

Поршневые насосы двойного действия

Насосы этого типа применяются в качестве вакуумных насосов на ряде пожарных насосов, выпускаемых иностранными фирмами. Поршни насоса 5 объединены болтовым соединением 3 в единое целое. Они перемещаются смонтированным на оси 2 эксцентриком 1 посредством ползуна 4 .

1 – эксцентрик; 2 – ось; 3 – стержень, соединяющий поршни; 4 – ползун; 5 – поршень; 6 – выпускной патрубок; 7 – большая мембрана; 8 – малая мембрана; 9 – всасывающий патрубок; 10 – корпус; 11 – крышка

Частота вращения валика эксцентрика одинакова с частотой вращения вала насоса. Вал эксцентрика приводится во вращение клиновым ремнем от коробки отбора мощности. Привращении эксцентрика 1 ползуны 4 воздействуют на поршни 5 . Они совершают возвратнопоступательное движение. В положении, указанном на рисунке, левый поршень будет сжимать воздух, ранее поступивший в камеру. Сжатый воздух преодолеет сопротивление манжеты 7 и будет удалятьсячерез патрубок 6 в атмосферу.

Синхронно с этим в правой камере будет создаваться разрежение. При этом будет преодолено сопротивление первой малой манжеты 8 . В пожарном насосе будет создаваться вакуум, он постепенно заполняется водой. При поступлении воды в вакуумный насос он отключается.

За каждую половину оборота эксцентрика поршни совершают ход, равный 2е. Тогда подача насоса, м3/мин, может быть вычислена по формуле:

• где d – диаметр цилиндра, м;
• е – эксцентриситет, м;
• n – частота вращения валика, об/мин.

При частоте вращения, равной 4200 об/мин, насос обеспечивает заполнение пожарного насоса с глубины всасывания 7,5 м за время меньше 20 с

Состоит их корпуса 2 и зубчатых колес 1 . Одно из них приводится в движение, второе в зацеплении с первым свободно вращается на оси. При вращении шестерен жидкость перемещается впадинами 3 зубьев по окружности корпуса.

Они характеризуются постоянной подачей жидкости и работают в диапазоне 500–2500 об/мин. Их КПД в зависимости от частоты вращения и давления составляет 0,65–0,85. Они обеспечивают глубину всасывания до 8 м и могут развивать напор более 10 МПа. Используемый в пожарной технике насос НШН-600 обеспечивает подачу Q = 600 л/мин и развивает напор Н до 80 м при n = 1500 об/мин.

1 – зубчатое колесо; 2 – корпус; 3 – впадина

Подача насоса определяется по формуле, где R и r – радиусы шестерен по высоте и впадинам зубьев, см; b – ширина шестерен, см; n – частота вращения вала, об/мин; η – КПД. В этих насосах предусматривается перепускной клапан. При избыточном давлении через него перетекает жидкость из полости нагнетания во всасывающую полость.

Пластинчатый (шиберный) насос

Состоит из корпуса с запрессованной с него гильзой 1 . В роторе 2 размещены стальные пластины 3 . Приводной шкив закреплен на роторе 2 .

Ротор 2 размещен в гильзе 1 эксцентрично. При его вращении лопатки 3 под действием центробежной силы прижимаются к внутренней поверхности гильзы, образуя замкнутые полости. Всасывание происходит за счет изменения объема каждой полости при ее перемещении от всасывающего отверстия к выпускному.

1– гильза; 2 – ротор; 3 – пластина

Пластинчатые насосы могут создавать напоры 16–18 МПа, обеспечивают забор воды с глубины до 8,5 м при КПД, равном 0,8–0,85.

Смазка вакуумного насоса осуществляется маслом, которое подается в его всасывающую полость из масляного бака вследствие разрежения, создаваемого самим насосом.

Водокольцевой насос

Может использоваться как вакуумный насос. Принцип его работы легко уяснить из рис. 2.8. При вращении ротора 1 с лопатками жидкость под влиянием центробежной силы прижимается к внутренней стенке корпуса насоса 4 . При повороте ротора от 0 до 180о рабочее пространство 2 будет увеличиваться, а затем уменьшаться. При увеличении рабочего объема образуется вакуум и через отверстие канала всасывания 3 будет всасываться воздух. При уменьшении объема он будет выталкиваться через отверстие канала нагнетания 5 в атмосферу.

Водокольцевым насосом может создаваться вакуум до 9 м вод.ст. Этот насос имеет очень низкий КПД, равный 0,2-0,27. Перед началом работы в него необходимо заливать воду – это его существенный недостаток.

1 – ротор; 2 – рабочее пространство; 3 – канал всасывания; 4 – корпус; 5 – отверстие канала

Струйный насос

Струйные насосы деляться на:

• Газоструйные;
• водоструйные.

Водоструйный насос – гидроэлеватор пожарный входит в комплект ПТВ каждого пожарного автомобиля. Он используется для забора воды из водоисточников с уровнем воды, превышающим геодезическую высоту всасывания пожарных насосов. С его помощью можно забирать воду из открытых водоисточников с заболоченными берегами, к которым затруднен подъезд пожарных машин. Он может быть использован как эжектор для удаления из помещений воды, пролитой при тушении пожаров.

Пожарный гидроэлеватор представляет собой устройство эжекторного типа. Вода (рабочая жидкость) от пожарного насоса поступает по рукаву, подсоединенному к головке 7 , в колено 1 и далее в сопло 4 . При этом потенциальная энергия рабочей жидкости преобразуется в кинетическую энергию. В камере смешения происходит обмен количества движения между частицами рабочей и всасываемой жидкости: при поступлении смешанной жидкости в диффузор 5 осуществляется переход кинетической энергии смешанной и транспортируемой жидкости в потенциальную. Благодаря этому в камере смешения создается разрежение. Этим обеспечивается всасывание подаваемой жидкости. Затем в диффузоре давление смеси рабочей и транспортируемой жидкостей значительно повышается в результате снижения скорости движения. Это позволяет осуществлять нагнетание воды.

Гидроэлеватор пожарный Г-600А

Зависимость производительности гидроэлеватора от высоты всасывания и давления на насосе: 1 – высоты всасывания; 2 – дальность всасывания воды при высоте всасывания 1,5 м

Газоструйный эжекторный насос

Используется в газоструйных вакуумных аппаратах С их помощью обеспечивается заполнение всасывающих рукавов и центробежных насосов водой.

Рабочим телом этого насоса являются отработавшие газы двигателя внутреннего сгорания АЦ. Они поступают в сопло высокого давления, затем в камеру 3 корпуса насоса 2 , в камеру смешения 4 и диффузор 5 . Как и в жидкостном эжекторе, в камере 3 создается разрежение. Эжектируемый из пожарного насоса воздух обеспечивает создание в нем вакуума и, следовательно, заполнение всасывающих рукавов и пожарного насоса водой.

В насосе имеются два сопла: малое 2 и большое 4. В камеру между ними подводится трубка в, соединяющая струйный и центробежный насосы. При поступлении отработавших газов дизеля по стрелке а большое сопло создает разрежение в камере в и происходит поступление в нее воздуха из насоса по трубке 3 и дополнительное всасывание его из атмосферы (стрелка б). Этот подсос способствует стабилизации работы струйного насоса. Такие струйные насосы используются на АЦ с шасси «Урал» и двигателями ЯМЗ-236(238).

Классификация центробежных насосов

по числу рабочих колес: одно-; двух- и многостступенчатые;

по расположению вала: горизонтальные, вертикальные, наклонные;

по развиваемому напору: нормального до – 100м, высокого – 300м и более; комбинированные насосы одновременно подают воду под нормальным и высоким напором;

по расположению на пожарных автомобилях: переднее, среднее, заднее.

Принципиальные схемы пожарных насосов

Принципиальные схемы поршневых насосов простого (слева), двойного (в середине) и дифференциального (справа) действия.

Схема пластинчатого (шиберного) насоса.

1 – ротор, 2 – шибер, 3 – изменяемый объём, 4 – корпус

Принципиальная схема водокольцевого насоса

1 – ротор, 2 – объём между лопатками, 3 – водяное кольцо, 4 – корпус, 5 – всасывающий патрубок, 6 – нагнетательный патрубок

1 – напорная полость, 2 – ведомая шестерня, 3 – всасывающая полость, 4 – корпус, 5 – ведущая шестерня

1 – вал, 2 – рабочее колесо, 3 – всасывающий патрубок, 4 – напорный патрубок, 5 – корпус, 6 – спиральная камера

Технические характеристики насосов применяемых в пожарной охране

Насос пожарный нормального давления НЦПН-100/100

Предназначен для подачи воды и водных растворов пенообразователей температурой до 303° К (30° С), с водородным показателем (pH) от 7 до 10,5 и плотностью до 1100 кг/м 3 , массовой концентрацией до 0,5%, при их максимальном размере 6 мм. Применяется для комплектации пожарных насосных станций, установки на пожарные катера и для перекачки больших объёмов воды.

ПОКАЗАТЕЛИ	НАСОСЫ ПОЖАРНЫЕ НОРМАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ
	НЦПН-100/100 М1 (М2)
ТАКТИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Номинальная подача, л/с	100
Напор в номинальном режиме, м	100
	155 (210 л.с.)
Номинальная частота вращения приводного вала, об/мин	2000
	7,5
Время заполнения насоса с наибольшей геометрической высоты всасывания, с	40 (не более)
Максимальная подача насоса при наибольшей геометрической высоты всасывания, л/с	50 (не менее)
	1…10
Число одновременно работающих ГПС-600, шт.	16 (при 6% концентрации раствора пенообразователя)
Масса, кг	360,0 (не более)
Габаритные размеры, мм	930х840х1100 (не более)
Срок службы, лет	12 (не менее)

Варианты исполнения насоса НЦПН-100/100:

• М1 – оснащён двумя боковыми напорными затворами;
• М2 -дополнительно оснащён центральным запорным устройством

Общий вид насосного агрегата НЦПВ-4/400-РТ и технические характеристики

• – подача насоса в номинальном режиме – 0,004 м3/с (4л/с);
• – напор насоса в номинальном режиме – 400 м.вод.ст.;
• – потребляемая мощность в номинальном режиме – 35 кВт (48 л/с);
• – номинальная частота вращения вала насоса – 6400 об/мин;
• – коэффициент полезного действия насоса – 0,4;
• – кавитационный (критический) запас насоса – 5 м;
• – габаритные размеры – 420мм. х 315мм. х 400мм.;
• – масса (сухая) – 35 кг.;
• – максимальный размер твёрдых частиц в рабочей жидкости – 3 мм;
• – уровень дозирования пенообразователя при работе с одним
• – стволом – распылителем типа СРВД 2/300 – 3, 6, 12%.

Общий вид насосного агрегата НЦПК-40/100-4/400В1Т и технические характеристики НЦПВ-4/400

Наименование показателей	Значение показателей
	НЦПК-40/100-4/400	НЦПВ-4/400
Подача насоса в номинальном режиме, м3/с (л/с)	40-4-15/2*	4
Напор насоса в номинальном режиме, м. вод. ст.	100-400-100/400*	2
Мощность в номинальном режиме, л.с.	89-88-100*	36
Номинальная частота вращения вала, об/мин	2700	6300
Коэффициент полезного действия,не менее	0,6-0,35-0,215*	0,4
Допускаемый кавитационный запас, м, не более	3,5	5,0
Тип вакуумной системы	автоматическая	автоматическая
Тип системы дозирования пенообразователя	автоматическая	ручная
Наибольшая геометрическая высота всасывания, м	7,5	–
Время всасывания с наибольшей геометрической высоты всасывания, с, не более	40	–
Габаритные размеры, мм, не болеедлинаширинавысота	800800800	420315400
Масса (сухая), кг	150	50
Уровень дозирования пенообразователя, %	6,0+/- 1,23,0+/- 0,6	6,0+/-1,23,0+/- 0,6

Центробежный пожарный насос ПН-40УВ (слева) и его модификация ПН-40УВ.01 с встроенной вакуумной системой (справа)

Характеристики насосов НЦПН- 40/100, ПН-40УА, ПН-40УБ;

Тип насоса	НЦПН- 40/100	ПН-40УА	ПН-40УБ;
Подача насоса в номинальном режиме, л/с	40	40	40
Напор насоса в номинальном режиме, МПа (м,в,ст,)	1 (100)	1 (100)	1 (100)
Номинальная частота вращения вала,мин-1	2700	2700	2700
Потребляемая мощность в номинальном режиме, кВт	65,4	68	65; 62
Тип вакуумной системы	автоматическая	газоструйная	газоструйная
Геометрическая высота всасывания, м	7,5	7,0	7,5
Время всасывания, с	40	45	40
Коэффициент полезного действия	0,6	0,6	0,6
Кавитационный запас, м	3	3	3
Макс, давление на входе в насос, МПа	0,59	0,4	0,4
Тип дозирующего устройства	ручное ПС-5	ручное ПС-5	ручное ПС-5
Количество и условный диаметр всасывающих патрубков, шт./мм	1/125	1/125	1/125

Насос центробежный пожарный ПН-40УВ.01, ПН-40УВ.02 (ПН-60)

Насос ПН-40УВ предназначен для подачи воды или водных растворов пенообразователя с температурой до 30 С с водородным показателем РН от 7 до 10,5 плотностью до 1100 кг*м –3 и массовой концентрацией твёрдых частиц до 0,5% при их максимальном размере 3 мм. Насос используется для установки в закрытых отсеках пожарных автомобилей, в которых во время работы обеспечивается положительная температура.

• ПН40-УВ.01 – насос с автономной системой забора воды.
• ПН40-УВ.02 – насос с автономной системой забора воды, по техническим характеристикам аналогичен насосу ПН-60

Наименование показателя	ПН-40УВ	ПН-40УВ-01	ПН-40УВ-02 (ПН-60)
Производительность, м 3 /с (л/с)	0,04 (40)	0,04 (40)	0,06 (60)
Напор, м	100+5	100+5	100+5
Мощность, кВт (л.с.)	62,2 (84,9)	77,8 (106)	91,8 (125)
Наибольшая геометрическая высота всасывания, м	—	7,5	7,5
Время заполнения с наибольшей геометрической высоты всасывания, с	—	40	40
Частота вращения вала, об/мин	2700	2700	2800
Наибольшее число одновременно работающих ГПС, штук	5	5	7
Условный проход Ду присоединительных патрубков:
напорного	70	70	70
всасывающего	125	125	125
Габариты, мм	700 х 900 х 700	700 х 900 х 700	700 х 900 х 700
Вес, кг	65	90	90

Насос центробежный пожарный ПН-40УВМ.01, ПН-40УВМ.Э

На пожарных насосах типа ПН-40УВМ применено уплотнение из терморасширенного графита, спроектированного и изготовленного специально для данных насосов с использованием нанотехнологий, установлены подшипники качения, не требующие смазки в течение всего срока эксплуатации насоса. Насос оснащен комплектом контрольно-измерительных приборов (электронный тахометр, счетчик моточасов, манометр, мановакууметр), установлено антикавитационное устройство, защищенное патентом на изобретение №2305798, улучшена проточная часть насоса, позволяющая иметь запас по основным выходным параметрам (подача – до 60 л/с, напор – до 120 м, КПД – до 70%).

По желанию заказчика на насосе ПН40-УВМ может быть установлен вакуумный насос с механическим приводом (ПН-40УВМ-01) или с электрическим приводом (ПН-40УВМ.Э). Пожарный насос ПН-40УВМ.Э выпускается в двух вариантах: с вакуумной системой, которая поставляется отдельно от насоса, и в моноблочном исполнении (вакуумная система установлена непосредственно на корпусе насоса).

Тактико технические характеристики ПН-60 и ПН-110

Наименование показателей	Размерность	ПН-60	ПН-110
Напор	м	100	100
Подача	л/с	60	110
Частота вращения	об/мин	2500	1350
Диаметр рабочего колеса	мм	360	630
КПД	–	0,6	0,6
Потребляемая мощность	кВт	98	150
Максимальная высота всасывания	м
Масса	кг	180	620

Тактико технические характеристики НЦС-20/160

Насос НЦС-20/160 предназначен для подачи воды и водных растворов пенообразователя с температурой до 303°К (30°С), плотностью до 1100кг/м 3 и массовой концентрацией взвешенных твёрдых частиц грунта до 0,5%, при их максимальном размере 3 мм.

Плакаты в технический класс доступны по кнопке “СКАЧАТЬ” в высоком разрешении.

Неисправности, признаки, причины и способы устранения

Неисправности (отказы), возникающие в насосных установках и водопенных коммуникациях, приводят к нарушению их работоспособности, снижению эффективности тушения пожаров и увеличению убытков от них.

Отказы в работе насосных установок возникают вследствие ряда причин:

• во-первых, они могут появиться вследствие неправильных действий водителей при включении водопенных коммуникаций. Вероятность отказов по этой причине тем меньше, чем выше уровень квалификации боевых расчетов;
• во-вторых, они появляются из-за износа рабочих поверхностей деталей. Отказы по этим причинам неизбежны (их необходимо знать, своевременно уметь оценивать);
• в-третьих, нарушения плотности соединений и связанные с ними утечки жидкости из систем, невозможности создания разрежения во всасывающей полости насоса (необходимо знать причины этих отказов и уметь устранять их).

Неисправности насосных установок ПН.

Признаки возможных неисправностей, приводящих к отказам, их причины и способы устранения приводятся в таблице.

Признаки неисправностей	Причины неисправностей	Способы устранения
При включении вакуумной системы в полости пожарного насоса не создается разрежение	Подсос воздуха:1. Открыт сливной кран всасывающего патрубка, неплотная посадка клапанов на седла вентилей и задвижек, не закрыты вентили, задвижки.2. Неплотности соединений вакуумного клапана и насоса, стакана диффузора пеносмесителя, трубопроводов вакуумной системы, сальников насоса, пробкового крана	1. Плотно закрыть все краны, вентили, задвижки. При необходимости разобрать их и устранить неисправность.2. Проверить плотность соединений, подтянуть гайки, при необходимости заменить прокладки.При изношенных сальниках насоса заменить их

Пожарный насос сначала подает воду, затем его производительность уменьшается. Стрелка манометра сильно колеблется	Появились неплотности во всасывающей линии, расслоение рукава, засорилась всасывающая сетка.Засорились каналы рабочего колеса.Неплотности в сальниках пожарного насоса	Найти неплотности и устранить, заменить рукав, очистить сетку.Разобрать пожарный насос, очистить каналы.Подвернуть крышку масленки, заменить сальники
Пожарный насос не создает необходимого напора	Частично засорены каналы рабочего колеса.Большой износ уплотнительных колец.Подсос воздуха.Повреждение лопаток рабочего колеса	Разобрать насос, очистить каналы.Разобрать насос, заменить кольца.Устранить подсос воздуха.Разобрать насос, заменить колесо
Пеносмеситель не подает пенообразователь	Засорен трубопровод из бака к пеносмесителю.Засорены отверстия дозатора	Разобрать, прочистить трубопровод.Разобрать дозатор, прочистить его отверстия
Газовая сирена работает плохо, ослаблен звук	Засорены каналы распределителя газа и резонатора.Не полностью перекрывается заслонкой выпускной трубопровод	Очистить каналы и резонатор.Отрегулировать длину тяги. Разобрать, очистить заслонку
Газовая сирена работает после выключения	Ослабла или сломалась пружина заслонки.Нарушена регулировка длины элементов тяги	Заменить пружину.Отрегулировать тягу
Распределительный клапан лафетного ствола и клапан водопенных коммуникаций не открываются при открывании кранов на колонке	Мало давление воздуха в тормозной системе.Негерметичны соединения клапанов, кранов, трубопроводов.Неисправен клапан-ограничитель	Повысить напор в системе.Подтянуть гайки штуцеров, заменить прокладки.Разобрать, исправить

Неисправности насосных установок ПЦН.

Признаки неисправностей	Причины неисправностей	Способы устранения
1. При работе насоса снизилась подача, давление на выходе ниже нормы	1. Засорена всасывающая сетка.2. Засорена защитная сетка на входе в насос3. Подача насоса превышает допустимую для данной высоты всасывания.4. Засорены каналы рабочих колес	1. Проверить всасывающую сетку.2. Проверить целостность всасывающей сетки, при необходимости очистить защитную сетку на входе в насос.3. Уменьшить подачу (число работающих стволов или частоту вращения).4. Очистить каналы
2. При работе насоса наблюдаются стуки и вибрация	1. Ослабли болты крепления насоса.2. Изношены подшипники насоса.3. В полость насоса попали посторонние предметы.4. Повреждено рабочее колесо	1. Подтянуть болты.2.Изношенные подшипники заменить новыми.3. Удалить посторонние предметы.4. Заменить рабочее колесо
4. Из дренажногоотделения насоса струйкой течет вода	1. Нарушение герметичностиконцевого уплотнения вала	1. Заменить изношенные детали (узлы) концевого уплотнения
5. Не поворачивается рукоятка дозатора	1. Появление на поверхностях трения кристаллических отложений и продуктов коррозии в результате плохой промывки	1. Разобрать дозатор, очистить сопрягаемые поверхности от налета
6. Большой расход масла в масляной ванне подшипников вала	1. Износ резиновых манжет	1. Заменить манжеты
7. Вал насоса вращается, стрелка тахометра на нуле	1. Обрыв электрических цепей тахометра	1. Обнаружить и устранить обрыв электрических цепей
8. При включенном эжекторе и открытом дозаторе пенообразователь в насос не поступает	1. Не срабатывает отсекающий клапан дозатора вследствие засорения трубопровода, подающего воду в управляющий клапаном сильфон	1. Прочистить трубопровод (канал)
9. При работе пеносмесителя ПО в насос не подается или уровень его дозирования недостаточный	1. Разгерметизация привода управления вакуумной системой2. Заклинивание золотника в клапане пеносмесителя или засорение его полости в результате плохой промывки	1. Обнаружить неплотности, где вытекает жидкость, устранить неплотности, проверить диафрагму вакуумного затвора.2. Разобрать клапан пеносмесителя и очистить его полость и детали от загрязнений
10. При отсутствии подачи воды индикатор «Подачи нет» не горит	1. Обрыв цепей питания.2. Перегорел светодиод (лампа).3. Заклинивание падающего клапана в направляющей.4. Неисправен магнито-электрический контакт	1. Обнаружить и устранить.2. Заменить светодиод (лампу).3. Выявить причины и устранить заклинивание.4. Заменить магнито-электрический контакт
11. При включении АСД индикатор «АСД питание» не горит, рукоятка дозатора не двигается	1. Обрыв в цепи электропитания «пожарный автомобиль – электронный блок».2. Недостаточное сцепление фрик- ционной муфты привода дозатора	1. Обнаружить и устранить обрыв в цепи.2. Отрегулировать муфту
12. При включении АСД рукоятка дозатора не двигается, индикатор «АСД питание» горит	1. Обрыв в электрической цепи «электронный блок – электродвигатель» дозатора2. Недостаточное сцепление фрикционной муфты привода дозатора	1. Обнаружить и устранить обрыв цепи2. Отрегулировать муфты
13. При дозировании пенообразователя в автоматическом режиме качество пены неудовлетворительное, рукоятка дозатора не доходит до положения, соответствующего количеству работающих пеногенераторов	1. Высокая жесткость подаваемой насосом воды	1. При помощи корректора увеличить концентрацию пенообразователя или перейти на ручное дозирование
14. Повышенный расход пенообразователя при дозировании в автоматическом режиме, рукоятка дозатора останавливается в положении, соответствующем большему количеству пеногенераторов, чем подключено в действительности	1. Загрязнение электродов датчика концентрации пенообразователя	1. Очистить электроды датчика концентрации
15. При дозировании пенообразователя в автоматическом режиме рукоятка дозатора доходит до упора (положение «5- 6 %»), а индикатор «АСД норма» не загорается, и электродвигатель дозатора продолжает вращаться	1. Не открывается отсекающий клапан дозатора, вследствие засорения трубопровода, подающего воду в управляющий клапаном сильфон.2. Если неисправность появляется только в случае работы с большим количеством ГПС-600 (4- 5 шт.), причина – увеличение гидравлического сопротивления магистрали пенообразователя в результате ее засорения.3. Обрыв электрической цепи «электронный блок – датчик концентрации»	1. Прочистить трубопровод (канал).2. При очередном ТО прочистить магистраль пенообразователя, в том числе полости дозатора. 3. Обнаружить и устранить обрыв цепи
16. Не работает счетчик времени наработки	1. Обрыв цепи электропитания между первичным пенообразователем и электронным блоком или между электронным блоком и показывающим прибором на панели.2. Неисправность электронного блока3. Неисправен счетчик времени наработки	1. Обнаружить и устранить обрыв цепи.2. Заменить или отремонтировать электронный блок. 3. Заменить счетчик

В насосе ПЦНВ-4/400 отсутствует система всасывания, но в его конструкции имеются два клапана: перепускной и отсекающий. Неисправности в них служат нарушением нормальной работы насоса.

Их перечень приводится в таблице:

Признаки неисправностей	Причины неисправностей	Способы устранения
1. Из дренажного отверстия насоса струйкой течет вода	1. Нарушение герметичности концевого уплотнения	1. Разобрать насос, заменить изношенные детали уплотнения
2. При работе насоса его корпус сильно нагревается	1. Засорены проходные отверстия в перепускном и отсекающем клапанах	1. Снять клапаны, разобрать и устранить неисправности
3. Снизилась подача воды, давление в напорном коллекторе в норме	1. Заклинивание перепускного клапана	1. Снять клапан, устранить неисправность
4. При включенном эжекторе, открытом дозаторе и стволе-распыли- теле пенообразователь в насос не поступает	1. Неисправен перепускной клапан.2. Заклинивание отсекающего клапана	1. Снять клапаны, устранить обнаруженные неисправности
5. Уровень дозирования пенообразователя ниже нормы	1. Засорение магистрали пенообразователя, в частности, проточной полости отсекающего клапана	1. Разобрать и прочистить все элементы магистрали пенообразователя

Порядок работы с насосами

Так как пожарный насос не является самовсасывающим, перед запуском в работу его необходимо заполнить. При работе насоса от цистерны пожарного автомобиля, в силу того, что уровень жидкости в цистерне выше уровня насоса, заполнение возможно открытием запорной арматуры, без создания вакуума. При работе насоса из открытого водоема, необходимо первоначальное заполнение с помощью дополнительного вакуумного насоса. Потому перед пуском в работу включают вакуумный насос. Вакуумный насос всасывает воду в пожарный насос, после чего вакуумный насос выключают и включают вращение пожарного насоса. При заполненном насосе, манометр насоса показывает избыточное давление.

После появления давления, на насосе медленно открывают задвижки и вода поступает в напорные пожарные рукава, до получении струи без примесей воздуха. После чего, пожарный насос готов к работе. Пожарный насос устойчиво работает, всасывая воду, с высоты до 7.5 м. Дальнейшее увеличение высоты всасывания приводит к возникновению кавитации, нестабильной работе насоса и, как правило, срыву струи. Для нормальной работы насоса важное значение имеет обеспечение герметичности внутренних рабочих полостей. При эксплуатации, насосы периодически проверяются вакуумом на герметичность. Создается максимальное значение вакуума и перекрывается кран между основным и вакуумным насосом. Считается нормой, если падение вакуума за 1 минуту не превышает 0.1 кгс/см2.

Отличие НЦПВ от ПН

Разработчики полностью сохранили традиционную схему исполнения насоса, вплоть до расположения органов управления и всех посадочных присоединительных мест, но при этом добились значительного улучшения параметров и устранили все известные “болячки” старой конструкции.

В частности:

• в 1,5 раза увеличена производительность (до 60 л/с при работе от гидрантов и до 50 л/с – от водоемов);
• на 20% увеличен напор и на 10% коэффициент полезного действия;
• соответственно производительности увеличена мощность пеносмесителя, который обеспечивает теперь одновременную работу 8-ми пеногенераторов;
• усовершенствована конструкция дозатора (ПО), за счет встроенного редуктора теперь имеется возможность плавно регулировать концентрацию и обеспечивать экономный расход ПО любых типов;
• принципиально переделан сальниковый узел, он не требует никакого обслуживания и расходных материалов, а по износостойкости и надежности не имеет аналогов;
• насос оснащается полным пакетом современных контрольно-измери­тельных приборов и встроенной вакуумной системой типа “АВС” (о преимуществах этой вакуумной системы подробно рассказывается далее).

Какую практическую пользу могут принести эти преимущества в повседневной работе?

Повышенная производительность и напор позволяет экономить время на заправку цистерны, что при определенных обстоятельствах помогает при локализации крупных пожаров. Также появляется возможность применения более мощных лафетных стволов и пенных установок.

Коэффициент полезного действия – показатель, казалось бы, абстрактный и не имеющий явно выраженной практической важности. Однако нетрудно подсчитать, что повышение к.п.д. насоса на 10% дает экономию топлива минимум в 2 литра за час работы. А за весь срок службы насоса средства, сэкономленные на ГСМ будут измеряться десятками тысяч рублей. И это уже не абстракции.

Говоря об экономических эффектах, безусловно, следует упомянуть и о расходовании дорогостоящего пенообразователя, которое при плавном и тонком дозировании в насосе НЦПН-40/100 осуществляется более рационально, а также – об экономии на ремонтах (заменах) и обслуживании сальника. Однако не все измеряется рублем. Немаловажным преимуществом этого насоса, по мнению разработчиков, является так называемая эргономика – простота и удобство в эксплуатации . Механик-водитель, управляющий насосной установкой не должен испытывать неудобств и отвлекать свое внимание на различные дополнительные операции (прессование того же сальника, проблемы с забором воды, подклинивание пробки дозатора и т.п.). Судя по отзывам потребителей, создателям насоса удалось заметно продвинуться в этом вопросе.

Какие технические трудности могут возникнуть при монтаже этого насоса на АЦ? И как дорого обойдется описанная модернизация насосной установки?

Никаких технических трудностей. Все габаритно-присоединительные параметры насоса НЦПН-40/100 полностью совпадают с широко известным ПН-40УВ. Замена насоса может быть произведена непосредственно в пожарной части.

Оценивая же предпочтительность той или иной модели насоса с точки зрения цены, следует “привести их к общему знаменателю” по уровню комплектации и функциональным возможностям. При таком подходе можно сказать, что разница в цене насосов НЦПН-40/100 и ПН-40УВ совсем незначительна. А с учетом прямых экономических преимуществ, о которых говорилось ранее, использование НЦПН-40/100 безусловно, более выгодно.

Одним из важнейших элементов насосной установки является вакуумная система водозаполнения .

Вакуумная система используется для подъема воды из открытого водоема к пожарному насосу. К ней предъявляются очень высокие требования по надежности. Готовность ее к работе должна проверяться ежедневно. Именно поэтому данный элемент насосной установки подлежит модернизации в первоочередном порядке.

Чем же можно заменить морально устаревший и ненадежный ? Вакуумный насос АВС-01Э – лучшее решение для систем водозаполнения пожарных насосов.

Это изделие принципиально отличается от всех известных аналогов (в том числе и зарубежного производства) тем, что оно работает независимо от ходового двигателя АЦ и пожарного насоса, т.е. автономно. Отсюда и его название: “АВС” – автономная вакуумная система.

Рассмотрим преимущества вакуумного насоса АВС-01Э в сравнении с газоструйным вакуумным аппаратом (ГВА), используемым в большинстве АЦ, при выполнении конкретных рабочих операций.

• Ежедневные проверки готовности (т.н. “сухой вакуум”) при смене караула. ГВА – требуется запустить и прогреть двигатель (зачастую для этого приходится выгонять машину из бокса), создать требуемый уровень разрежения в полости пожарного насоса, работая двигателем на высоких оборотах. Процедура настолько хлопотная, что иногда ею пренебрегают, в нарушение установленных норм. АВС-01Э – нажатием кнопки на пульте управления запустить вакуумный насос и через 5-7 сек. требуемый уровень разрежения достигнут. Двигатель автоцистерны при этом не задействуется.
• . ГВА – необходимо в четкой последовательности произвести 11 операций, манипулируя органами управления двигателя и насоса. Неопытному водителю не всегда удается это с первого раза. Требуются хорошие навыки. А при больших высотах всасывания ГВА зачастую вообще оказывается неспособным создать требуемый вакуум. АВС-01Э – запускается нажатием кнопки и отключается автоматически по окончании забора воды. Скорость вакуумирования такова, что подъем воды с максимальной высоты всасывания происходит за 20-25 сек., а при небольших высотах даже наличие неплотностей во всасывающей магистрали не является помехой.
• Надежность и долговечность . ГВА – работает в исключительно агрессивной среде, чем и обуславливается сравнительно небольшой срок службы. АВС-01Э выпускается серийно в больших количествах с 2001 года. Результаты подконтрольной эксплуатации показывают очень высокий уровень безотказности. Кроме того, изделие оснащено электронной защитой от перегрузок и всяческих нештатных ситуаций.

Какова область применения вакуумного насоса АВС-01Э? Подойдет ли он к автоцистернам старых моделей? И что требуется для его монтажа?

Это изделие подходит для любых насосных установок, в том числе и старых автоцистерн, оборудованных насосом ПН-40УВ. Монтаж изделия весьма прост и может производиться непосредственно в частях (к изделию прилагается подробная инструкция). Все специальные детали, необходимые для монтажа АВС-0Э входят в комплект поставки.

Дает ли применение АВС-01Э экономическую выгоду?

Первоначальная цена АВС-01Э выше, чем цена ГВА. Однако, только экономия на прямых затратах (ГСМ) позволяет получить экономическую выгоду от применения АВС-01Э уже в ближайшие год-два после ввода в эксплуатацию.

Нельзя забывать и о человеческом факторе. Вполне очевидно насколько облегчается работа технического персонала при использовании вакуумного насоса АВС-01Э вместо устаревшего ГВА. Кроме того, не следует сбрасывать со счетов и косвенную выгоду, связанную с более высокой надежностью АВС-01Э. Помимо неизбежных дополнительных затрат на ремонт ГВА вполне вероятна такая ситуация, когда отказ ГВА в самый неподходящий момент может привести к увеличению ущерба от пожара.

Развивая тему модернизации пожарного автомобиля путем замены специальных агрегатов более совершенными моделями, нельзя не упомянуть о комбинированных насосах.

Несмотря на разнообразие средств тушения пожаров, довольно большой выбор огнетушащих веществ, используемых для локализации, ликвидации очагов возгораний, чаще всего борьба с открытым огнем осуществляется с использованием воды, растворов пенообразователя на ее основе, подаваемых под давлением.

Одним из эффективных средств пожаротушения, подающих воду или пену, служит пожарная мотопомпа, являющаяся насосным агрегатом с приводом от бензинового или дизельного двигателя, снабженным комплектом пожарно-технического оборудования.

Назначение пожарных мотопомп

Если в городах забор воды пожарной автотехникой, оборудованной насосами, производится из сети наружного водоснабжения, то вдали от населенных пунктов – из пожарных водоемов, резервуаров, с пирсов, построенных на реках, озерах, прудах или технологических водоемах.

При отсутствии на большинстве, удаленных от областных, краевых, районных центров, крупных промышленных объектов, территорий нашей страны специальных автотранспортных средств, стоящих на вооружении федеральных, муниципальных, корпоративных пожарных подразделений; единственным доступным средством пожаротушения, используемым добровольными, частными формированиями, созданными для борьбы с огнем, является пожарная мотопомпа – переносная, возимая вручную или на базе автомобильного прицепа.

Для собственников недвижимости, руководителей предприятий (организаций), членов садово-дачных, огородных товариществ, создавших добровольную пожарную дружину, приобретение, содержание пожарных мотопомп обходится значительно дешевле, чем покупка специальной автотехники.

Огромным преимуществом переносных мотопомп служит полная автономность, высокая мобильность, позволяющая установить их на любой твердой площадке вблизи природного или искусственно созданного запаса воды, недоступного для подъезда пожарной автотехники – автоцистерн, насосно-рукавных автомашин.

Основным назначением для использования пожарных мотопомп является:

• Забор воды из пожарных водоемов, резервуаров, со специально оборудованных пирсов, с последующей подачей под давлением на тушение очагов пожара воды или пены, полученной с использованием раствора пенообразователя.
• Подача воды от гидрантов наружной сети противопожарного водоснабжения.
• Для перекачки воды, заполнения емкостей, приспособленной для пожаротушения сельскохозяйственной техники, транспортируемых автоцистерн, пожарных вертолетов.
• Для укомплектования пожарных поездов, судов.

Полная автономность, простота эксплуатации, конструктивная надежность сделали пожарные мотопомпы незаменимым техническим средством для тушения очагов пожаров, возникающих в сельской местности, на территории заготовительных, перерабатывающих предприятий, производственных объектов, расположенных вдали от центров цивилизации.

Кроме того, пожарные мотопомпы активно, эффективно используются по следующим вариантам хозяйственного назначения, что подтверждает факт более широкого назначения таких технических устройств, нежели только противопожарное применение:

• Забор, перекачка и подача чистой воды для полива садовых, дачных участков земли, сельскохозяйственных угодий, заполнение емкостей.
• Откачка загрязненной воды из затопленных подвальных этажей зданий, колодцев различного назначения в ходе устранения аварийных ситуаций в работе коммунальных служб; осушение котлованов, траншей, трюмов речных, морских судов.
• Для откачки воды при проведении поисковых работ, археологических раскопок.
• Аварийное осушение, сброс воды из бассейнов, резервуаров, водоемов.
• При проведении ирригационных работ.

Виды и описание пожарных мотопомп

Все такие мобильные устройства для тушения пожаров можно разделить на виды по способу размещения, перемещения/транспортировки, типу двигателя привода насоса; чистоте воды, с которой они могут работать:

• Бензиновые – с приводом от карбюраторного/инжекторного двигателя, использующего в качестве топлива различные марки бензина.
• Дизельные – с приводом от дизельного двигательного агрегата, имеющими более высокий моторесурс, но работающими громче бензиновых моделей устройств.

На российском рынке известны пожарные мотопомпы Tohatsu с бензиновыми двигателями, дизельные устройства высокого давления «Вепрь» отечественного производства, мотопомпы Koshin с двигательными агрегатами, работающими на бензине, изготовленными компанией Хонда.

• Переносные, передвижные. Первые смонтированы на несущей раме, которая обеспечивает возможность: переноски вдвоем вручную, для транспортировки автотранспортом в кузове, багажнике, автомобильном прицепе; погрузки/выгрузке, установки на твердую поверхность – плотный грунт в противопожарном разрыве возле водоема, асфальтированную, бетонированную поверхность дороги, пожарного проезда.

Вторые установлены на раме одноосной тележки с колесами, что позволяет передвигать ее по ровной твердой поверхности одному человеку, но не исключает возможность переноски ее двоим и более членам ДПД, работникам из состава дежурного персонала предприятий, организаций.

Рукоятки на раме переносных, передвижных устройств обязательно защищаются теплоизоляционным материалом.

• Прицепные. Такой вид пожарных мотопомп устанавливается на раме автомобильных прицепов, сообразно их грузоподъемности, норм/правил оборудования, транспортировки грузов. Именно прицепные мотопомпы часто дополнительно оборудуются устройствами для дозированной подачи раствора пенообразователя, что позволяет использовать стволы, генераторы для тушения очага пожара пеной. Рекомендуется при необходимости использовать все имеющиеся в наличии прицепные и переносные модели устройств, т.к. это дает больше возможностей для обеспечения доступа к очагу пожара.
• Высоконапорные (высокого давления). Согласно ГОСТ 53332-2009 мотопомпы, используемые для тушения пожаров, в зависимости от конструкции, основных технических параметров подразделяются устройства нормального давления – до 2 МПа, и высокого давления – выше 2 МПа.

Если для тушения, согласно нормативных требований, включение твердых частиц в воде не должно быть больше 0,5 %, а их размер быть до 3 мм, то пожарная мотопомпа для грязной воды, приобретаемая для использования коммунальными, инженерными службами предприятий, строительными подрядными организациями для откачки, осушения подвальных этажей, колодцев, котлованов траншей, позволяет за счет выбора мембранного типа насоса устройства вести забор, перекачку воды с крупными включениями – до 25 мм и более у некоторых моделей изделий.

Устройство пожарной мотопомпы

В ее состав входят:

• Несущая рама или шасси автомобильного прицепа.
• Двигатель, работающий на жидком углеводородном топливе.
• Насос для забора, выдачи воды, растворов огнетушащих веществ.
• Бак для горючего.
• Емкость для пенообразователя, система дозирования – в зависимости от заводской комплектации.
• Комплект пожарно-технического оборудования – рукава, стволы, соединительные устройства.

Так как все элементы находятся на одной оси, то это делает пожарную мотопомпу компактной и мобильной.

Основные характеристики пожарных мотопомп

Они изложены в ГОСТ 53332-2009, так же, как и требования ко всем элементам оборудования, входящего в их состав.

К таким характеристикам относят:

• Производительность пожарной мотопомпы.
• Высоту подачи воды.
• Габариты, общую массу изделия.
• Мощность двигателя.
• Вид используемого топлива.

Кроме того, современные модели пожарных мотопомп, реализуемых на рынке пожарно-технической продукции, обязаны обеспечивать: устойчивую работу в температурном диапазоне эксплуатации – от +40 до –45℃ на протяжении не меньше 2 часов, для чего должны иметь необходимый запас топлива в баке.

Наиболее востребованы модели устройств следующих марок. Приведем их основные технические характеристики:

Пожарная мотопомпа МП 20-100 Гейзер

Наименование показателей, единицы измерения	Значение показателей
Общие данные
Тип мотопомпы	пожарная, переносная
Подача в номинальном режиме, л/с, не менее	20
Напор в номинальном режиме, м	100±2
	7,5
Время всасывания при наибольшей геометрической высоте, с, не более	40
Подача насоса при наибольшей геометрической высоте всасывания и номинальном напоре, л/с, не менее	10
Предельное давление насоса, кгс/см2, не более	19,0
Диаметр и количество присоединительных патрубков, мм:
– напорного;	2х70
– всасывающего.	1х100
Габаритные размеры, мм (не более):
– длина;	1300
– ширина;	780
– высота.	930
Масса (сухая), кг	215
Насос
Тип насоса	НП- 20/100, центробежный, двухступенчатый, консольный
Вакуумная система	автоматическая
Тип вакуумного насоса	диафрагменный
Двигатель
Тип	четырехтактный бензиновый, карбюраторный (инжекторный)
Модель	ВАЗ 2108 (ВАЗ 21114)
Количество цилиндров и расположение цилиндров	4 в ряд
Диаметр цилиндра и ход поршня	82х71
Рабочий объем, см3	1500
Степень сжатия	9,9
Номинальная мощность при частоте вращения коленчатого вала 5600 об/мин, кВт (л.с)	55 (75)
Запуск двигателя	от электростартера
Система охлаждения	водяная (тосол), принудительная
Топливо	бензин АИ-92 (АИ-95 для ВАЗ 21114)
Расход топлива при работе мотопомпы в номинальном режиме, л/ч	8,6 (6,8 – ВАЗ 21114)

Примечание. Скачать паспорт, техническое описание и инструкцию по эксплуатации на пожарную мотопомпу МП-20/100 «Гейзер».

Пожарная мотопомпа МП 10-60 Водолей

Наименование показателя, единицы измерения	Значение показателей
Общие данные
Номинальная подача насоса, Qном, л×с-1 (л×мин-1; м3×ч-1)	10 (600; 36,0)
Номинальный напор насоса, Нном, м	60
Номинальная частота вращения, пном, об/мин	2500
Номинальная геометрическая высота всасывания, hном, м	1,5
Максимальная геометрическая высота всасывания, hmax, м	5,0
Подача при максимальной геометрической высоте всасывания и номинальном напоре, Q, л×с-1 (л×мин-1), не менее	5 (300)
Напор при максимальной геометрической высоте всасывания, Н, м	45
Максимальное рабочее давление на входе в насос, p1max, МПа	0,6
Максимальное рабочее давление на выходе из насоса, P2max, МПа, не менее	1,0
Время всасывания (заполнения) с максимальной геометрической высоты всасывания, tвс, с, не более	40
Диаметр и количество присоединительных патрубков:
– напорного (мм/шт.)	65/2
– всасывающего (мм/шт.)	80/1
Габаритные размеры мотопомпы, (мм), не более
– длина	820
– ширина	620
– высота	750
Масса мотопомпы, сухая, кг, не более	98
Насос
Тип насосного узла МП 10/60.01.00.00	центробежный, одноступенчатый, консольный
Вакуумная система	автоматическая
Тип вакуумного насоса	поршневой
Степень разряжения в полости насосного узла, кгс/см2, не менее	– 0,75
Двигатель
Модель	Honda GX630	Lifan 2V78F-2	Lifan 2V78F-2A
Тип	четырехтактный, бензиновый, карбюраторный
Рабочий объем, см3	688	640
Номинальная мощность при частоте вращения коленчатого вала 3600 об/мин, Nном, кВт (л/с)	15,5 (20,8)	17,5 (24,0)
Максимальный крутящий момент при частоте вращения коленчатого вала n=2500 об/мин, Н×м,	48,3	43,5
Тип системы запуска двигателя	электростартер		электростартер / ручной запуск
Расход топлива в номинальном режиме работы, gm, л/ч, не более	4,2	4,8
Тип системы охлаждения	воздушная
Применяемое топливо – бензин автомобильный по ДСТУ 4063-2001 с октановым числом по исследовательскому методу, не менее	91
Объем топливного бака, л.	10
Продолжительность запуска двигателя, мин, не более	2

Примечания:

Пожарная мотопомпа МП-800

	Значения показателей
Общие данные
Тип мотопомпы	Пожарная переносная ГОСТ 8554-69
Индекс мотопомпы	МП-800Б-01
Подача при номинальной частоте вращения (номинальном числе оборотов вала), л/с (л/мин), не менее	13,3 (800)
Напор, м, не менее	60
Наибольшая геометрическая высота всасывания при температуре +20 °С и давлении 730-760 мм рт. ст., м	5
Максимальное время всасывания с геометрической высоты 5 м, с	35
Габаритные размеры, мм:
Длина	940
Ширина	520
Высота	725
Масса мотопомпы без ППО (максимальная), кг	85
Примечание. Подача и напор приведены при высоте всасывания 1,5 м. При наибольшей геометрической высоте всасывания подача должна быть не менее 50 % номинального значения.
Двигатель
Тип	Двухтактный, бензиновый, карбюраторный
Мощность номинальная, эксплуатационная, кВт (л.с.), не менее	14,7 (20)
Частота вращения, об/мин (с-1)	3250±100 (346±10,46)
Количество цилиндров	2
Диаметр цилиндра, мм	72
Ход поршня, мм	85
Рабочий объем цилиндра, см3	346
Степень сжатия	6,9
Максимальный удельный расход топлива при эксплуатационной мощности, г/л, с ч	440
Фазы газораспределения, град:
продувка	120
впуск	134
выпуск	150
Система зажигания	От магнето М-135 левого вращения с муфтой опережения зажигания ТУ 37-003-212-77
Угол опережения зажигания (при оборотах больше 1050), град	30-34
Зазор между контактами прерывателя магнето, мм	0,25-0,35
Свеча зажигания	А10НТ ГОСТ 2043-74
Карбюратор	К-36П ОСТ 37.001.207-78
Топливо	Бензин А-76 (ГОСТ 2084-77) в смеси с маслом М-8А (ГОСТ 10541-78) из расчета (по объему) 20 частей бензила, 1 часть масла
Вид смазки шатунного подшипника коленчатого вала	Топливная смесь
Охлаждение	Водяное, принудительное от насоса
Насос
Тип	Центробежный, одноступенчатый, консольный
Устройство всасывающее	Вакуум-аппарат газоструйный
Диаметр рукава всасывающего, мм	75
Диаметр рукава напорного, мм	66 и 51

Примечание. Скачать инструкцию (руководство) по эксплуатации пожарной мотопомпы МП-800.

Пожарная мотопомпа МП-1600

Наименование показателей, единицы измерений	Значения показателей
Общие данные
Марка мотопомпы	МП-1600
Подача, л/мин	1600
Напор, м	80
Безотказная работа мотопомпы на номинальном режиме в диапазонах температур от –30 °С до +40 °С, час	не менее 6
Наибольшая геометрическая высота всасывания, м	7
Диаметр всасывающего патрубка, мм	125
Диаметр напорных патрубков, мм	70
Количество напорных патрубков, шт.	2
Габаритные размеры в походном положении, мм
Длина	2800
Ширина	1740
Высота	1430
Задний угол свеса, град.	32
Ширина колеи, мм	1440
Масса (без пожарного оборудования), кг	620
Масса (с пожарным оборудованием), кг	820
Двигатель
Модель	ЗМЗ-24-01
Тип	четырехтактный, бензиновый, карбюраторный, верхнеклапанный
Мощность максимальная при 4500 об/мин, кВт	62,5
Снимаемая мощность на привод насоса при 2750-2800 об/мин, кВт, не более	40,4
Применяемое топливо	бензин с октановым числом не менее 76
Насос
Тип	одноступенчатый, центробежный
Соединение с двигателем	прифланцован к картеру муфты сцепления
Место установки по отношению к двигателю	заднее
Пеносмеситель
Тип	водоструйный эжектор
Место установки	стационарно на насосе
Производительность по пене, л/мин	400-600
Вакуумная система
Тип	газоструйный
Наибольший создаваемый вакуум, мм. рт. ст.	550
Время создания вакуума 515 мм рт. ст. в объеме полости насоса и двух всасывающих рукавов Ø 125 (100 л), с	40
Шасси
Тип	одноосный прицеп специальной конструкции
Капот
Тип	металлический, с двумя боковыми и одной задней дверцами
Заправочные емкости
Система смазки двигателя, л.	6,5
Система охлаждения двигателя, л	14
Бензиновый бак, л	45
Воздушный фильтр, л	0,5

Примечание. Скачать техническое описание и инструкцию (руководство) по эксплуатации пожарной мотопомпы МП-1600.

Технические характеристики других мотопомп

1. Портативные пожарные насосы (мотопомпа) «Tohatsu» VC82ASE, VC72AS, VC52AS. Руководство пользователя.
2. Пожарная мотопомпа «Tohatsu» V20D2, V20D2S. Инструкция по эксплуатации.
3. Мотопомпа пожарная МП-13/80 «Гейзер». Паспорт. Техническое описание. Инструкция по эксплуатации.
4. Мотопомпа «Водолей» МП 20/80. Руководство по эксплуатации.
5. Мотопомпа «Водолей» МП 16/80. Руководство по эксплуатации.
6. Мотопомпа «Вепрь» с дизельным двигателем. Модели: МП-120 Д, МП-500 Д, МП-800 Д. Инструкция по эксплуатации.
7. Мотопомпа «Водолей» МП 7/60 Д. Руководство по эксплуатации.
8. Мотопомпа для тушения лесоторфяных пожаров «Ниагара». Паспорт.
9. Мотопомпа Champion GTP80H для сильнозагрязненной воды. Руководство по эксплуатации.
10. Мотопомпы Champion GP40, GP50, GP80, GP100 для чистой воды. Руководство по эксплуатации.

Пожарные насосы для мотопомп

Согласно ГОСТ 17398-72 насосом называется машина для создания потока жидкости. Пожарные насосы в составе мотопомп бывают двух типов:

• Центробежные, в которых жидкость перемещается колесом с лопастями от центра к стенкам рабочей камеры, что создает необходимое давление. Это основный вид насосов, используемых для установки на пожарную автотехнику, предназначенную для забора, хранения, перекачки, подачи воды для тушения, обеспечивающий высокую производительность пожарной мотопомпы.
• Диафрагменные или мембранные. Это возвратно-поступательные устройства с рабочими элементами в виде упругих мембран, изгибающихся под действием механического привода. Мотопомпы с таким видом насосов способны вести забор, подавать, откачивать как чистую, так и сильнозагрязненную воду, без значительной потери производительности, что повышает их ценность для заказчиков.

Пожарные рукава для мотопомп

В зависимости от компании изготовителя, модели изделия они комплектуются не только напорно-всасывающими, напорными рукавами, стволами, но и всасывающими фильтрами, сетками, генераторами пены и другими комплектующими, необходимыми для решения задач.

Пожарные рукава, входящие в комплектацию пожарных мотопомп, в обязательном порядке оборудуются соединительными головками.

Для переносных, передвижных мотопомп с низкой производительностью, сравнительно невысоким напором воды в комплект пожарно-технического оборудования, как правило, включают рукава, рассчитанные на давление 1 МПа, предназначенные для подключения к пожарным кранам, согласно требованиям для пожарных шкафов; а прицепные модели устройств комплектуются рукавами для пожарной автотехники с давлением 1,6 МПа.

Работа с пожарными мотопомпами

Пожарная мотопомпа, инструкция о порядке работы которой в обязательном порядке входит в комплект поставки каждого заводского изделия, довольно сложное техническое устройство. Поэтому следует неукоснительно следовать этому документу на всех этапах хранения, ввода в строй, эксплуатации, технического сервиса, что обеспечит ее надежную, безотказную работу на протяжении длительного периода.

Режим и продолжительность обкатки пожарных мотопомп

Эксплуатация пожарной мотопомпы, как устройства, снабженного двигательным агрегатом на жидком топливе, начинается с его регламентной обкатки, режим и продолжительность которой изложены в сопроводительной технической документации на изделие.

Требования к пожарным мотопомпам

Основные требования к мотопомпам изложены в ст. 110 «Технического регламента о ПБ»:

• Пожарные мотопомпы используются для подачи воды к месту возгорания, забирая ее из наружных водопроводных сетей, резервуаров или открытых источников – озер, прудов, рек, озер; обеспечивая требуемый расход, рабочее давление при подаче воды, пены, необходимые для ликвидации пожара.
• Переносные пожарные устройства по конструктивному исполнению, общей комплектной массе обязаны давать возможность для переноса вручную, установки на твердую поверхность вдвоем.
• Для прицепных устройств должен быть обеспечен жесткий стационарный крепеж на автоприцепах, конструкция которых обязана обеспечивать безопасность транспортировки, устойчивость при установке.

Требования к конструктивным элементам изделий, оборудованию, входящему в их комплектацию:

Подводя итоги, можно с уверенностью сказать, что такие мобильные, автономные устройства для тушения пожаров, особенно вдали от крупных населенных центров, в сельской местности, таежной глуши, еще десятки лет будут надежно служить людям.

fireman.club

Вопрос № 1. Назначение, область применения и классификация пожарных насосов (20 минут).

Пожарный насос – это устройство, которое предназначено для осуществления подачи огнетушащих веществ в зону горения.

Насосы используются на многих пожарных автомобилях (АЦ, АЦЛ, АНР, ПНС, АПП и др., в системах смазки, питания и охлаждения двигателей внутреннего сгорания, в мотопомпах, в системах автоматического пожаротушения. С каждым годом применение пожарных насосов становится все более разносторонним.

В настоящее время на пожарных автомобилях применяются насосы различных типов (рис. 1). Они обеспечивают подачу огнетушащих веществ, функционирование вакуумных систем, работу гидравлических систем управления.

По функциональной принадлежности их можно разделить на три типа:

1. Для подачи огнетушащих веществ;

2. Для работы вакуумных систем;

3. Для работы в гидравлических системах, где в качестве рабочей жидкости выступают различные масла.

Рисунок 1. Область применения и классификация насосов

По конструктивному исполнению и принципу действия пожарные насосы делятся на три типа (рис. 2):

1. Объемные;

2. Струйные;

3. Центробежные.

Рисунок 2. Классификация насосов по конструктивному исполнению и принципу действия.

Поршневые насосы

Поршневые насосы обладают следующими достоинствами: пригодны для перекачивания самых разнообразных жидкостей – горячих и холодных, вязких и текучих, чистых и имеющих примеси во взвешенном состоянии; подача их не зависит от развиваемого напора, что делает их пригодными для перекачивания жидкостей с меняющейся в зависимости от температуры вязкостью; обладают хорошей всасывающей способностью, высоким КПД, большой напор достигается при любых, даже незначительных подачах.

К недостаткам их относятся: тихоходность и большая масса, относительная сложность конструкции; неравномерность подачи; невозможность без специальных устройств регулировать подачу при данном числе двойных ходов.

В пожарном деле поршневые насосы применяются для заполнения огнетушителей и баллонов стационарных установок с углекислотой (зарядные станции), наполнения кислородом баллончиков кислородных изолирующих противогазов (кислородные насосы), испытания корпусов огнетушителей (гидропрессы), подачи топлива у дизельных двигателей (плунжерные насосы), обеспечения работы пневматического привода тормозов автомобиля (компрессоры) и т.д.

Роторные (шиберные) насосы

Роторные насосы обладают следующими достоинствами: компактностью, малыми габаритами и массой; быстроходностью, позволяющей использовать в качестве привода электродвигатели и двигатели внутреннего сгорания; достаточно равномерной подачей; возможностью получения высоких напоров – до 100 м; надежностью работы при высоте всасывания до 7 м; пригодных для перекачивания разнообразных жидкостей - высоковязких (ν≤0,2м2/с), с содержанием газов и значительной упругостью насыщенных паров (t≤250оС) как чистых, так и загрязненных; самовсасываемостью и отсутствием вакуумных систем.

К недостаткам относятся: сложность изготовления рабочих органов, трудности в устройстве подшипников из-за больших давлений, наличие осевых сил у винтовых и косозубых шестеренных насосов, невозможность регулирования подачи без специальных устройств, значительный износ ротора и корпуса.

В пожарном деле роторные насосы применяются: в качестве вакуум-аппаратов на пожарных машинах и мотопомпах (шиберные и в меньшей степени водокольцевые), для подачи воды на пожар (шестеренные насосы), работы гидравлического привода автолестниц (масляные насосы, гидромоторы, гидротормозы) и т.д.

Струйные насосы

Струйные насосы обладают следующими достоинствами: простотой конструкции, отсутствием движущихся и быстроизнашивающихся частей; малыми габаритами, удобством транспортирования жидкости, воздуха и твердых частиц; простотой эксплуатации (легко включаются в работу и останавливаются, не требуют смазки, допускают переноску и перестановку во время работы).

К недостаткам их относятся: малый КПД (порядка 10…26%), сложность регулирования подачи, отказы в работе при увеличении сопротивления на выходе.

Область применения струйных насосов достаточно обширна – это гидроэлеваторы, пеносмесители, дозаторы, воздушно-пенные стволы, генераторы, газоструйные вакуум-аппараты и другое оборудование, сконструированы на основе струйных насосов.

Центробежные насосы

Центробежные насосы обладают следующими достоинствами: простотой и компактностью конструкции; удобством привода; способностью перекачивать сильно загрязненные жидкости; равномерностью подачи и простотой регулирования в широких пределах; возможностью работы "на себя"; высокой подачей, надежностью в эксплуатации.

К недостаткам их относятся: отсутствие самовсасывания, необходимость устройства вакуумных или заливных систем, падение напора с увеличением подачи; резкое изменение подачи и напора при изменении частоты вращения рабочего колеса; средний КПД, подверженность кавитации при определенных режимах работы.

Центробежные насосы являются основными агрегатами, используемыми для пожаротушения. Их применяют для подачи воды, пены, огнетушащих составов от пожарных автомобилей, мотопомп и стационарных установок пожаротушения.

ВЫВОД ПО ПЕРВОМУ ВОПРОСУ:Применяемые в пожарных автомобилях и другой пожарной технике насосы имеют различное назначение, конструкцию и технические характеристики. Поэтому знание классификации и области применения различных насосов позволит Вам освоить и структурировать изучаемый в дальнейшем материал дисциплины Пожарная техника.

Вопрос № 2. Основной принцип работы и характеристики пожарных насосов (50 минут).

Работа всех насосов с механическим приводом определяется двумя процессами: всасывания и нагнетания перекачиваемой жидкости. При этом насос любого типа характеризуется величиной подачи жидкости, развиваемым напором, высотой всасывания и величиной коэффициента полезного действия (КПД).

ВСАСЫВАНИЕ.

Если из всасывающего рукава, присоединенного к насосу и опущенного одним концом в воду, удалить воздух – создать вакуум, то вода под действием атмосферного давления поднимается на некоторую высоту HS (рис. 2). Эта высота будет всегда меньше теоретической высоты всасывания А, равной 10,33 м вод. ст. или 760 мм рт. ст. при температуре 0о С.

Давление водяного столба высотой 10,33 м вод.ст., равной высоте всасывания, соответствует нормальному атмосферному давлению. За единицу давления в технике принята техническая атмосфера, равная давлению 10 м вод.ст. или 1 кг/см2.

При всасывании атмосферное давление должно не только уравновесить столб воды высотой Hs, но и преодолеть все сопротивления, встречающиеся при движении воды в насос.

Рисунок 2. Взаимосвязь теоретической и практической высот всасывания.

A – теоретическая высота всасывания, HS – практическая высота всасывания, h2 – сумма сопротивлений движению воды, h3 – сопротивление упругих паров воды.

Гидравлические сопротивления имеют место на всем следовании воды: от начала её поступления во всасывающий рукав до выхода из насоса. Наибольшее влияние из гидравлических сопротивлений оказывают:

· сопротивление воды при проходе через всасывающую сетку;

· потери напора, необходимые для открывания обратного клапана всасывающей сетки;

· трение воды о стенки всасывающего рукава и т.д.

В разряженном пространстве всасывающего рукава и насоса образуются насыщенные пары, упругость которых зависит от температуры воды. Установлено, что при температуре воды равной, 100о С, давление сил упругости водяных паров равно атмосферному давлению, и следовательно в этих условиях вода не всасывается.

Все сопротивления, встречающиеся при движении воды в насос обозначим, Н1, а упругость водяных паров при данной температуре Н2. Так как сопротивления движению воды уменьшают ее напор, то можно записать:

А=HS + Н1 + Н2 (2.1)

Из данного выражения находим геометрическую (практическую) высоту всасывания:

HS=А – Н1 – Н2 (2.2)

т.е. практическая высота всасывания всегда меньше теоретической высоты.

Атмосферное давление в различных точках земной поверхности неодинаково. Оно будет уменьшаться по мере увеличения высоты местности над уровнем моря. При одних и тех же значениях Н1 и Н2 величина HS будет тем меньше, чем выше над уровнем моря установлен пожарный насос.

Учитывается и то, что вода в природе не бывает химически чистой и удельный вес ее несколько увеличен, что также влияет на высоту всасывания. И, наконец, потери части вакуума бывают от неплотностей в соединениях всасывающей линии и насоса.

Под влиянием вышеперечисленных причин практическая высота всасывания для пожарных насосов (ПН) не превышает 7-9 м вод.ст.

НАГНЕТАНИЕ

Нагнетание в ПН происходит под действием приложенной силы к рабочим элементам насоса, величина которой характеризует собой как высоту, так и дальность подачи воды. Высоты нагнетания зависят от мощности, типа и конструкции насоса.

megalektsii.ru

9.2. Тактико-техническая характеристика пожарных насосов

Насосы нормального давления – одно- или многоступенчатые пожарные насосы, обеспечивающие подачу воды и огнетушащих растворов при давлении на выходе до 2,0 МПа.

Насосы высокого давления – многоступенчатые пожарные насосы, обеспечивающие подачу воды и огнетушащих растворов при давлении на выходе от 2,0 до 5,0 МПа.

Насосы комбинированные – насосы, состоящие из последовательно соединенных насосов нормального и высокого давления, имеющих общий привод.

Вращение привода – правое вращение - вращение привода по часовой стрелке со стороны привода, левое вращение - вращение привода против часовой стрелке со стороны привода.

Номинальный режим насоса – режим работы насоса, обеспечивающий заданные технические показатели: номинальную подачу и номинальный напор при установленной номинальной частоте вращения и номинальной геометрической высоте всасывания.

Геометрическая высота всасывания hг, м – расстояние между осью вращения рабочего колеса первой ступени насоса и уровнем воды со стороны линии всасывания.

Номинальная геометрическая высота всасывания hг..ном, м – заданное расстояние между осью вращения рабочего колеса первой ступени насоса и уровнем воды со стороны линии всасывания при номинальном значении подачи насоса Q ном.

Напор насоса Н, м: – величина, определяемая зависимостью:

Р2 и Р1– давление на выходе и на входе в насос, Па;

–плотность жидкой среды, кг·м-3;

–ускорение свободного падения, м·с-2;

–скорость жидкой среды на выходе и на входе в насос, м·с-1;

Z2 – Z1 – высота центра тяжести сечения выхода и входа в насос, м.

Номинальная частота вращения nном, об*мин -1 – заданное значение частоты вращения рабочего колеса (приводного вала насоса), определяющее номинальный режим работы насоса.

Мощность насоса в номинальном режиме Nном, кВт – мощность, потребляемая насосом при номинальных значениях частоты вращения nном, подачи Qном и геометрической высоты всасывания hг.ном.

Система водозаполнения – устройство, обеспечивающее заполнение всасывающей линии и насоса водой при работе с геометрической высоты всасывания до 7,5 м.

Система подачи и дозирования пенообразователя – устройство, обеспечивающее введение и дозирование пенообразователя в насос.

Классификация, основные параметры

Насосы в зависимости от их конструктивных особенностей и основных параметров классифицируются на насосы нормального давления, высокого давления, комбинированные.

Таблица 77

Основные технические характеристики пожарных насосов

Наименование параметра	Значение параметра для нормального давления				Насосов типа высокого давления
Номинальная подача Qном, л*с-1
Напор в номинальном режиме Hном, м, не менее
Мощность в номинальном режиме Nном, кВт, не более
Коэффициент полезного действия в номинальном режиме η, не менее
Допускаемый кавитационный запас Δh , м, не более
Максимальное давление на входе в наcоc P1max, МПа
Максимальное давление на выходе из насоса Р2mах, МПа
Максимальная геометрическая высота всасывания hг.max, м
Время всасывания с максимальной геометрической высоты tвс, с, не более
Подача насоса при работе с максимальной геометрической высоты Q, л с-1, не менее
Количество и условный диаметр патрубков, мм:
всасывающих
напорных
Примечания 1. Напор в номинальном режиме должен обеспечиваться при номинальной геометрической высоте всасывания 3,5 м для насоса типа 20/100, 40/100, 70/100, 100/100, 20/200 и при номинальной геометрической высоте всасывания 1,5 м для насоса типа 4/400 и 2/400.

Таблица 78

Основные технические характеристики пожарных насосов комбинированного тушения

Наименование параметра	Значение параметра для насосов комбинированного типа
Номинальная подача Qном, л·с-1 при раздельной работе:
насос нормального давления
насос высокого давления
при совместной работе: насос нормального давления насос высокого давления
Напор в номинальном режиме Нном, м, не менее: при раздельной работе: Насос нормального давления Насос высокого давления
при совместной работе: Насос нормального давления Насос высокого давления
Мощность в номинальном режиме Nном, кВт, не более: при раздельной работе: Насос нормального давления Насос высокого давления При совместной работе
Коэффициент полезного действия в номинальном режиме η, не менее при раздельной работе: Насос нормального давления Насос высокого давления При совместной работе
Допускаемый кавитационный запас Δh, м, не более
Максимальное давление на входе в насос P1maх, МПа
Максимальное давление на выходе из насоса P1maх, МПа: насос нормального давления насос высокого давления
Максимальная геометрическая высота всасывания hг max, м
Время всасывания с максимальной геометрической высоты всасывания tвс, с не более
Подача насоса нормального давления при работе с максимальной геометрической высоты Q, л · с-1 не менее
Примечания 1. Напор в номинальном режиме должен обеспечиваться при номинальной геометрической высоте всасывания 3,5 м. 2. Время всасывания с максимальной геометрической высоты всасывания устанавливается для насосов, оборудованных встроенной системой водозаполнения. 3. Подача насоса при работе с максимальной геометрической высоты всасывания должна обеспечиваться при номинальном напоре. 4. На коллекторе насоса по согласованию с заказчиком допускается изменять количество и диаметр напорных патрубков.

Таблица 79

ТАКТИКО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НАВЕСНЫХ НАСОСОВ

По способу управления системы водозаполнения, входящие в состав насоса, могут быть ручного, автоматического или полуавтоматического типа.

Вакуумная система автоматического типа автоматически включается при отсутствии (исчезновении) избыточного давления в напорной полости насоса и автоматически отключается при давлении, исключающем срыв напора при подаче воды.

studfiles.net

Классификация пожарных насосов | Бесплатные курсовые, рефераты и дипломные работы

Глава 3. ПОЖАРНЫЕ НАСОСЫ

Из всего многообразия пожарного оборудования насосы представляют наиболее важный и сложный их вид. В пожарных автомобилях различного назначения используется разнообразная номенклатура насосов, работающих по различным принципам. Насосы, прежде всего, обеспечивают подачу воды на тушение пожаров, работу таких сложных механизмов, как автолестницы и коленчатые подъемники. Насосы применяются во многих вспомогательных системах: вакуумных системах, гидроэлеваторах и др. Широкое применение насосов обусловлено особенностями их рабочих характеристик, что обеспечивает эффективное применение их для выполнения различных функций.

Классификация пожарных насосов

Насосами называются гидравлические машины, предназначенные для перемещения жидкости и сообщения ей механической энергии.

По принципу действия насосы разделяются … на три группы: объемные, струйные и лопастные (рис. 3.1). Действие объемных насосов основано на изменении потенциальной энергии перекачиваемой жидкости, а струйных и лопастных – на изменении кинетической энергии.

Рис. 3.1. Классификация пожарных насосов

Насосы могут классифицироваться по назначению, конструктивному исполнению, величинам подачи перекачиваемой жидкости и напора и т. д. На оперативных машинах пожарной и аварийно-спасательной службы применяются насосы всех трех видов (область А, обозначенная на рис. 3.1).

Насосы, устанавливаемые на пожарных автомобилях, выполняют различные функции. Они прежде всего обеспечивают подачу воды из автоцистерн на тушение пожаров. Ряд из них выполняют вспомогательные функции: обеспечивают забор воды центробежными насосами из естественных и искусственных водоисточников, на специальных ПА они используются в качестве приводов механизма в гидравлических системах управления, например, автолестниц и автоколенчатых подъемников (рис. 3.2).

Рис. 3.2. Область применения насосов

Работа всех насосов с механическим приводом характеризуется двумя процессами: всасывания и нагнетания перекачиваемой жидкости. При этом насос любого типа характеризуется величиной подачи жидкости, развиваемым напором, высотой всасывания, величиной коэффициента полезного действия и эффективной мощности.

Рис. 3.3. Схема насоса, установленного на водо

Перечень общепринятых сокращений (пояснения):

• ПА — пожарный автомобиль;
• ГВА — газоструйный вакуумный аппарат, предназначен для создания разрежения в полости центробежного насоса при заборе воды из открытого водоисточника. Работает за счет энергии выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания, направляемых вместо глушителя ПА в газоструйный насос, вакуум камера которого соединена трубопроводами с полостью центробежного насоса;
• ПН — пожарный насос;
• КПП — коробка перемены передач;
• КОМ — коробка отбора мощности, предназначена для передачи крутящего момента от первичного вала КПП на ПН, включается в кабине водителя отдельным рычагом. Крепится на КПП вместо верхней крышки.
• Г-600 — гидроэлеватор, предназначен для забора воды из труднодоступных водоисточников и уборке излишне пролитой воды после тушения пожаров, представляет собой водоструйный насос;
• ПС — пеносмеситель. На насосах серии ПН-40 установлен пеносмеситель марки ПС-5 (обеспечивает 1-5 пеногенераторов ГПС-600), предназначен для введения в поток воды пенообразователя в концентрации 4-6%, расположен между напорным коллектором и всасывающим патрубком ПН, имеет в своей конструкции водоструйный насос и дозатор, может производить забор пенообразователя как из пенобака ПА, так и из посторонней емкости;
• вакуум-клапан, встречается в литературе под названием вакуум-кран, вакуумный затвор, предназначен для соединения и рассоединения полости центробежного насоса с вакуумной камерой ГВА, устанавливается на напорном коллекторе ПН;
• манометр — прибор для измерения давления, установлен на напорном коллекторе ПН, отградуирован в кгс/см 2 ;
• мановакууметр — прибор для измерения давления, как положительного так и отрицательного, установлен на всасывающем патрубке ПН, отградуирован в кгс/см 2 ;
• сливной краник — краник пробкового типа, установлен в нижней части корпуса ПН для слива воды после работы, кроме того установлены на трубопроводах системы дополнительного охлаждения двигателя ПА;
• тахометр — прибор для измерения числа оборотов вала ПН, отградуирован в оборотах в минуту (об/мин.), бывают механические и с электрическим приводом.

Пожарный насос

Подготовка пожарного автомобиля к работе

При подготовке ПА по прибытию на место работы необходимо:

1. Установить ПА на ручной тормоз;
2. Установить под колеса противооткатные упоры.
3. Присоединить необходимые рукавные линии;
4. Установить рычаг коробки перемены передач в нейтральное положение;
5. Включить зажигание поворотом ключа вправо до щелчка;
6. Включить стартер и запустить двигатель.
7. Нажать педаль сцепления и включить КОМ (для чего переведите рычаг включения коробки на себя и плавно отпустите педаль сцепления);

Дальнейшие операции по пуску насоса зависят от условий работы (подача воды от цистерны, открытого водоема или гидранта). Во избежание выхода из строя выжимного подшипника сцепления не допускается длительная работа силовой передачи с выжатой муфтой сцепления.

Проверка пожарного насоса на герметичность

При испытании пожарного насоса на герметичность:

1. Убедиться в отсутствии воды в насосе. (При наличии воды в полости насоса возможно интенсивное парообразование при глубоком вакууме, в результате чего создание разрежения невозможно). Слить воду через сливной краник насоса при открытом вакуумном клапане.
2. Завести двигатель.
3. Проверить плотность закрытия сливного краника, задвижек на напорных патрубках, патрубках пенобака и дополнительного охлаждения, вентилей из цистерны и в цистерну.
4. Ручку вакуум — клапана повернуть в положение «на себя» до упора. (При этом кулачок вала вакуум — клапана нажмет на шток нижнего клапана, что приведет к соединению полости насоса через трубопровод с вакуум — камерой ГВА).
5. Включить ГВА. (Клапан в механизме газораспределения изменит свое положение, откроет отверстие выхода газа в газоструйный вакуум — аппарат и закроет отверстие выхода газа в глушитель).
6. Рычагом управления дроссельной заслонки увеличить обороты двигателя до максимальных. (При прохождении большого количества отработанных газов через сопло, вакуум — камеру и диффузор ГВА в вакуумной камере и в полости насоса создается разрежение).
7. Когда стрелка мановакуумметра (см. рис. 1) сместится от «0» на 34 между 0 и -1 (что соответствует 550 -570 мм рт.ст.), не сбрасывая газ, выключить вакуум – клапан.
8. Сбросить обороты двигателя. (При больших оборотах двигателя выхлопные газы настолько сильно прижимают клапан, закрывающий отверстие глушителя, что выключить ГВА невозможно).
9. Выключить ГВА.
10. Проконтролировать показания стрелки мановакуумметра. Если разрежение в течение 2,5 минут изменится более чем на 100 мм.рт.ст. насос считается негерметичным.

Рис. 1. Показания мановакууметра при испытании насоса на «сухой вакуум». Деления шкалы от 0 до -1 показаны условно.

Дополнительные пояснения:

1. При проверке насоса следует обращать внимание на то, что время необходимое для создания требуемого разрежения не должно превышать 20 сек. Причиной медленного создания разряжения в полости насоса может быть уменьшение проходного сечения вакуумной системы за счет ее засорения или неполного открывания клапана вакуумного затвора, вследствие износа кулачка и штока клапана.
2. Применяемые на пожарных насосах вакуумметры не имеют таких делений, как 550 мм рт.ст. и 100 мм рт. ст. Деление «-1» соответствует -760 мм рт. ст., или -10 м. вод. ст. Учитывая это, разряжение доводится до 3/4 шкалы влево от нуля. Это будет соответствовать 550 мм рт.ст.

Определение причин неисправностей вакуумной системы можно использовать следующие приемы:

• убедиться,что мановакуумметр исправен. Например, заменить его заведомо исправным (прошедшим поверку) или проверить на другом насосе.
• опресовать насос водой от другого насоса давлением 8 — 10 кг/см 2 . Осмотреть насос под давлением и устранить течь. Если насос герметичен, то необходимо проверить герметичность вакуумной системы. Создать насосом давление 4 — 7 атмосфер, открыть вакуум клапан. Осмотреть вакуумную систему. В местах соединения и по длине трубопровода не должно быть течи.
• Проверить исправность заслонки механизма гозораспределения, газы, при работающем ГВА в сирену и в глушитель проходить не должны.
• Состояние проходного сечения трубопроводов определяется по количеству выходящей воды из диффузора ГВА при подаче ее под давлением через открытый вакуум — клапан.

Работа с насосом без установки ПА на водоем

(Подача воды из цистерны)

1. Присоединить рукавные линии к напорным патрубкам (при этом нужно стремиться, чтобы количество изгибов при прокладке рукавов было минимальным).
2. Проверить при помощи ключа плотность закрытия заглушки на всасывающем патрубке насоса, а также вентилей, задвижек и краников.
3. Открыть вакуум — клапан для обеспечения выхода воздуха из полости пожарного насоса. (Наличие воздушной пробки в верхней части полости насоса не позволяет воде заполнить насос).
4. Открыть вентиль из цистерны. После появления воды в смотровом глазке вакуум – клапана или из диффузора ГВА, закрыть вакуум-клапан.
5. Включить сцепление и увеличить обороты до давления на манометре 2 — 3 кгс/см 2 .
6. Плавно открыть задвижку в рукавную линию.
7. Плавно прибавить газ и довести давление до необходимой величины.

Операции по окончании работы:

1. Снизить обороты двигателя до минимальных.
2. Выключить сцепление.
3. Закрыть задвижку подачи воды в напорную линию.
4. Закрыть вентиль подачи воды из цистерны.
5. Выключить КОМ и двигатель автомобиля.
6. Открыть сливной краник из насоса и вакуум -кран.
7. Отсоединить рукавные линии.
8. Поставить заглушки на напорные и всасывающий патрубки.
9. Очистить рукава и рукавное оборудование от грязи и уложить на места с обязательным закреплением.
10. Надежно закрыть отсеки.

По прибытию в гараж следует:

1. Мокрые рукава заменить вторым комплектом, а бывшие в употреблении промыть и просушить.
2. Дозаправить бак топливом.
3. Заправить масленку для смазки сальников насоса и проверить уровень масла в картере насоса.
4. Тщательно вымыть автомобиль, очистить его от грязи, привести в порядок оборудование.

Характерные ошибки при выполнении упражнения.

1. Попытка подачи воды в линию без предварительного заполнения насоса водой. (Наличие воздуха в полости насоса может привести к задержке подачи воды на тушение пожара, невозможность создания необходимого давления).
2. Выпуск воздуха через вакуум — клапан при включении насоса.
3. Включение и выключение насоса при больших оборотах двигателя.

Забор воды из водоема

1. Опустить рукава с сеткой в водоем. Всасывающая сетка должна быть опущена не менее чем на 300 мм ниже уровня воды (во избежание подсоса воздуха), но не на дно водоема.
2. Проверить закрытие сливного краника, всех задвижек, вентилей и кранов.
3. (Вращение вала насоса при создании разрежения в полости насоса недопустимо).
4. Открыть вакуум — клапан «на себя» и включить подсветку смотрового окошка.
5. Включить газоструйный вакуумный аппарат.
6. Рычагом дроссельной заслонки увеличить обороты двигателя до максимальных. (Слышен характерный шум работающего ГВА).
7. При появлении воды в смотровом окошке (можно ориентироваться и по изменению звука работающего ГВА), сделать небольшую выдержку до прекращения выхода пузырьков воздуха, затем закрыть вакуум – клапан (положение «от себя»).
8. Включить сцепление.
9. Выключить ГВА.
10. Рычагом дроссельной заслонки установить давление воды на манометре 2-3 кгс/см.
11. Плавно довести давление до необходимой величины.
12. При необходимости включить дополнительное охлаждение двигателя, причем, сначала открыть сливной краник на трубопроводе присоединенном к всасывающей полости, затем открыть вентиль на трубопроводе из напорной полости насоса, при появлении воды из открытого сливного краника на трубопроводе, закрыть его, и открыть вентиль трубопровода, присоединенного к всасывающей полости. (Данная операция позволит исключить попадание воздуха из системы дополнительного охлаждения в полость насоса).

Характерные ошибки при работе.

1. Недостаточные обороты двигателя при работе ГВА.
2. Снижение частоты вращения до закрытия вакуум — клапана.
3. Высокое давление при открывании напорных задвижек.
4. Преждевременное закрытие вакуум — клапана.
5. Попытки включения и выключения ГВА при больших оборотах двигателя.
6. Включение и выключение сцепления при большой частоте вращения вала двигателя.

Дополнения и пояснения.

1. После появления воды в смотровом окне, рекомендуется переводить рукоятку вакуум — клапана в положение «от себя» в любое время года, для осуществления продувки вакуумной системы от воды.
2. При малом давлении воды в насосе легче открыть напорные задвижки и меньше вероятность обрыва водяного столба.
3. При работе с одной рукавной линией, ее удобнее подключать к левому патрубку, т.к. рычаги управления расположены слева.
4. Всасывающая линия по всей длине должна иметь уклон в сторону водоема. Если в каком-то месте она окажется приподнятой вследствие прокладки через препятствия (перила моста, люк водоема и.т.п), то в верхней точке перегиба рукава остается воздушная пробка. При подаче воды в линию она может привести к обрыву водяного столба или к нестабильной работе насоса некоторое время. Это надо предвидеть заранее при установке автомобиля.

Забор воды из водоема при неисправной вакуумной системе

1. Установить автомобиль у водоема с соблюдением мер безопасности.
2. Присоединить всасывающие рукава и всасывающую сетку.
3. Проверить закрытие сливного краника, всех задвижек, вентилей и пробкового крана пеносмесителя.
4. Включить коробку отбора мощности.
5. Выключить муфту сцепления из насосного отсека.
6. Открыть вакуум — клапан «на себя» и включить подсветку смотрового глазка.
7. Открыть вентиль «из цистерны».
8. При появлении воды в смотровом глазке, сделать выдержку до прекращения выделения пузырьков воздуха и закрыть вакуум-клапан.
9. Включить сцепление.
10. Ручкой дроссельных заслонок установить давление воды 1 — 1,5 кгс/см 2 по манометру.
11. Плавно открыть напорную задвижку.
12. Провести мероприятия по окончанию работы и прибытию в гараж.

Схема вакуумной системы пожарного автомобиля

Вакуумная система пожарного автомобиля: 1- корпус газоструйного вакуум-аппарата; 2- выхлопная труба двигателя; 3 — резонатор сирены (если сирена газоструйная); 4- заслонки; 5‑трубопровод; 6 — отверстие для продувки системы после работы; 7- корпус вакуумного клапана; 8‑валик кулачковый (эксцентрик); 9- смотровой глазок; 10- клапан; 11- диффузор; 12 – сопло; 13‑патрон и лампочка.

Примечание. Положение рычага в позиции 1а для продувки вакуумной системы в зимнее время; положение в позиции 2а для создания вакуума в полости пожарного насоса.

Характерные ошибки при работе:

1. Попытка заполнить всасывающую линию при незакрытом клапане всасывающей сетки.
2. Несвоевременное закрытие вентиля «из цистерны».
3. Заполнение всасывающей линии при работающем насосе.

1. Вероятность обрыва водяного столба уменьшается, если вентиль из цистерны закрыть после подачи воды в линию.
2. При заливке всасывающей линии клапан всасывающей сетки должен быть надежно закрыт.

Если это условие выполнить невозможно, воду можно забрать кольцеванием цистерны для чего:

1. Закрыть все вентили и сливной краник;
2. Включить сцепление;
3. Открыть полностью вентиль «из цистерны» и на ¾ вентиль «в цистерну»;
4. Установить средние обороты вала насоса (2000-1500 об/мин по тахометру). После заполнения всасывающей линии и насоса водой давление на манометре резко повысится и изменится звук работы двигателя;
5. Плавно открыть вентиль напорного патрубка;
6. Закрыть вентили «из цистерны» и «в цистерну»;
7. Установить необходимое давление.

Заполнение цистерны водой из открытого водоисточника

Данное упражнение отличается от обычной подачи лишь тем, что вместо задвижки на напорном патрубке открывается задвижка «в цистерну».

Вместе с тем необходимо помнить, что внутренняя площадь стенок автоцистерны АЦ-40 (130) 63Б составляет 10 м 2 . При такой площади даже небольшое избыточное давление (0.5 кгс/см 2) создает разрывающее усилие 5000 кг.

Чтобы не разорвать цистерну, заполнение ее должно производиться под небольшим давлением 1,5-2 атм. В этом случае контрольная трубка успевает пропускать избыток воды в момент переполнения цистерны.

При появлении воды из контрольной трубки сразу убавляется газ и включается сцепление. После этого закрывается вентиль «в цистерну».

Если заполнение цистерны необходимо ускорить, надо обязательно открыть крышку верхнего люка цистерны и только тогда увеличить давление. Кроме того первоначальное открывание вентиля «в цистерну» необходимо производить при минимальном давлении.

Подача воды

Подача воды пожарными автоцистернами из водоема с помощью гидроэлеватора

Гидроэлеваторное кольцо для работы по подаче воды из водоема может быть составлена по следующим схемам:

1. Насос — гидроэлеватор — насос.
2. Насос — гидроэлеватор — разветвление — насос.
3. Насос — гидроэлеватор — цистерна — насос.

Кроме этого, гидроэлеватор можно использовать для уборки воды из помещений с установкой автомобиля на водоисточник.

Запуск гидроэлеватора по схеме: «насос-гидроэлеватор-насос».

Рис. 2. Работа по схеме «Насос — гидроэлеватор — насос».

1. Закрыть все краники, вентили и задвижки.
2. Открыть вентиль из цистерны.
3. Включить сцепление.
4. Когда рукав, подходящий к водосборнику всасывающего патрубка наполнится водой, выждать некоторое время до стабилизации работы насоса. (Неизбежное, при этой схеме, попадание воздуха в полость насоса, затрудняет создание замкнутого кольца воды в системе. Воздух через некоторое время выйдет через гидроэлеватор).
5. Закрыть вентиль «из цистерны».

Запуск гидроэлеватора по схеме: «насос — гидроэлеватор — разветвление — насос».

1. Установить автоцистерну у места работы, соединить рукава, разветвление, гидроэлеватор и ствол.

Проверить правильность соединений и устранить все резкие перегибы на рукавах.

Рис. 3. «Работа с гидроэлеватором по схеме насос — гидроэлеватор — разветвление — насос».

1. Включить КОМ и выключить сцепление из насосного отсека.
2. Открыть вентиль из цистерны.
3. Выпустить воздух из полости насоса через вакуум — клапан, после чего закрыть его.
4. Включить сцепление.
5. Открыть полностью задвижку в напорную линию гидроэлеватора.
6. Довести частоту вращения вала насоса до 2000-2500 об/мин.
7. Когда рукав, подходящий к разветвлению наполнится водой, приоткрыть один из боковых вентилей разветвления для выпуска воздуха, после чего закрыть его.
8. Полностью открыть центральный вентиль разветвления, подающий воду в насос.
9. Закрыть задвижку «из цистерны».
10. При необходимости отрегулировать частоту вращения вала насоса, доведя ее до 2000-2500 об/мин. (При таких оборотах давление во всасывающей полости будет не менее 2 — 4 кгс/см 2).
11. Плавно открыть напорную задвижку к стволу, следя, чтобы давление во всасывающей полости насоса не опускалось ниже 0,5 кгс/см 2 .

Запуск гидроэлеватора по схеме «насос — гидроэлеватор — цистерна — насос»

1. Установить автоцистерну у места работы, соединить рукава, гидроэлеватор и ствол.

Проверить правильность соединений и устранить все резкие перегибы на рукавах. Рукава, опущенные в цистерну применить напорно-всасывающие, для исключения перегибов (см. Рис. 4.).

Рис. 4. «Работа с гидроэлеватором по схеме насос — гидроэлеватор — цистерна — насос».

1. Закрыть все краники и вентили.
2. Включить КОМ и выключить сцепление из насосного отсека.
3. Открыть вентиль из цистерны.
4. Выпустить воздух из полости насоса через вакуум — клапан, после чего закрыть его.
5. Открыть полностью задвижку в напорную линию гидроэлеватора.
6. Включить сцепление.
7. Довести частоту вращения вала насоса до 2000-2500 об/мин.

Когда вода вернется в цистерну

1. Открыть полностью задвижку в напорную линию ствола.
2. Установить давление воды на манометре 8 кгс/см 2 .
3. Осуществлять контроль за уровнем воды в цистерне: при понижении его — прикрыть напорную задвижку к стволу, а при увеличении открыть ее больше и немного убавить частоту вращения вала насоса, если напора воды у ствола достаточно.

Дополнения и пояснения.

Данный способ является наиболее надежным, позволяет открывать задвижку к стволу сразу при запуске системы и кратковременно вынимать гидроэлеватор из воды, что необходимо при уборке воды из помещений.

Однако данный способ применим при работе только с одним гидроэлеватором Г-600, так как диаметр патрубка «цистерна-насос» всего 80 мм. и он не может обеспечить работу двух гидроэлеватьров.

На пожарных автомобилях выпускаемых в настоящее время диаметр патрубка «цистерна-насос» увеличен, либо устанавливают два патрубка диаметром 80 мм с отдельными вентилями.

Кроме того, необходим постоянный контроль за уровнем воды в цистерне при помощи наблюдателя. Контроль за уровнем воды при помощи датчиков уровня не оперативен, что не позволяет сбалансировать поступление воды и ее расход. В предыдущих способах работы с гидроэлеватором этот баланс получается автоматически.

Уборка воды гидроэлеватором с установкой автомобиля на водоисточник

При наличии водоисточника (гидранта или водоема) его можно использовать при уборке (откачке) воды из помещения. Для этого вода из водоисточника подается насосом в напорную линию гидроэлеватора, а от гидроэлеватора на слив.

Рис. 5. Схема уборки воды гидроэлеватором.

Такая схема надежнее в работе, чем замкнутое гидроэлеваторное кольцо и не требует специальных навыков в работе. В отдельных случаях при напоре в гидранте в 3 — 4 кгс/см 2 уборку воды можно производить без установки автомобиля на водоисточник, присоединив напорную линию гидроэлеватора непосредственно к пожарной колонке.

Максимальное использование мощности пожарного автомобиля при откачке воды

При проведении аварийно-спасательных работ, а также в других случаях, если уровень воды в затопленном помещении высок и есть возможность забрать воду с помощью всасывающих рукавов, то можно рекомендовать следующую схему использования гидроэлеваторов.

Рис. 6. Схема работы автомобиля на максимальную мощность при откачке.

В данном случае объем откачиваемой воды в секунду при использовании насоса ПН-40У составит порядка 70-75 л/сек..

Подача воздушно-механической пены без установки пожарного автомобиля на водоем

1. Присоединить рукавную линию с пеногенератором.
2. Проверить, плотно ли затянута заглушка на всасывающем патрубке насоса. Закрыть все вентили и краны.
3. Открыть вакуум – клапан (на себя), для обеспечения выхода воздуха из полости пожарного насоса.
4. Открыть задвижку из цистерны. После появления воды в смотровом окне вакуум — клапана, закрыть его.
5. Включить сцепление.
6. Плавно открыть напорную задвижку в рукавную линию.

11. Снизить давление до 1,5 — 2,5 кгс/см 2 .

12. Закрыть кран подачи пенообразователя из пенобака.

Не выполнение операций по промывке пеносмесителя приводит к полимеризации и последующему затвердеванию пенообразователя в дозаторе!

1. Провести действия, необходимые при завершении работы.

Подача воздушно-механической пены с установкой пожарного автомобиля на водоем

1. Установить автомобиль у водоема с соблюдением мер безопасности.
2. Присоединить всасывающие рукава и всасывающую сетку.
3. Опустить рукава с сеткой водоем. Всасывающая сетка должна быть опущена не менее чем на 300 мм ниже уровня воды (во избежание подсоса воздуха), но не на дно.
4. Проверить закрытие сливного краника, задвижек и пробкового крана пеносмесителя.
5. Включить коробку отбора мощности.
6. Выключить муфту сцепления из насосного отсека.
7. Открыть вакуум — клапан «на себя» и включить подсветку.
8. Включить газоструйный вакуум — аппарат.
9. Рычагом дроссельных заслонок увеличить обороты двигателя до максимальных. (Слышан характерный шум работающего ГВА).
10. При появлении воды в смотровом окне, сделать небольшую выдержку до прекращения выхода пузырьков воздуха, затем закрыть вакуум — клапан «от себя».
11. Убавить частоту вращения двигателя до «холостого хода».
12. Включить сцепление.
13. Выключить ГВА.
14. Рычагом дроссельных заслонок установить давление воды на манометре 1-1,5 кгс/см 2 .
15. Открыть пробковый кран пеносмесителя.
16. Установить стрелку дозатора на цифру, соответствующую количеству подаваемых пеногенераторов.
17. Открыть кран на трубопроводе «пенобак — пеносмеситель».
18. Плавно открыть напорную задвижку в рукавную линию.
19. Увеличить давление до 6 кгс/см 2 .

После подачи пены, не отключая насоса:

1. Снизить давление до 1,5 — 2,5 кгс/см 2 .

Закрыть кран подачи пенообразователя из пенобака.

Операции по промывке пеносмесителя!

1. Открыть кран на трубопроводе «цистерна с водой — пеносмеситель».
2. Провернуть маховичок дозатора пеносмесителя в любую сторону, совершив не менее 4 — 5 полных оборота.
3. Убедиться, что из пеногенератора выходит чистая вода без признаков наличия пенообразователя.
4. Закрыть пробковый кран пеносмесителя.
5. Провести действия, необходимые при завершении работы.

Дополнения и пояснения

Как вы заметили, операции по подаче воздушно — механической пены, на первоначальном этапе, ничем не отличаются от операций по подаче воды, с установкой или без установки пожарного автомобиля на водоисточник. Но вместе с тем, при подаче воздушно-механической пены, необходимо еще более тщательно контролировать удаление воздуха из полости насоса до включения сцепления.

При наличии даже небольшого количества воздуха в полости насоса, при наличии пенообразователя, рабочее колесо насоса при вращении взбивает воздушно-механическую пену, которая заполняет свободное пространство .

Это может произойти и если промывка водопенных коммуникаций проведена некачественно, вода из насоса не слита.

ВАЖНО:

Наличие пенной пробки в полости насоса делают невозможным подачу воды или пены на тушение пожара!

На ее удаление при помощи газоструйного вакуум-аппарата или выбросом через напорные патрубки, требуется значительное время.

Видео про пожарные насосы

Из всего многообразия пожарно-технического вооружения насосы представляют наиболее важный и сложный их вид. В машинах пожарных автомобилей различного назначения используется широкая номенклатура насосов, работающих по различным принципам. Они, прежде всего, обеспечивают подачу воды на тушение пожаров. Они полностью обеспечивают работу таких сложных механизмов, как автолестницы и коленчатые подъемники. Они же применяются во многих вспомогательных системах, таких как вакуумные системы, гидроэлеваторы и др. Глубокое знание не только их устройства, но и рабочих характеристик, особенностей режимов их работы обеспечивают эффективное их применение для тушения пожаров.

2.1. Основные определения и классификация насосов

Первое упоминание о насосах относится к III-IV векам до нашей эры. В это время грек Ктесибий предложил поршневой насос. Однако точно не известно использовался ли он для тушения пожаров.

Изготовление поршневых пожарных насосов с ручным приводом осуществлялось в XVIII веке. Пожарные насосы с приводом от паровых машин производились в России уже в 1893 г.

Идея использовать центробежные силы для перекачки воды была высказана Леонардо да Винчи (1452-1519 гг.), теория же центробежного насоса была обоснована членом Российской Академии наук Леонардом Эйлером (1707…1783 гг.).

Создание центробежных насосов интенсивно развивалось во второй половине XIX века. В России разработкой центробежных насосов и вентиляторов занимался инженер Саблуков А.А. (1703…1857 гг.) и уже в 1840 г. им был разработан центробежный насос. В 1882 г. был произведен образец центробежного насоса для Всероссийской промышленной выставки. Он подавал 406 ведер воды в минуту.

В создание отечественных гидравлических машин и, в том числе насосов, большой вклад внесли советские ученые И.И.Куколевский, С.С.Руднев, А.М.Караваев и др.

Пожарные центробежные насосы отечественного производства устанавливались на первых пожарных автомобилях (ПМЗ-1, ПМГ-1 и др.) уже в 30-х годах прошлого столетия.

Исследования в области пожарных насосов на протяжении многих лет проводились во ВНИИПО и ВИПТШ.

В настоящее время на пожарных машинах применяются насосы различных типов (рис.2.1.). Они обеспечивают подачу огнетушащих веществ, функционирование вакуумных систем, работу гидравлических систем управления.

Работа всех насосов с механическим приводом характеризуется двумя процессами: всасывания и нагнетания перекачиваемой жидкости. При этом насос любого типа характеризуется величиной подачи жидкости, развиваемой напором, высотой всасывания и величиной коэффициента полезного действия.

Подачей насоса называется объем жидкости, перекачиваемой в единицу времени и измеряется в л/с (Q , л/с). Напором насоса называется разность удельных энергий жидкости после и до насоса. Его величину выражают в метрах водяного столба (Н , м). Для определения сущности определения напора рассмотрим схему работы насосной установки (рис.2.2.). На основании уравнения Бернулли запишем

℮ 2 - ℮ 1 = (z 2 – z 1) + (2.1)

где: ℮ 2 и ℮ 1 - энергия на входе и выходе из насоса; Р 2 и Р 1 - давление жидкости в напорной и всасывающей полости, Па; ρ - плотность жидкости, кг/м 3 ; υ 2 и υ 1 - скорость жидкости на выходе и входе в насос, м/с; g - ускорение свободного падения, м/с. Разность z 2 и z 1 , а также невелики, поэтому для практических расчетов ими пренебрегают.

Значения и - показания манометра Н ман и вакуумметра Н вак на насосе выразим в метрах водяного столба

На основании изложенного напор Н насоса приближенно оценивают как сумму

Н = Н ман + Н вак (2.3)

В этой формуле знак «плюс» ставят, если во всасывающей полости вакуум, т.е. при работе с открытого водоисточника. В случае забора воды из водопроводной сети или при работе последовательно включенных насосов ставят знак «минус».

В соответствии с рис.2.2 напор, развиваемый насосом Н , должен обеспечить подъем воды на высоту Н г , преодолеть сопротивления во всасывающей h вс и напорной линии h н и обеспечить требуемый напор на стволе Н ств . Тогда можно записать

Н = Н г + h вс + h н + Н ств (2.4)

Потери во всасывающей и напорной линиях определяют

h вс = S вс · Q 2 и h н = S н · Q 2 (2.5)

где: S вс и S н - коэффициенты сопротивлений линий всасывания и нагнетания.

На практике используют понятие «напор на насосе» – это манометрический напор. Он равен

Н ман = Н под + h н + Н ств (2.6)

Эффективная мощность насоса идет на совершение работы по перемещению определенного объема жидкости с плотностью ρ на высоту Н, м

N e = ρgQH, Вт (2.7)

Мощность, потребляемая насосом, равна

Полный η насоса определяют по формуле

η = η о · η г · η м (2.9)

где: η о, η г и η м - КПД объемный, гидравлический и механический.

Центробежные насосы обладают рядом крупных достоинств. При постоянной скорости вала насоса n ном об/мин, изменяя подачу Q л/с в широких пределах (до 10 раз), напор Нм, развиваемый им, изменяется на 10…15%. Следовательно, напор при изменении подачи всегда будет достаточно высоким. Центробежные насосы подают жидкость равномерно без пульсаций. Важным является и то, что они способны работать «на себя». При перекрытии ствола, засорении его или заломе напорных рукавов насос не выключатся.

Центробежные насосы не требуют сложного привода от двигателя, надежны в работе и просты в управлении. Существенным их недостатком является то, что они не могут забирать воду из открытых водоисточников. Поэтому их оборудуют специальными вакуумными системами с ручным или автоматическим включением.

К центробежным насосам для целей пожаротушения предъявляется ряд специфических требований. Они должны обеспечивать подачу воды и водных растворов пенообразователя с водородным показателем рН от 7 до 10, плотностью 1010 кг/м 3 и массовой концентрацией твердых частиц до 0,5% при их максимальном размере 3 мм. Насос может потреблять не более 70% мощности, развиваемой двигателем шасси, и обеспечивать работу непрерывно в течение 6 часов при любых температурах окружающей среды.

Струйные и объемные насосы, применяемые на пожарных автомобилях, должны обеспечивать надежную и эффективную работу основных агрегатов во всем диапазоне условий эксплуатации. Они должны быть просты в управлении и обслуживании.

2.2. Объемные насосы

Объемные насосы – насосы, в которых перемещение жидкости (или газа) осуществляется в результате периодического изменения объема рабочей камеры. К ним относятся поршневые насосы, пластинчатые, шестеренчатые, водокольцевые.

Поршневые насосы (рис.2.3.). В поршневых насосах рабочий орган (поршень) совершает в цилиндре возвратно-поступательное движение, сообщая перекачиваемой жидкости энергию.

Подача Q м 3 /с насоса определяется

Q = м 3 /с (2.10)

где: d – диаметр поршня, м; S – ход поршня, м; n – частота перемещения поршня, с -1 .

Поршневые насосы обладают рядом достоинств. Они могут перекачивать различные жидкости, создавая большие напоры (до 15 МПа), обладают хорошей всасывающей способностью (до 7 м) и высоким КПД – η = 0,75…0,85.

Их недостатками являются: тихоходность, неравномерность подачи жидкости и невозможность ее регулировать.

Поршневые насосы применяют для заполнения огнетушителей, газовых баллонов, их испытания и т.д.

Аксиально-поршневые насосы (рис.2.4). Несколько поршневых насосов 2, размещены в одном барабане 3, вращающемся на оси распределительного диска 1. Штоки поршней скалками 4 шарнирно закреплены на диске, вращающемся на оси 4. При вращении вала 6 поршни перемещаются в осевом направлении и одновременно вращаются с барабаном.

Эти насосы применяются в гидравлических системах и перекачивают масла.

В распределительном диске выполнены два серповидные окна 7. Одно из них соединено с масляным баком, а второе с магистралью, в которую подается масло.

За один оборот вала барабана каждый поршень совершает ход вперед и назад (всасывание и нагнетание).

Подача насоса определяется по формуле:

где: D б - диаметр барабана, м; d - диаметр поршня, м; i - число поршней; n - скорость вращения вала, об/мин.

Достоинством насосов является равномерность подачи жидкости, высокое развиваемое давление (40…50 МПа) и КПД η = 0,85…0,9.

В системах управления автолестниц и подъемников они используются как гидромоторы, так и гидронасосы.

Поршневые насосы двойного действия. Насосы этого типа применяются в качестве вакуумных насосов на ряде пожарных насосов, выпускаемых иностранными фирмами. Принципиальная схема такого насоса представлена на рис.2.5. Поршни насоса 5 объединены болтовым соединением 3 в единое целое. Они перемещаются смонтированным на оси 2 эксцентриком 1 посредством ползуна 4.

Частота вращения валика эксцентрика одинакова с частотой вращения вала насоса. Вал эксцентрика приводится во вращение клиновым ремнем от коробки отбора мощности. При вращении эксцентрика 1 ползуны 4 воздействуют на поршни 5. Они совершают возвратно-поступательное движение. В положении, указанном на рисунке, левый поршень будет сжимать воздух, ранее поступивший в камеру. Сжатый воздух преодолеет сопротивление манжеты 7 и будет удаляться через патрубок 6 в атмосферу. Синхронно с этим в правой камере будет создаваться разряжение. При этом будет преодолено сопротивление первой малой манжеты 8. В пожарном насосе будет создаваться вакуум, он начнет заполняться водой. Когда вода начнет поступать в вакуумный насос, он отключается.

За каждую половину оборота эксцентрика поршни совершают ход, равный 2е. Тогда подача насоса может быть вычислена по формуле:

℮ ∙ ℮ ∙ n , м 3 /мин (2.12)

где: d - диаметр цилиндра, м; ℮ - эксцентриситет, м; n - частота вращения валика, об/мин.

При частоте вращения, равной 4200 об/мин, насос обеспечивает заполнение пожарного насоса с глубины всасывания 7,5 м за время меньше 20 с.

Шестеренчатый насос (рис.2.6) состоит их корпуса 9 и зубчатых колес 2. Одно из них приводится в движение, второе в зацеплении с первым свободно вращается на оси. При вращении шестерен жидкость перемещается впадинами 3 зубьев по окружности корпуса.

Они характеризуются постоянной подачей жидкости и работают в диапазоне 500…2500 об/мин. Их КПД в зависимости от частоты вращения и давления составляет 0,65…0,85. Они обеспечивают глубину всасывания до 8 м и могут развивать напор более 10 МПа. Используемый в пожарной технике насос НШН-600 обеспечивает подачу Q = 600 л/мин и развивает напор Н до 80 м при n = 1500 об/мин.

Подача насоса определяется

где: R и r – радиусы шестерен по высоте и впадинам зубьев, см; b – ширина шестерен, см; n – частота вращения вала, об/мин; η - КПД.

В этих насосах предусматривается перепускной клапан. При избыточном давлении через него перетекает жидкость из полости нагнетания во всасывающую полость.

В пазы ротора 2 вставлены пластины 3, изготовленные из нержавеющей стали. На валу ротора закреплен шкив для привода.

Пластинчатый насос (шиберный) насос (рис.2.7) состоит из корпуса с запрессованной с него гильзой 1. В роторе 2 размещены лопатки 3, выполненные из водостойкого материала. Приводной шкив закреплен на роторе 2.

Ротор 2 размещен в гильзе 1 эксцентрично. При его вращении лопатки 3 под действием центробежной силы прижимаются к внутренней поверхности гильзы, образуя замкнутые полости. Всасывание происходит за счет изменения объема каждой полости при ее перемещении от всасывающего отверстия к выпускному.

Подача (см 3 /мин) пластинчатых насосов равна

где: n - частота вращения ротора, об/мин; r 2 c и r 2 p - радиусы статора и ротора, см; b - ширина пластины.

Пластинчатые насосы могут создавать напоры 16…18 МПа, обеспечивают забор воды с глубины до 8,5 м при КПД равном 0,8…0,85.

Смазка вакуумного насоса осуществляется маслом, которое подается в его всасывающую полость из масляного бака за счет разряжения, создаваемого самим насосом.

Водокольцевой насос может использоваться как вакуумный насос. Принцип его работы легко уяснить из рис.2.8. При вращении ротора 1 с лопатками жидкость под влиянием центробежной силы прижимается к внутренней стенке корпуса насоса 4. При повороте ротора от 0 0 до 180 0 рабочее пространство 2 будет увеличиваться, а затем уменьшаться. При увеличении рабочего объема образуется вакуум и через отверстие 3 будет всасываться воздух. При уменьшении объема он будет выталкиваться через окно 5 в атмосферу.

Водокольцевым насосом может создаваться вакуум до 9 м вод.ст. этот насос имеет очень низкий КПД, равный 0,2…0,27. Перед началом работы в него необходимо заливать воду, это его существенный недостаток.

2.3. Струйные насосы

Струйные насосы широко используются с пожарной технике.

Водоструйный насос – гидроэлеватор пожарный входит в комплект ПТВ каждого пожарного автомобиля. Он используется для забора воды из водоисточников с уровнем воды, превышающим геодезическую высоту всасывания пожарных насосов. С его помощью можно забирать воду из открытых водоисточников с заболоченными берегами, к которым затруднен подъезд пожарных машин. Он может быть использован как эжектор для удаления из помещений воды, пролитой при тушении пожаров.

Пожарный гидроэлеватор (рис.2.9) представляет собой устройство эжекторного типа. Вода (рабочая жидкость) от пожарного насоса поступает по рукаву, подсоединенному к головке 7, в колено 1 и далее в сопло 4. При этом потенциальная энергия рабочей жидкости преобразуется в кинетическую энергию. В камере смешения «К» происходит обмен количества движения между частицами рабочей жидкости и подаваемой среды: при поступлении смешанной жидкости в диффузор 5 осуществляется переход кинетической энергии смешанной и транспортируемой жидкости в потенциальную. Благодаря этому, в камере смешения создается разряжение. Этим обеспечивается всасывание подаваемой среды. Затем в диффузоре давление смеси рабочей и транспортируемой жидкостей значительно повышается в результате снижения скорости движения. Это позволяет осуществлять нагнетание воды.

Количество воды, эжектируемое гидроэлеватором, зависит от высоты всасывания и давления на насосе (рис.2.10).

Струйные насосы просты по устройству, надежны и долговечны в эксплуатации. Существенным их недостатком является низкий коэффициент полезного действия, его величина не превышает 30%.

Газоструйный эжекторный насос используется в газоструйных вакуумных аппаратах (рис.2.11). С их помощью обеспечивается заполнение всасывающих рукавов и центробежных насосов водой.

Рабочим телом этого насоса являются отработавшие газы двигателя внутреннего сгорания АЦ. Они поступают в сопло высокого давления, затем в камеру 3 корпуса насоса 2, в камеру смешения 4 и диффузор 5. Как и в жидкостном эжекторе в камере 3 создается разряжение. Эжектируемый из пожарного насоса воздух, обеспечивает создание в нем вакуума. Этим обеспечивается заполнение всасывающих рукавов и пожарного насоса водой.

Газовые струйные насосы на АЦ используются также для проверки создаваемого вакуума в пожарных насосах.

Газовые струйные насосы обеспечивают заполнение систем всасывания и центробежных насосов при заборе воды с глубины 7 м в течение 30…60 с.

Забор воды из открытых водоисточников производится до 10% всех пожаров. При этом наиболее часто из открытых водоисточников производят забор воды при геометрических высотах всасывания до 5 м. Высота всасывания 6 и 7 м встречается крайне редко и составляет около 1% от общего числа случаев.

Струйный насос вакуумной системы автоцистерн с двигателями дизель имеют одну особенность. Для уменьшения сопротивления в системе используется двухступенчатый струйный насос с постоянным подсосом воздуха.

В насосе (рис.2.12) имеются два сопла: малое 2 и большое 4. В камеру между ними подводится трубка «в», соединяющая струйный и центробежный насосы. При поступлении отработавших газов дизеля по стрелке «а» большое сопло создает разряжение в указанной выше камере и происходит поступление в нее воздуха из насоса по трубке 3 и дополнительное всасывание его из атмосферы (стрелка б). Этот подсос способствует стабилизации работы струйного насоса. Такие струйные насосы используются на АЦ с шасси Урал и двигателями ЯМЗ-236(238).

2.4. Пожарные центробежные насосы серии ПН

Насосы этой серии устанавливают на автоцистернах и автонасосах. Они обозначаются так: ПН-40УВ. В этом обозначении ПН – пожарный насос; 40 – максимальная подача насоса 40 л/с; У – универсальный и В – особенности выпускаемой серии. Геометрически подобны этой серии пожарные насосы ПН-60 и ПН-110 применяются на пожарных аэродромных автомобилях и пожарных насосных станциях, соответственно. Все эти насосы имеют одинаковую номенклатуру основных деталей, идентичны по конструкции, но имеют различные габариты и массу.

Пожарный центробежный насос ПН-40УВ (рис.2.13) состоит из корпуса насоса 1, двух напорных патрубков 2, двух напорных задвижек 3, пеносмесителя 4 и задвижки коллектора 6, установленных на коллекторе 5. Продольный разрез представлен на рис.2.14. В корпусе 1, закрытом крышкой 2, на подшипниках 8 и 16 установлен вал 9 насоса. В корпусе на конической части вала размещено рабочее колесо 5. Оно сопряжено с валом шпонкой и закреплено гайкой со шплинтом. На насосах ПН-40У и ПН-40УА рабочее колесо размещено на цилиндрическом шипе вала. В осевом направлении оно закреплено гайкой и стопорится стопорной шайбой. От проворачивания оно крепится одной и двумя шпонками, соответственно на ПН-40У и ПН-40УА. В ПН-40У корпус насоса 1 и масляная ванна 10 выполнены в виде одной детали. Все корпусные детали насосов, рабочие колеса изготовлены из алюминиевого сплава АЛ9В. Валы насосов изготовлены из стали 45Х и термически обработаны.

Важным элементом в насосе является крепление вала. Это обусловлено особенностями конструкции рабочего колеса. Оно выполнено из двух дисков – ведущего и покрывающего. Между ними расположены лопасти, загнутые в сторону, противоположную вращению. Размеры дисков колеса различны (рис.2.15,а). Это обусловливает возникновение осевой силы, которая направлена по оси в сторону всасывающего патрубка и стремится сместить колесо по оси (рис.2.15,б). Величину этой силы приближенно вычисляют по формуле:

где: S - коэффициент сопротивления щелевого уплотнения (S = 0,6 ); Р – давление на насосе, Р , Па; R 1 - радиус входного отверстия, м; R в - радиус вала, м.

Для уменьшения этого давления в ведущем диске колеса предусмотрены отверстия. Через эти отверстия жидкость перетекает из левой части в правую. Кроме того, подшипник 16 (50309) имеет стопорное кольцо, воспринимающее осевое усилие и предотвращающее смещение вала в осевом направлении (рис.2.16).

Работоспособность центробежных насосов во многом определяется совершенством его герметизации.

Внутренняя герметизация рабочего колеса 5 от корпуса 1 и крышки 2 осуществляется уплотнительными кольцами 3 в корпусе и крышке (они изготовлены из чугуна) и на колесе 4 (они изготовлены из бронзы Бр 0ЦС-6-6-3. Радиальный зазор между кольцами находится в пределах 0,2…0,3 мм. Эти щелевые уплотнения уменьшают циркуляцию жидкости в насосе. При изнашивании колец она увеличивается.

Герметизация внутренней полости насоса от внешней среды осуществлена двумя способами. Все стенки соединяемых корпусных деталей герметизируют резиновыми прокладками.

Герметизация насоса по валу производится резиновыми манжетами (рис.2.17), размещаемыми в специальном уплотнительном стакане 7 (рис.2.14).

В уплотнительном стакане ПН-40УВ смонтированы три манжеты АСК-45. Одна из них (на рис.2.17, б – правая) обеспечивает герметизацию при разряжении в насосе. Две другие – при давлении. Для обеспечения долговечности уплотнения в него по шлангу 17 (рис.2.14) периодически подается смазка. На пожарных насосах других конструкций в стакане монтируют четыре манжеты.

Изнашивание манжет и вала ухудшает герметизацию насоса. При этом затрудняется забор воды и увеличиваются ее утечки.

Полость в корпусе насоса (рис.2.14) между уплотнительным стаканом 7 и манжетой 14 образует масляную ванну 10. В ней имеется щуп 18 и сливная пробка 19. В корпусе привода тахометра 15 размещены червячная шестерня привода 11 и червяк 20, изготовленные из стали 20. Масляная ванна и корпус привода тахометра изолированы от внешней среды манжетой 14 и защитным колпаком 13.

Для смазки подшипников качения и привода тахометра в масляную ванну заливается трансмиссионное масло ТА п -15В через отверстие для щупа 18. Слив его производится через сливную пробку 19.

Коллектор (позиция 5 на рис.2.13) предназначен для распределения воды в рукавные линии или цистерну. Кроме этого, на нем крепится напорная задвижка 6, пеносмеситель 4 и вакуумный кран для соединения внутренней полости насоса с атмосферой или вакуумным насосом.

Поперечный разрез коллектора с напорной задвижкой показан на рис.2.18. Корпус 1 коллектора фланцем с отверстием диаметром 90 мм крепится к диффузору пожарного насоса.

В лафетный ствол или цистерну вода подается через отверстие с диаметром 78 мм. Проходное сечение этого отверстия регулируется задвижкой. Она состоит из корпуса 7, клапана 3 в сборе и прокладки 4. Шпиндель 7 закреплен на клапане полукольцами 5, позволяющими ему вращаться относительно клапана. Шпиндель имеет винтовую нарезку и при вращении маховичка 10 и перемещается по резьбе втулки 6. При соприкосновении прокладки 4 с седлом клапана 2 вращение штока не тормозится, благодаря полукольцам 5. Этим предотвращается разрушение прокладки 4.

К фланцам торцовых поверхностей коллектора (отверстия с диаметром 70 мм) шпильками крепятся две напорные задвижки (рис.2.19). Их устройство не требует особых объяснений. При вращении маховичка 8 шпиндель с винтовой нарезкой 5 перемещается в гайке 4. Под напором воды клапан 1 поворачивается вокруг оси 2 и вода поступает в рукавную линию. При прекращении подачи воды на высоту клапан 1 под ее напором закроет вход в коллектор.

Пеносмеситель. На насосах ПН-40УВ установлены пеносмесители ПС-5 (рис.2.20). Регулируя рукояткой 4 положение дозатора 2, возможно подавать 5 различных доз пенообразователя (ПО). При включении рукояткой 7 крана 8 вода из коллектора поступит в сопло 9, а затем в диффузор 10 и всасывающий патрубок насоса.

Образующееся в камере ПС разряжение обеспечит поступление ПО из пенобака через отверстие 6.

Положение дозатора 2 фиксируется стрелкой 5 на диске 3. Обратный клапан 11 установлен в патрубке с отверстием 6.

Коллекторы и их оснащение на всех насосах типа ПН идентичны.

Пожарный насос ПН-60 является геометрически подобной моделью насоса ПН-40У. Основные детали и колесо насоса отлиты из чугуна (СЧ-24-44)

Рабочее колесо (диаметр – 360 мм) насажено на вал диаметром 38 мм по месту посадки. Крепится оно двумя шпонками и закрепляется шайбой и гайкой.

Уплотнение вала насоса осуществляется манжетами АСК-50 (50 – диаметр вала, мм).

Для работы от открытого водоисточника на всасывающий патрубок насоса навинчивается водосборник с двумя патрубками для всасывающих рукавов диаметром 125 мм.

Пожарный насос ПН-110. Этот насос также геометрически подобен насосу ПН-40У. Его основные корпусные детали и рабочее колесо изготовлены из серого чугуна. Диаметр рабочего колеса 630 мм, диаметр вала в месте установки сальников 80 мм (манжеты АСК-80). Диаметр всасывающего патрубка 200 мм, напорных патрубков – 100 мм.

Напорные задвижки насоса ПН-110 имеют конструктивные особенности (рис.2.21). В корпусе 6 и крышке 7 размещен клапан 1 на оси 3 и шпиндель 5, соединенный рычагом 2 с гайкой 4. При вращении маховичка 10 гайка 4 будет навинчиваться на шпиндель 5 и поворачивать рычагом 2 клапан 1. На клапане имеется резиновая прокладка.

Технические возможности и диапазон регулирования основных параметров насоса (Q , л/с и H , м) оценивают по техническим и рабочим характеристикам.

Технические характеристики насосов ПН приводятся в табл.2.1.

Таблица 2.1

Значения Н м и Q л/с получены при n ном , указанном в таблице и высоте всасывания 3,5 м. Подача насоса с максимальной геометрической высоты всасывания должна быть не менее 50% от номинальной, а напор - не менее 95% от номинального.

Рабочие характеристики насосов ПН представлены на рис.2.22 и рис.2.23. Характеристика Q-H называется главной рабочей характеристикой насоса.

При закрытой задвижке на напорном патрубке (Q = 0) напор, создаваемый насосом, равен 100…120 м. При этом насосом потребляется значительная мощность (рис.2.23). Она затрачивается на механические потери в подшипниках, сальниках и нагревание воды в корпусе насоса. Перегрев воды внутри насоса может вызвать термические деформации в насосе, перегрев подшипников и срыв его работы. Поэтому с закрытой задвижкой возможна только кратковременная работа.

2.5. Пожарные центробежные насосы (ПЦН)

Пожарные насосы этого типа – насосы нового поколения. Основные конструктивные элементы и системы, обеспечивающие их функционирование, аналогичны элементам и системам насосов ПН. Однако в конструкции насосов ПЦН имеется ряд принципиальных особенностей, отличающих их от насосов ПН.

На этих насосах герметизация внутренних полостей осуществляется уплотнениями торцового типа. Элементы этих уплотнений изготовлены из силицированного графита. Этот материал характеризуется высокой износостойкостью и, следовательно, обеспечивает большую долговечность уплотнений.

Уплотнение рабочих колес пожарных насосов могут быть и комбинированными. Так, по желанию Заказчика изготавливаются насосы, в которых уплотнения рабочих колес и межступенчатые уплотнения выполняются щелевыми, а концевые уплотнения вала – торцовыми.

Существенным является также и то, что струйные насосы в вакуумных системах заменены пластинчатыми насосами с механическим приводом.

Важным является то, что в конструкции насосов реализованы автоматические системы управления забором воды из естественных водоисточников. Ручной привод является дублирующим.

Внесены изменения и в систему подачи пенообразователя. Так, предусматривается автоматическое выключение подачи пенообразователя при выключении пенных стволов или ГПС. На некоторых ПЦН предусмотрен автоматический контроль и поддержание концентрации пенообразователя в воде.

На насосах предусмотрена установка счетчиков продолжительности их работы.

Пожарный центробежный насос низкого давления – ПЦНН-40/100.

Продольный разрез насоса представлен на рис.2.24. Вал 4 насоса установлен в корпусе 5 насоса на двух подшипниках 13. Левый подшипник в осевом направлении закреплен шайбой 15, привинченной к корпусу привода тахометра. Червячное колесо 3 этого привода в осевом направлении закреплено втулкой шкива 1. Шкив закреплен на валу гайкой. На металлической основе шкива завулканизирована резиновая оболочка. Этот шкив является приводом вакуумного насоса.

Подшипники вала смазываются маслом из масляной ванны. Масло заливается через отверстие, закрываемое пробкой “ а ” со щупом. Сливается масло через отверстие, закрываемое пробкой 14. Вытекание масла предотвращается резиновыми маслостойкими манжетами 2.

На коническом хвастовике вала 4 на шпонке закреплено рабочее колесо 10 насоса. Уплотнение колеса от корпуса обеспечивается уплотнениями 8 и 11 торцового типа, а уплотнение внутренней полости насоса от внешней среды обеспечивается торцовым уплотнением 12. Слив воды из полости А насоса и корпуса насоса производится через сливной кран 9 шарового типа.

Корпус насоса закрывается крышкой 6 с установленной на нем сеткой 7 с размерами ячеек 3 мм.

Размещение элементов конструкции насоса, арматуры и приборов представлено на рис.2.25,а и 2.25,б. На коллекторе 15, установленном на насосе 1, размещены четыре напорные вентиля 5 и вентиль 7 заполнения цистерны. Производятся насосы и с двумя напорными патрубками.

Непосредственно на насосе установлены сливной кран 2, вакуумный кран 3, масляный бак 21 и вакуумный насос 20. Внутри коллектора находятся падающий клапан 17 и датчик концентрации пенообразователя 18. К коллектору присоединен гидроблок 16 с тягой 19, управляющий включением и выключением вакуумного насоса 20.

На приборную панель выведены рукоятки управления автоматической системой дозирования (АСД) 13 пенообразователя, тахометр 12, счетчик времени наработки 9 и ручка 10 слива воды из дозатора пеносмесителя.

Уровень масла в масляной ванне опор вала контролируется маслоуказателем 4.

Напорные вентили 5 и вентиль 6 заполнения цистерны идентичны. На винте 8 размещен клапан 3 (рис.2.26). При вращении рукоятки 12 винт 8 ввинчивается во втулку 10, открывая путь воде из коллектора в рукавную линию.

Шаровые краны используются для слива воды из насоса и включения вакуумной системы.

Устройство сливного крана показано на рис.2.27. В корпусе 5 крана находится шарик 6 с двумя отверстиями. Он уплотняется резиновыми кольцами 7. В положении, указанном на рисунке, вода непрерывно по трубке 8 поступает из канала А зоны уплотнения центробежного насоса (см. рис.2.24, позиция А и 9) и из корпуса насоса, и выливается за борт автомобиля. При повороте рукоятки 1 на себя вода будет сливаться только из полости А.

Падающий клапан тарельчатого типа. Его устройство показано на рис.2.28. Он предназначен для предотвращения обратного тока воды при остановке насоса, когда рукава поданы в верхние этажи, а также для герметизации полости насоса при работе вакуумной системы.

На штоке 7 клапана установлен постоянный магнит 3, необходимый для индицирования нулевой подачи насоса. Она осуществляется магнитно-элеткрическим контактом 4, установленном на направляющей 2.

При работе насоса поток воды переместит клапан в верхнее положение. При прекращении подачи воды, под тяжестью собственного веса он опустится вниз. Установленный на штоке магнит, обеспечить замыкание электрической цепи и на панели 13 (рис.2.25,а) загорится лампочка “Нет подачи воды”.

Пеносмеситель является частью автоматической системы дозирования, включающей датчик концентрации и электронный блок управления (рис.2.25, поз.18 и 13).

Пеносмеситель (рис.2.29) закреплен на напорном коллекторе. Основные его части: водоструйный эжектор 1 с краном включения 2, дозатор 3, обратный 7 и сливной 9 краны.

Диффузионный (выходной) конец эжектора вставлен в крышку центробежного насоса, а сопловой (входной) конец эжектора крепится к крану включения эжектора.

На схеме 2.29 пеносмеситель представлен в исходном (нерабочем) положении. При тушении пеной, открыв кран 2 из пожарного насоса поступит вода в эжектор 1. В камере «В» будет создано разряжение. Одновременно с этим в дозаторе 3 приподнимутся шток 4 и 6 с клапанами. Тогда пенообразователь из пенобака будет поступать из камеры А в камеру Б (обратный клапан 7 при этом откроется) и В, а затем в пожарный насос (это показано стрелками).

Обратный клапан 7 лепесткового типа предотвращает доступ воды в пенобак при работе от гидранта в случаях, когда закрывают кран 1 эжектора или останавливают насос, не закрыв предварительно кран подачи пенообразователя из пенобака в насос.

Сливной кран 9 предназначен для слива пенообразователя из полостей А и Б дозатора по окончании работы насоса. Ручка крана выведена на приборную панель (поз.10 на рис.2.25,а).

При открытом положении крана 9 и приподнятом положении клапана 6 проточная полость Б дозатора через специальное отверстие в области крана 9 сообщается с эжектируемой полостью В и через эжектор 1 со всасывающей полостью насоса. В этом положении клапан 8 должен быть поставлен в положение «открыть» для поступления воздуха в насос при сливе пенообразователя, а также и воды.

Шток 4 перетекающего клапана и шток 6 дозирующего клапана управляются специальными механизмами.

Механизм управления штоком 4 отсекающего клапана работает следующим образом (рис.2.30). Повышение давления в пожарном насосе будет деформировать сильфон 2, перемещая шток 3 вверх. Рычаг 5, поворачиваясь, переместит шток клапана 7 вверх. Полости Б и В на рис.2.29 соединятся. При понижении давления в насосе пружина 6, разжимаясь, переместит клапан 7 в исходное положение.

Механизм управления дозирующим клапаном может работать в автоматическом режиме и при ручном управлении. Дозирующий клапан 1 (рис.2.31) закреплен на зубчатой рейке 2, которая посредством редуктора, включающего детали 7,3,4 и 5, приводится в движение электродвигателем 6. Последний управляется электронным блоком. При перемещении дозирующего клапана относительно проточного отверстия в корпусе изменяется проходное сечение проточной полости дозатора. Вследствие этого происходит изменение подачи пенообразователя в эжектор.

Включение пеносмесителя осуществляется следующим образом. На приборной панели насоса (поз.1 на рис.2.25,а) включается эжектор пеносмесителя (см. поз.2 на рис.2.29). На приборной панели указаны концентрации пенообразователя 3 и 6%. Такие концентрации пенообразователя можно подавать в 1…5 пеногенераторов. При этом будет устанавливаться соответствующее положение дозирующего клапана ручным приводом. Схема привода дозирующего клапана представлена на рис.2.32.

Червячное колесо 3 вмонтировано во фрикционную муфту 5. Основная ее часть закреплена шплинтом на оси рукоятки 6, а вторая прижимается к первой (основной) пружинами 7. Вследствие этого при повороте рукоятки 6 червячное колесо 3, удерживаемое червяком 4 (см. поз.4 на рис.2.31) не будет вращаться. При этом зубчатое колесо 2 переместит рейку 1 (поз.2 на рис.2.31) с ее дозирующим клапаном в необходимое положение, обеспечивающее требуемую подачу пенообразователя.

Автоматическая система дозирования (АСД) пенообразователя обеспечивает поддержание требуемой его концентрации. На лицевой панели электронного блока управления (рис.2.33) размещены переключатели и индикаторы контроля работы системы.

Включение в работу осуществляется следующим образом. При включении тумблера 2 загорается индикаторная лампочка 1. Затем включается переключателем 3 тип пенообразователя, а переключателем 4 – коррекция его концентрации. При подаче пенообразователя будет гореть лампочка 6.

Принцип работы АДС основан на сравнении электрической проводимости раствора пенообразователя с электрическим эквивалентом раствора заданной концентрации. При изменении концентрации раствора пенообразователя изменится его электрическая проводимость. Ее рассогласование с электрическим эквивалентом зафиксируется в электронном блоке и будет выработан управляющий сигнал на электрический двигатель дозатора (см. поз. 6 на рис.2.31). Двигатель изменит обороты и через систему зубчатых колес изменится положение клапана 1 и, следовательно, концентрация пенообразователя.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://allbest.ru

Введение

Насосы - это машины, преобразующие подводящую энергию в механическую энергию перекачиваемой жидкости или газа. В пожарной технике применяют насосы различного вида. Наибольшее применение находят, механические насосы, в которых механическая энергия твердого тела, жидкости или газа преобразуется в механическую энергию жидкости.

По принципу действия насосы классифицируют в зависимости от природы преобладающих сил, под действием которых происходит перемещение перекачиваемой среды в насосе.

Таких сил бывает три: массовая сила (инерция), жидкостное трение (вязкость) и сила поверхностного давления.

Насосы, в которых преобладает действие массовых сил и жидкостное трение (или то и другое), объединены в группу динамических насосов, в которых преобладают силы поверхностного давления, составляют группу объемных насосов.

насос пожарный пенообразователь

1. Общая классификация насосов

Механические насосы

1. Объемные:

ь Поршневые

ь Шестеренные

ь Пластинчатые (шиберные)

ь Водокольцевые

2. Динамические:

ь Смешанные:

ь Струйные: (Газоструйные, Водоструйные)

ь Тангенциально-дисковые: (Вихревые)

ь Жидкостного трения

ь Инерционные

ь Клапанно-вибрационные

ь Лопастные: (Осевые; Центробежно-осевые; Центробежные).

По энергетическим параметрам насосы пожарных автомобилей должны соответствовать параметрам двигателя, от которого они работают, иначе не будут полностью реализованы технические возможности насосов или двигатель будет работать в режиме низкого значения КПД и большого удельного расхода топлива.

Насосные установки некоторых пожарных автомобилей (например, аэродромных) должны работать на ходу при подаче воды из лафетных стволов.

Вакуумные системы насосов пожарных автомобилей должны обеспечивать забор воды за контрольное время (40...50 с) с максимально возможной глубины всасывания (7...7,5 м).

Стационарные пеносмесители на насосах пожарных автомобилей должны в установленных пределах производить дозировку подачи пенообразователя при работе пенных стволов.

Насосные установки пожарных автомобилей должны без снижения параметров работать длительное время при подаче воды в условиях низких и высоких температур. Насосы должны иметь по возможности малые габариты и массу для рационального использования грузоподъемности пожарного автомобиля и его кузова.

Управление насосной установкой должно быть удобным, простым и при возможности автоматизированным, с низким уровнем шума и вибрации при работе.

Одно из важных требований, обеспечивающих успешное тушение пожара, - надежность насосной установки.

Основные конструктивные элементы центробежных насосов - это рабочие органы, корпус, опоры вала, уплотнение.

Рабочие органы - это рабочие колеса, подводы и отводы.

Рабочее колесо насоса нормального давления выполнено из двух дисков - ведущего и покрывающего.

Между дисками расположены лопасти, загнутые в сторону, противоположную направлению вращения колеса. До 1983 года лопасти рабочих колес имели двоякую кривизну, что обеспечивало минимальные гидравлические потери и высокие кавитационные свойства.

Однако из-за того, что изготовление таких колес трудоемко и они имеют значительную шероховатость, в современных пожарных насосах применяют рабочие колеса с цилиндрической формой лопаток (ПН-40УБ, ПН-110Б, 160.01.35, ПНК-40/3).

Угол установки лопастей на выходе рабочего колеса увеличен до 65...70?, лопасти в плане имеют S - образную форму. Это позволило увеличить напор насоса на 25...30% и подачу на 25% при сохранении кавитационных качеств и КПД примерно на том же уровне.

Масса насосов уменьшена на 10%. При работе насосов на рабочее колесо действует гидродинамическая осевая сила, которая направлена по оси в сторону всасывающего патрубка и стремится сместить колесо по оси, поэтому важным элементом в насосе является крепление рабочего колеса.

Величину осевой силы приближенно определяют по формуле F = 0,6 Р? (R21 - R2в), где F - осевая сила, Н; Р - давление на насосе, Н/м2 (Па); R1 - радиус входного отверстия, м; Rв - радиус вала, м.

Для уменьшения осевых сил, действующих на рабочее колесо, в ведущем диске высверлены отверстия, через которые жидкость перетекает из правой части в левую. При этом величина утечек равняется утечкам через целевое уплотнение за колесом, КПД насоса снижается. С износом элементов целевых уплотнений будет увеличиваться утечка жидкости и уменьшаться КПД насоса.

В двух- и многоступенчатых насосах рабочие колеса на одном валу могут размещаться с противоположным направлением входа - это также компенсирует или снижает действие осевых сил. Кроме осевых сил на рабочее колесо при эксплуатации насоса действуют радиальные силы.

В современных пожарных насосах разгрузка вала и рабочего колеса от действия радиальных сил осуществляется путем изменения конструкций отводов.

Отводы в большинстве пожарных насосов спирального типа. В насосе 160.01.35 (марка условная) применен отвод лопаточного типа (направляющий аппарат), за которым расположена кольцевая камера. В этом случае действие радиальных сил на рабочее колесо и вал насоса сводится до минимума.

Спиральные отводы в пожарных насосах выполняют одно- (ПН-40УА, ПН-60) и двухзавитковыми (ПН-110, МП-1600).

В пожарных насосах с однозавитковым отводом разгрузку от радиальных сил не производят, ее воспринимают вал и подшипники насоса. В двухзавитковых отводах действие радиальных сил в спиральных отводах уменьшается и компенсируется.

Подводы в пожарных центробежных насосах, как правило, осевые, выполненные в виде цилиндрической трубы.

В насосе 160.01.35 предусмотрен предвключенный шнек. Это способствует улучшению кавитационных свойств насоса. Корпус насоса является базовой деталью, изготовляют его, как правило, из алюминиевых сплавов.

Форма и конструкция корпуса зависят от конструктивных особенностей насоса. Опоры вала применяют для пожарных насосов встроенного типа. Валы в большинстве случаев устанавливают на двух подшипниках качения.

2. Конструкция центробежных насосов

В нашей стране на пожарных автомобилях устанавливают в основном насосы нормального давления типа ПН-40, 60 и 110, параметры которых регламентированы ОСТ 22-929-76. Кроме этих насосов для аэродромных автомобилей тяжелого типа на шасси МАЗ-543, МАЗ-7310 используют насосы 160.01.35 Из комбинированных насосов на пожарных автомобилях используют насос марки ПНК 40/3. В настоящее время разработан и готовится к выпуску насос высокого давления ПНВ 20/300. Пожарный насос ПН-40УА.

Унифицированный пожарный насос ПН-40УА выпускался серийно с начала 80-х годов вместо насоса ПН-40У и хорошо зарекомендовал себя на практике.

Модернизированный насос ПН-40УА в отличие от ПН-40У выполнен со съемной масляной ванной, расположенной в задней части насоса. Это намного облегчает ремонт насоса и технологию изготовления корпуса (корпус разделен на две части).

Кроме того, в насосе ПН-40УА применен новый способ крепления рабочего колеса на двух шпонках (вместо одной), что увеличило надежность этого соединения.

Насос ПН-40УА является унифицированным для большинства пожарных автомобилей и приспособлен для заднего и среднего расположения на шасси автомобилей ГАЗ, ЗИЛ, Урал.

Насос ПН-40УА Насос состоит из корпуса насоса, напорного коллектора, пеносмесителя (марка ПС-5) и двух задвижек. корпуса 6, крышки 2, вала 8, рабочего колеса 5, подшипников 7, 9, уплотнительного стакана 13, червячного привода тахометра 10, манжеты 12, муфты фланца 11, винта 14, пластичной набивки 15, шланга 16.

Рабочее колесо 5 закреплено на валу при помощи двух шпонок 1, стопорной шайбы 4 и гайки 3. Крепление крышки к корпусу насоса осуществлено шпильками и гайками, для обеспечения герметизации соединения установлено резиновое кольцо.

Щелевые уплотнения (переднее и заднее) между рабочим колесом и корпусом насоса выполнены в виде уплотнительных колец из бронзы (Бр ОЦС 6-6-3) на рабочем колесе (напрессовка) и чугунных колец в корпусе насоса.

Уплотнительные кольца в корпусе насоса закреплены винтами. Уплотнение вала насоса достигается применением пластичной набивки или каркасных резиновых сальников, которые размещены в специальном уплотнительном стакане. Стакан прикреплен к корпусу насоса болтами через резиновую прокладку.

Болты через специальные отверстия зафиксированы проволокой во избежание их раскручивания.

При использовании в уплотнении вала пластичной набивки ПЛ-2 существует возможность восстановления герметизации узла без его разборки и замены деталей. Это осуществляется путем прессования набивки винтом.

При использовании для уплотнения вала насоса каркасных сальников АСК-45 и их замене необходимо помнить, что из четырех сальников один (первый к рабочему колесу) работает на разрежение и три - на давление.

Для распределения смазки в сальниковом стакане предусмотрено маслораспределительное кольцо, которое соединено каналами со шлангом и пресс-масленкой.

Водосборное кольцо стакана соединено каналом с дренажным отверстием, обильная утечка воды из которого указывает на износ сальников. Полость в корпусе насоса между уплотнительным стаканом и сальником муфты фланца служит масляной ванной для смазки подшипников и привода тахометра.

Вместимость масляной ванны 0,5л Масло заливают через специальное отверстие, закрываемое пробкой. Сливное отверстие с пробкой находится в нижней части корпуса масляной ванны.

Воду из насоса сливают путем открытия крана, расположенного в нижней части корпуса насоса. Для удобства открывания и закрывания крана его рукоятка удлиняется рычагом. На диффузоре корпуса насоса расположен коллектор (алюминиевый сплав АЛ-9), к которому прикреплены пеносмеситель и две задвижки.

Внутри коллектора смонтирована напорная задвижка для подачи воды в цистерну. В корпусе коллектора предусмотрены отверстия для подсоединения вакуумного клапана, трубопровода к змеевику системы дополнительного охлаждения двигателя и отверстие с резьбой для установки манометра.

Напорные задвижки прикреплены шпильками к напорному коллектору. Клапан 1 отлит из серого чугуна (СЧ 15-32) и имеет проушину для стальной (СтЗ) оси 2, концы которой установлены в пазы корпуса 3 из алюминиевого сплава АЛ-9. К клапану винтами и стальным диском прикреплена резиновая прокладка. Клапан закрывает проходное отверстие под действием собственной массы.

Шпиндель 4 прижимает клапан к седлу или ограничивает его ход, если он открывается напором воды из пожарного насоса. Пожарный насос ПН-60 центробежный нормального давления, одноступенчатый, консольный. Без направляющего аппарата.

Насос ПН-60 является геометрически подобной моделью насоса ПН-40У, поэтому конструктивно не отличается от него. Корпус насоса 4, крышка насоса и рабочее колесо 5 отлиты из чугуна.

Отвод жидкости от колеса происходит по спиральной однозавитковой камере 3, заканчивающейся диффузором 6. Рабочее колесо 5 с наружным диаметром 360 мм насажено на вал диаметром 38 мм по месту посадки.

Крепление колеса осуществляется при помощи диаметрально расположенных двух шпонок, шайбы и гайки. Уплотнение вала насоса осуществляется каркасными сальниками типа АСК-50 (50 - диаметр вала в мм). Сальники размещены в специальном стакане. Смазка сальников производится через масленку.

Для работы от открытого водоисточника на всасывающий патрубок насоса навинчивается водосборник с двумя патрубками для всасывающих рукавов диаметром 125 мм.

Сливной краник насоса расположен в нижней части насоса и направлен вертикально вниз (в насосе ПН-40УА сбоку).

Пожарный насос ПН-110, центробежный нормального давления, одноступенчатый, консольный, без направляющего аппарата с двумя спиральными отводами и напорными задвижками на них (рис. 4.28). Основные рабочие органы насоса ПН-110 также геометрически подобны насосу ПН-40У.

В насосе ПН-110 имеются лишь некоторые конструктивные отличия, которые рассмотрены ниже. Корпус 3 насоса, крышка 2, рабочее колесо 4, всасывающий патрубок 1 изготовлены из чугуна (СЧ 24-44). Диаметр рабочего колеса насоса 630 мм, диаметр вала в месте установки сальников 80 мм (сальники АСК-80).

Сливной краник находится в нижней части насоса и направлен вертикально вниз. Диаметр всасывающего патрубка 200 мм, напорных патрубков - 100 мм. Напорные задвижки насоса ПН-110 имеют конструктивные отличия.

В корпусе 7 размещен клапан с резиновой прокладкой 4. В крышке корпуса 8 установлен шпиндель с резьбой 2 в нижней части и маховичком 9. Уплотнение шпинделя осуществляется сальниковой набивкой 1, которая уплотняется накидной гайкой.

При вращении шпинделя гайка 3 поступательно перемещается по шпинделю. К цапфам гайки прикреплены две планки 6, которые соединены с осью клапана 5 задвижки, поэтому при вращении маховичка происходит открытие или закрытие клапана. Комбинированные пожарные насосы.

К комбинированным пожарным насосам относятся такие, которые могут подавать воду под нормальным (напор до 100) и высоким давлением (напор до 300 м и более). ВНИИПО МВД СССР в 80-е годы разработал и изготовил опытно-экспериментальную серию самовсасывающих комбинированных насосов ПНК-40/2.

Всасывание воды и подача ее под высоким напором осуществляется вихревой ступенью, а под нормальным давлением - рабочим колесом центробежного типа.

Вихревое колесо и рабочее колесо нормальной ступени насоса ПНК-40/2 размещены на одном валу и в одном корпусе. Прилукским ОКБ пожарных машин разработан комбинированный пожарный насос ПНК-40/3, опытная партия которых находится на контрольной эксплуатации в гарнизонах пожарной охраны.

Насос ПНК-40/3 состоит из насоса нормального давления 1, который по конструкции и размерам соответствует насосу ПН-40УА; редуктора 2, повышающего обороты (мультипликатора), насоса (ступени) высокого давления 3.

Насос высокого давления имеет рабочее колесо открытого типа. Вода от напорного коллектора насоса нормального давления по специальному трубопроводу подается во всасывающую полость насоса высокого давления и к напорным патрубкам нормального давления.

От напорного патрубка насоса высокого давления вода подается по шлангам к специальным напорным стволам для получения тонкораспыленной струи.

Техническая характеристика насоса ПНК-40/3

Насос нормального давления: подача, л/с.
частота вращения вала насоса, об/мин
кавитационный запас
потребляемая мощность (при номинальном режиме), кВТ
Насос высокого давления (при последовательной работе насосов):
подача, л/с
частота вращения, об/мин
КПД общий
потребляемая мощность, кВТ
Совместная работа насосов нормального и высокого давления:
подача, л/с, насоса:
нормального давления
высокого давления.
напор, м: насоса нормального давления
общий для двух насосов
КПД общий
Габариты, мм: длина
Масса, кг

3. Общее устройство центробежных насосов

Основные элементы центробежного насоса: рабочие органы, корпус, опоры вала, уплотнение.

Рабочие органы - это рабочие колесо, подводы и отводы.

Рабочие колесо насоса нормального давления выполнено из двух дисков - ведущего и покрывающего.

Между дисками расположены лопасти, загнутые в сторону, противоположную направлению вращения колеса. При работе насосов на рабочее колесо действует гидронамическая осевая сила, которая направлена по оси в сторону всасывающего патрубка и стремиться сместить колесо по оси, поэтому важным элементом в насосе является крепление рабочего колеса.

Осевая сила возникает за счет разности давлений на рабочее колесо, так как со стороны всасывающего патрубка на него действует меньшая сила давления, чем справа.

Для уменьшения осевых сил, действующих на рабочее колесо насоса, в ведущем диске высверлены отверстия, через которые жидкость перетекает из правой части в левую.

При этом величина утечек равна утечкам через целевое уплотнение за колесом, КПД насоса снижается. С износом элементов целевых уплотнений будет увеличиваться утечка жидкости, и уменьшаться КПД насоса.

В двух- и многоступенчатых насосах рабочие колеса на одном валу могут размещаться с противоположным направлением входа - это также компенсирует или снижает действие осевых сил.

В современных пожарных насосах разгрузка вала и рабочего колеса от действия радиальных сил осуществляется путем изменения конструкций отводов. Отводы в большинстве пожарных насосов спирального типа.

Проверка водоподачи насоса по упрощенной схеме после ТО-2.

Нвс.= 1-3,5 м

п = 2650 - 2750 об/мин

д/б = 8,3 - 8,5 кг/м2

Назначение и общее устройство газоструйного вакуумного аппарата.

ГВА предназначен для предварительного заполнения центробежного насоса водой. Применяется на пожарных автомобилях с карбюраторными двигателями.

3.1 Общее устройство

Струйный вакуум-насос состоит из чугунного (СЧ 15-32) диффузора и стального (Х6СМ) сопла. Кроме фланца для крепления к распределительной камере на вакуум-насосе имеется фланец для присоединения трубопровода, который соединяет вакуумную камеру струйного насоса с полостью пожарного насоса через вакуумный клапан (кран). Газовая сирена состоит из распределителя выхлопных газов и резонатора, собранного из шести трубок различной длины.

При включении газоструйного вакуумного аппарата рычагом в насосном отсеке заслонка перекрывает выходное отверстие в распределительной коробке.

Выхлопные газы проходят через сопло и создается разряжение в вакуумной камере, соединительном трубопроводе и в полости насоса при включенном вакуум-клапане насоса (рукоятка вакуум-клапана в положении «на себя»). Происходит подъем воды из водоема в насос. Время всасывания воды вакуумным аппаратом с высоты 7 метров - 35 … 40 секунд.

3.2 Забор воды из водоисточника.

1. Поставить машину на водоисточник так, чтобы всасывающая линия была по возможности на 1 рукав, изгиб рукава был плавно направлен вниз и начинался непосредственно за всасывающим патрубком.

2. Для включения насоса при работающем двигателе необходимо, выжав сцепление, включить коробку отбора мощности в кабине водителя, а затем выключить сцепление рукояткой в насосном отсеке.

3. Погрузить всасывающую сетку в воду на глубину не менее 60 см, проследить, чтобы всасывающая сетка не касалась дна водоема.

4. Проверить перед забором воды закрытие всех задвижек и кранов на насосе и водопенных коммуникациях.

5. Забрать воду из водоема включением вакуумной системы, для чего выполнить следующие работы:

ь Включить подсветку, повернуть на себя рукоятку вакуумного клапана;

ь Включить газоструйный вакуумный аппарат;

ь Увеличить частоту вращения рычагом «Газ»;

ь При появлении воды в смотровом глазке вакуумного клапана закрыть его поворотом рукоятки;

ь Снизить рычагом «Газ» частоту вращения до холостого хода;

ь Плавно включить сцепление рычагом в насосном отсеке;

ь Выключить вакуумный аппарат;

ь Довести рычагом «Газ» напор на насосе (по манометру) до 30 м;

ь Плавно открыть напорные задвижки, рычагом «Газ» установить необходимое давление на насосе;

ь Следить за показаниями приборов и возможными неисправностями;

6. При работе от пожарных водоемов особое внимание уделить контролю за уровнем воды в водоеме и положению всасывающей сетки;

7. Через каждый час работы насоса смазать сальники поворотом крышки масленки на2 … 3 оборота;

8. После подачи пены с использованием пеносмесителя промыть насос и коммуникации водой от цистерны или водоисточника;

9. Заправлять водой цистерну после пожара от используемого водоисточника рекомендуется только в том случае, если есть уверенность, что вода не имеет примесей;

После работы слить воду из насоса, закрыть задвижки, установить заглушки на патрубки.

3.3 Особенности использования пожарных насосов зимой

При использовании насосов зимой необходимо предусмотреть меры против замерзания воды в насосе и в напорных пожарных рукавах;

* При температуре ниже 0 С включить систему отопления насосного отсека и выключить дополнительную систему охлаждения двигателя;

* При кратковременном прекращении подачи воды не выключать привод насоса, держать малые обороты на насосе;

* При работе насоса закрыть дверцу насосного отсека и следить за контрольными приборами через окно;

* Для предотвращения замерзания воды в рукавах не перекрывать полностью стволы;

* Разбирать рукавные линии от ствола к насосу, не прекращая подачу воды (в малом количестве);

* При длительной остановке насоса слить из него воду;

* Перед использованием насоса зимой после длительной стоянки провернуть заводной рукояткой вал двигателя и трансмиссию на насос, убедившись в том, что рабочее колесо не примерзло;

* Замерзшую в насосе, в соединениях рукавных линий воду отогревать горячей водой, паром (от специальной техники) или выхлопными газами от двигателя.

Заключение

Насосы пожарных автомобилей работают от двигателей внутреннего сгорания - это одна из основных технических особенностей, которую необходимо учитывать при разработке и эксплуатации насосов. К насосным установкам предъявляются следующие основные требования.

Насосы пожарных автомобилей должны работать от открытых водоисточников, поэтому при контрольной высоте всасывания не должно наблюдаться явлений кавитации.

В нашей стране контрольная высота всасывания составляет 3...3,5 м, в странах Западной Европы - 1,5.

Напорная характеристика Q - Н для пожарных насосов должна быть пологой, иначе при перекрывании кранов на стволах (уменьшение подачи) резко возрастет напор на насосе и в рукавных линиях, что может привести к разрыву рукавов. При пологой напорной характеристике легче управлять насосом при помощи рукоятки “газ” и изменять при необходимости параметры насоса.

Список использованных источников

1. «Программа подготовки личного состава подразделений ГПС МЧС России»;

2. Учебник «Пожарная техника»;

3. Учебник «Основы пожарного дела»;

4. Приказ МЧС РФ № 630 от 31.12.02 «Правила по охране труда в подразделениях ГПС МЧС России (ПОТ РО-2002)».

6. Справочное пособие водителя пожарного автомобиля

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

История создания пожарных насосов и основные направления их совершенствования. Конструктивная оценка, техническая характеристика и принцип действия центробежного насоса. Порядок эксплуатации и техническое обслуживание насосов пожарных автомобилей.

реферат , добавлен 08.05.2011


Назначение пожарных рукавов и их основные технические характеристики при поставке предприятием-изготовителем. Постановка пожарных рукавов на вооружение пожарных частей и для комплектации пожарных кранов. Эксплуатация напорно-всасывающих рукавов.

курсовая работа , добавлен 23.11.2012


Тактико-технические характеристики основных, специальных пожарных автомобилей гарнизона. Расчет, проектирование пожарных отрядов технической службы. Этапы эксплуатации пожарных рукавов. Определение производственных площадей базы, их компоновочные решения.

курсовая работа , добавлен 19.12.2013


Изучение комплекса технических средств, предназначенного для обнаружения признаков возгорания на объекте и подачи сигнала тревоги на пульт охраны. Сравнительный анализ пожарных извещателей. Обзор категорий пожарной опасности. Определение пожарных зон.

курсовая работа , добавлен 14.12.2012


Анализ обстановки с пожарами в городе. Корректировка требуемого количества пожарных автомобилей и определение требуемого числа пожарных депо для города. Разработка проекта организационной структуры пожарной охраны города и анализа системы управления.

курсовая работа , добавлен 06.07.2014


История становления и развития пожарного дела в России и за рубежом. Создание пожарной техники - паровых и центробежных насосов, автомобилей, пожарных лестниц, устройств подачи воды на высоту. Использование автоматических устройств противопожарной защиты.

презентация , добавлен 01.06.2014


Классификация и технические характеристики пожарных рукавов: всасывающие, напорно-всасывающие и напорные. Общая схема расположения конструктивных элементов рукавов. Назначение штанги универсальной, лома-крюка, резака, гвоздодера и пожарного багра.

реферат , добавлен 16.05.2014


Устройство и тактико-технические характеристики пожарных и специализированных пожарных поездов. Действие спасателей при проведении аварийно-спасательных работ по тушению нефти на железнодорожном транспорте. Расчет сил для ликвидации чрезвычайных ситуаций.

курсовая работа , добавлен 09.02.2016


Характеристика современных технологий пожаротушения, основанных на тушении тонкораспыленной водой и тонкораспыленными огнетушащими веществами. Основные технические характеристики ранцевой и передвижной установок пожаротушения и пожарных автомобилей.

реферат , добавлен 21.12.2010


Оборудование и инструмент для выполнения аварийно-спасательных работ. Характеристика специальных пожарных автомобилей, их основные технические показатели. Перечень и характеристики вычислительной техники, их назначение, факторы качества и структура.