Главная / Договор дарения / Пожарные насосы назначение и виды. Насосы пожарных автомобилей. Недостатки центробежных пожарных насосов
04.03.2020

Пожарные насосы назначение и виды. Насосы пожарных автомобилей. Недостатки центробежных пожарных насосов

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.

Пожарные насосы – специальные агрегаты для подачи воды или других средств тушения пожара к очагам возгорания. Устанавливаются на пожарной специализированной технике. Делятся на три категории - комбинированные, высокого давления (2-5 МПа) или низкого давления (не более 2 МПа).

Если необходимо подать смесь воды и пены, то насос оснащается пеносмесителем. Поступление воды и пенообразователя происходит через специальные вентили, регулирующие подачу пенной смеси и воды.

Пожарный насос представляет собой гидравлический агрегат, используемый с целью подачи воды высокого давления, как . Особой характеристикой данного пожарного агрегата, отличающей его от других, является возможный объем воды, подаваемый за 1 секунду (от 40 литров в секунду).

Пожарный насос установлен на пожарную машину на базе ГАЗ «Газель»

Допускается использование пожарных насосов автономно в качестве самостоятельных машин, а также они могут быть интегрированы в насосные станции (ПНС) с гидравлической аппаратурой регулирования и контроля. ПНС чаще всего используются на крупных промышленных объектах (угледобывающих шахтах, масштабных индустриальных сооружениях и пр.). Критичным для пожаротушения является показатель давления в водопроводной сети.

Виды пожарных насосов

Пожарная техника оснащается насосами разных видов, при классификации пожарных насосов используется деление на два типа – по принципу действия: объемные и динамические.

В объемных насосах движение жидкой среды осуществляется за счет поочередного уменьшения и увеличения объема камеры. Жидкость перемещается из одного объема в другой и выталкивается. В качестве наглядного примера можно привести поршневой насос. Также к этой категории относятся пластинчатые, роторные шестеренные, водокольцевые агрегаты.

Динамические насосы работают по иному принципу: жидкая среда всасывается внутрь за счет сил инерции. К данному типу относятся центробежные, водоструйные, вихревые, диагональные и осевые насосы. Принципиальное отличие от объемных насосов заключается в возможности перекачивать очень загрязненную воду. Преимущества пожарной мотопомпы данного типа выражаются в непрерывности процесса забора жидкости, малошумности и высоком КПД.

Мотопомпы классифицируют по показателям давления на выходном патрубке и выделяют три вида:

  • до 2 Мпа (нормальное);
  • от 2 до 5 МПа (высокое);
  • комбинация возможностей – нормальное и высокое давление.

Плавающий пожарный насос предназначен для забора воды из водоемов

Все пожарные мотопомпы обладают специфическими свойствами:

  • способность создавать большой напор, что необходимо для обеспечения интенсивного воздействия струи на очаг возгорания);
  • отличные всасывающие показатели;
  • их можно использовать как навесной агрегат, который подключается к валу отбора мощности транспортного средства;
  • простота и надежность в эксплуатации и высокая работоспособность.

Объемный пожарный насос

В объемных насосах – поршневых, пластинчатых, шестеренчатых, водокольцевых – перемещение жидкой или газовой среды происходит за счет периодического изменения объема камеры:

  • В поршневых поршень является рабочим органом, который, совершая возвратно-поступательные движения в цилиндре, передает жидкости энергию. К достоинствам этого вида агрегатов относятся: способность перекачивать разные жидкие среды и создавать значительный напор. К недостаткам можно отнести тихоходность, невозможность осуществлять равномерную подачу жидкости. Поскольку насосы создают вакуум, они используются при заполнении различных видов огнетушителей, газовых баллонов, в автономных системах пожаротушения.
  • Поршневые насосы двойного действия устанавливаются на ряде пожарных агрегатов в качестве дополнительных вакуумных устройств. В основном такие конструкции встречаются на оборудовании иностранного производства.
  • Конструкция шестеренчатого насоса предусматривает наличие зубчатых колес, одно из которых приводится в движение усилием извне, а второе, зацепляясь за зубья первого, свободно вращается на оси. Вращение шестерен перемещает жидкость по окружности корпуса. К преимуществам этой разновидности относят возможность постоянной подачи жидкой среды, достаточно высокий КПД (до 85%) и способность обеспечивать напор до 10 МПа.
  • Пластинчатый (или шиберный) насос конструктивно устроен следующим образом: корпус с запрессованной гильзой, ротор со стальными пластинами (лопасти) и закрепленным на нем приводным шкивом. При вращении ротора лопасти под действием центробежной силы прижимаются к внутренней поверхности гильзы, образуя полости, изменяющие объем по мере вращения. В полости при изменении давления поступает жидкость, такой насос способен создавать напор 16–18 Мпа.
  • Водокольцевой насос также оснащен ротором, при вращении которого создается центробежная сила, под влиянием которой жидкая среда прижимается к внутренней стенке корпуса. Рабочее пространство последовательно увеличивается и уменьшается при вращательном движении ротора. Жидкость поступает при увеличении объема и выталкивается при его уменьшении. Имеет очень низкий КПД (до 27%), чтобы он заработал, в него предварительно необходимо залить воду.

Поршневый пожарный насос двойного действия ПН-40УВ

Струйный пожарный насос

В технике для тушения пожаров струйные насосы используются довольно активно. Конструктивно они просты: отсутствуют движущиеся и трущиеся детали, подверженные износу, потому надежны, просты в эксплуатации и полностью ремонтопригодны.

Струйный агрегат работает по следующему принципу:

  • жидкая среда под большим давлением подается по патрубку с соплом в подводящую камеру;
  • поскольку сопло сужается, жидкость обретает большую скорость и значительную кинетическую энергию;
  • в подводящей камере давление снижается до уровня ниже атмосферного, поэтому происходит всасывание жидкости;
  • жидкость попадает в следующую камеру, затем – в диффузор, где давление падает, потом в таком состоянии перемещается в напорный трубопровод, откуда выплескивается через патрубок.

Недостаток насосов заключается в крайне низком КПД – не более 30%.


Схема внутреннего строения струйных пожарных насосов с интенсифицирующей камерой

В основном их используют для контроля создаваемого вакуума в пожарных насосах в пределах номинальных показателей, а также для предварительного заполнения центробежного насоса водой.

Центробежный пожарный насос

Наиболее эффективный и распространенный вид – центробежный пожарный насос. Конструктивно состоит из корпуса, рабочих органов (рабочее колесо, подводы и отводы на входе и выходе из насоса), опоры вала и уплотнений. Под воздействием гидродинамической осевой силы на рабочее колесо происходит перемещение жидкости и обеспечивается напор на насосе.

Главным условием надежности и производительности является обеспечение абсолютной герметичности, что достигается за счет уплотнений, обеспечивающих вакуум в камерах. Уплотнительные элементы нуждаются в периодической замене, в противном случае возникают протечки, что снижает эффективность работы агрегата.

В устройствах нового поколения (ПНЦ) в качестве уплотнителя используется силицированный графит – износостойкий, долговечный материал.


Центробежный пожарный насос является наиболее надежным из всех видов ПН

Преимуществами являются их высокая надежность, производительность, а также возможность оснащения дополнительными приспособлениями (пеносмесителями) для повышения эффективности (очага возгорания). Современные центробежные насосы, кроме номинальных модификаций, выпускаются с автоматическими системами управления, а также с дублирующим ручным приводом для регулирования забора воды, дозирования подачи пенообразователя. Дополнительно устанавливаются счетчики продолжительности работы.

Порядок работы с пожарными насосами

В целях грамотной эксплуатации пожарных насосов руководствуются «Наставлением по эксплуатации пожарной техники», инструкциями изготовителей, техническими паспортами и прочими документами. Общими правилами являются следующие:

  • Насосы предварительно обкатывают на открытых водных источниках в автономном режиме с соблюдением следующих нормативов: высота всасывания должна быть менее 1,5 м; напор не должен превышать 50 м/с; время испытания — 10 часов.
  • Требуется тщательно следить за показаниями тахометра, манометра, вакуумметра, температурой корпуса, частотой вращения вала, а также смазывать сальники.

Обкатка необходима для того, чтобы все детали и элементы приработались, а также для выявления скрытых неисправностей и дефектов (недостаточность вращения вала, снижение способности всасывать воду из водного источника или способности обеспечивать соответствующее давление для напора). После завершения десятичасовой обкатки устройство проверяется под напором (должна быть установлена согласно паспорту номинальная частота вращения вала насоса).

Поддерживать работоспособность оборудования позволяют ежедневные проверки:

  • чистоты и комплектности узлов и агрегатов;
  • отсутствия реагентов на корпусе насоса;
  • работы задвижек на напорном коллекторе,
  • наличия смазки в сальниковой масленке и масла;
  • герметичности вакуумной системы;
  • работоспособности компонентов (всасывающий патрубок, камеры, валы)
  • отсутствия воды в камере;
  • точности показаний контрольных приборов (в соответствии с номинальными показателями производителя);
  • подсветки.

Неисправности пожарных насосов и способы их устранения

Дефекты работы проявляются в виде отказов, которые возникают в насосном оборудовании. Это приводит к снижению эффективности тушения очагов пожаров и увеличению убытков от них. Причинами возникновения дефектов могут быть:

  • неправильные действия техников, обслуживающих механизмы;
  • износ деталей;
  • усталость соединений, герметизирующих материалов;
  • высокая частота эксплуатации оборудования без должного техобслуживания.

Наиболее распространенными дефектами работы оборудования для пожаротушения являются:

  • При пуске помпа не качает воду. Решение: следует произвести дополнительно операцию по забору воды с использованием вакуумной системы.
  • Сначала помпа качает воду, но затем падает частота оборотов и напор уменьшается. Решение: проверить уплотнения и заменить износившиеся; прочистить засорившуюся всасывающую сетку; проверить положение всасывающей сетки и установить ее в требуемое положение.
  • Вакуумметр не фиксирует показатели давления. Решение: замена прибора.
  • Стуки и вибрации во время запуска и работы. Решение: 1) проверить крепления корпуса и деталей, подтянуть болты; проверить подшипники, изношенные заменить; 2) осмотреть шейки вала рабочего колеса на предмет износа – заменить, если таковой имеется; осмотреть рабочее колесо, при обнаружении следов деформации, выкрашивания, дефектов в виде трещин, коррозии, заменить на новое.

Своевременное и регулярное техническое обслуживание в соответствии с правилами , грамотная эксплуатация оборудования являются залогом его эффективной работы.

Пожарные насосы

Насосы — это гидравлические машины, предназначенные для перемещения капельных жидкостей.

Пожарный насос — это устройство для подачи воды и огнетушащих средств к месту тушения пожара. Пожарные насосы устанавливаются на пожарную технику — пожарные автоцистерны, мотопомпы, насосные станции и другие устройства.

Насосная установка – это пожарный насос с коммуникациями всасывания, нагнетания, забора, смешения и дозирования пенообразователя.

История их создания уходит за пределы нашей эры. Первое упоминание о существовании приспособлений для перемещения жидкостей относятся к III-II векам до нашей эры. Первый пожарный насос для пожарных целей был изобретен примерно за 120 лет до нашей эры древнегреческим механиком из Александрии Ктесибием (учеником Герона). Насос имел два деревянных цилиндра, нагнетательный и всасывающие клапаны, уравнительный воздушный колпак, т.е. практически все конструктивные элементы, которые сохранились в современных поршневых насосах.

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

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

Насосы нормального давления - это одно- или многоступенчатые пожарные насосы, обеспечивающие подачу воды и огнетушащих растворов при давлении на выходе до 1,6 МПа.

Насосы высокого давления - это многоступенчатые пожарные насосы, обеспечивающие подачу воды и огнетушащих растворов при давлении на выходе от 1,6 до 5,0 МПа.

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

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.

Классификация насосов

Насосы классифицируются по нескольким признакам :

  • принципу действия;
  • конструктивному исполнению;
  • назначению;
  • отраслевому применению;
  • величине подачи и напора.

Наиболее общей классификацией насосов является классификация по принципу действия. Пожарные насосы делятся по данному признаку на две группы: динамические и объемные .

Динамическими называют насосы, в которых жидкость под воздействием гидродинамических сил перемещается в камере (незамкнутом объеме), постоянно сообщающиеся с входом и выходом насоса.

Объемными называют насосы, в которых жидкость перемещается путем периодического изменения объема камеры, попеременно сообщающееся со входом и выходом насоса.

Динамические насосы подразделяются на лопастные и насосы трения и инерции .

Лопастными называют насосы, в которых жидкость перемещается за счет энергии, передаваемой ей при обтекании лопастей рабочего колеса. Эти насосы объединяют две основные группы насосов: центробежные и осевые .

В насосах трения и инерции жидкость перемещается под действием сил трения и инерции. Данная группа включает насосы: дисковые, вихревые, червячные и насосы без движущихся деталей. Среди насосов этой группы выделяют насосы без движущихся частей (без учета клапанов): струйные, гидравлические тараны (гидротараны), вытеснители, эрлифты .

Группа объемных насосов включает насосы возвратно-поступательного действия, в которую входят поршневые, плунжерные, диафрагменные и роторные насосы , объединяющие шестеренные, пластинчатые, винтовые и подобные им насосы.

Конструкции насосов весьма разнообразны. В пожарной технике находят применение лишь ограниченное число представителей различных групп насосов. Поэтому приводить полную классификацию насосов по другим признакам не представляется необходимым. Наибольшее применение в пожарной технике нашли следующие насосы: центробежные, струйные, шестеренные, шиберные, шиберно-роликовые, водокольцевые, поршневые, плунжерные и диафрагменные .

Принцип работы пожарных насосов, их достоинства, недостатки и область применения в пожарной технике

Центробежный насос

Центробежный пожарный насос имеет улиткообразный корпус, внутри которого располагается рабочее колесо с лопастями. При вращении колеса поступающая в осевом направлении в корпус жидкость закручивается лопастями и под действием возникающей центробежной силы выходит в напорный патрубок насоса. Эти насосы просты по конструкции, обладают незначительным износом, т.к. количество сопряженных трущихся деталей мало. Насосы могут работать на относительно загрязненных жидкостях. Они не требуют сложного обслуживания. Могут работать при закрытом напорном патрубке, т.е. «сами на себя».

Данный фактор является весьма важным, т.к. в случае перекрытия напорного патрубка не требуется осуществлять остановку насоса. При тушении пожаров такое условие возникает достаточно часто. Особенно это ценно для зимнего периода работы на пожаре, поскольку работа насоса «на себя» при закрытом напорном патрубке снижает вероятность замерзания воды в насосе.

Наряду с этим, центробежные насосы обладают одним из таких существенных недостатков, как неспособность самостоятельного подсасывания жидкости в начальный период работы насоса без предварительного его заполнения, т.к. масса воздуха мала и его движение под действием центробежных сил практически не происходит. Вторым, существенным недостатком данных насосов является срыв подачи жидкости в случае попадания воздуха во всасывающую рукавную линию.

В пожарной технике центробежные насосы нашли наибольшее применение. Это основные насосы пожарных машин. Они устанавливаются на автонасосах и автоцистернах, мотопомпах и другой технике. Они также применяются в системах охлаждения автомобильных двигателей с жидкостными системами.

Струйный насос

Насос имеет насадок с соплом, диффузор и камеру. Рабочая жидкость подводится к насадку. На выходе из сопла жидкость, обладая запасом кинетической энергии, имеет максимальную скорость. Увеличение скорости потока рабочей жидкости приводит к уменьшению давления в струе и камере ниже атмосферного. Эжектируемая жидкость под действием атмосферного давления поступает в камеру и уносится струей рабочей жидкости в диффузор, где скорость потока уменьшается, а напор увеличивается. Это позволяет осуществлять подачу жидкостями на определенное расстояние.

Струйные насосы более просты по конструкции чем центробежные. В данных насосах полностью отсутствуют сопряженные движущиеся детали. Такие насосы долговечны, могут перекачивать загрязненные жидкости. Насосы не требуют предварительного заполнения рабочей жидкостью и могут обеспечивать подачу жидкости из небольших и неглубоких источников.

Наряду с этим, для обеспечения работы таких насосов необходим определенный запас рабочей жидкости и ее подача под давлением к струйному насосу. Струйные насосы не могут работать при закрытом напорном патрубке за диффузором. При работе со струйным насосом на пожаре это означает, что на рукавной линии за струйным насосом не должно быть заломов или резких перегибов. Насосы обеспечивают лишь ограниченную подачу, соответствующую коэффициенту эжекции конкретной конструкции струйного насоса.

В пожарной технике они нашли достаточно широкое применение в качестве вакуум-аппаратов к центробежным насосам на автонасосах, автоцистернах, прицепных мотопомпах МП-600А и переносных мотопомпах. Струйные насосы применяются в гидроэлеваторах Г-600, приспособлениях для уборки пролитой воды и т.п.

Шестеренный насос

В открытом с двух сторон корпусе располагается с минимальным торцевым зазором пара сцепленных между собой шестерен. Зубья шестерен при вращении захватывают жидкость и переносят ее со стороны всасывания в сторону нагнетания. Эти насосы достаточно просты по конструкции, не требуют предварительного заполнения перекачиваемой жидкостью. Наряду с этим они имеют большие внутренние потери из-за наличия трущихся деталей, обладают повышенным износом, требуют обязательной смазки шестерен после работы, не могут работать на загрязненных жидкостях, имеют достаточно большую металлоемкость.

Насосы не могут работать «сами на себя», т.е. при закрытом напорном патрубке. Это вызывает необходимость установки редукционного клапана между напорной и всасывающей полостями. Несмотря на наличие таких недостатков, шестеренные насосы находят применение в качестве самостоятельных пожарных насосов для подачи воды, особенно в сельской местности, как навесные на тракторах, автомобилях и другой технике, приспособленной для целей пожаротушения. Широко применяются эти насосы в системах смазывания автомобилей, тракторов и другой технике.

Шиберные и шиберно-роликовые насосы

В цилиндрическом корпусе эксцентрично расположен ротор со свободно вставленными в его пазы пластинами или роликами. Под действием центробежных сил возникающих при вращении ротора, пластины (ролики) прижимаются к внутренней поверхности корпуса и захватывают жидкость во всасывающей полости, вытесняют ее в нагнетательную полость. Обратное протекание жидкости предотвращается, благодаря минимальному зазору между корпусом и расположенным в нем ротором.

Для забора и подачи жидкости данный насос не требует предварительного заполнения перекачиваемой жидкостью, достаточно прост по конструкции. Однако в данном насосе имеются сильно изнашиваемые детали, что требует обязательной заливки моторного масла в корпус для смазывания корпуса и шиберов, насос не может работать на загрязненных жидкостях, не может работать «сам на себя».

В связи с наличием столь больших недостатков шиберные и роликовые насосы в качестве самостоятельных пожарных насосов не применяются. Они нашли применение в качестве вакуум-аппаратов к центробежным насосам на ПН-60 и мотопомпах МП-600А.

Наряду с этим они широко используются в гидроусилителях рулевого управления автомобиля и как топливноподкачивающие насосы в системах питания дизельных двигателей и т.д.

Водокольцевой насос

Ротор в водокольцевом насосе также, как и в шиберном насосе размещен эксцентрично в корпусе и имеет радиальные лопатки, жестко связанные с ротором. В одной из торцевых крышек корпуса имеются всасывающая и нагнетательные полости. Корпус насоса предварительно заполняется водой. При вращении ротора вода отбрасывается к периферии корпуса, образуя водяное кольцо равномерной толщины. Между ротором и водяным кольцом создается замкнутое пространство. В связи с этим при вращении ротора, с одной стороны, рабочий объем между лопатками ротора увеличивается, с другой - уменьшается, тем самым происходит всасывание и нагнетание.

По сравнению с шиберно-роликовыми насосами данный насос имеет меньше изнашиваемых деталей, может работать на загрязненной воде и «сам на себя».

Однако он имеет весьма существенный недостаток – нуждается в предварительной заливке перекачиваемой жидкостью. В связи с этим в пожарной технике в качестве самостоятельных пожарных насосов водокольцевые насосы применения не нашли. Есть попытки использовать их в качестве вакуум-аппаратов.

Поршневой насос

Поршневой насос состоит из рабочей камеры со всасывающим и напорными клапанами и цилиндра с поршнем, совершающим возвратно-поступательные движения. При движении поршня в одну сторону жидкость через открывшийся клапан всасывается, а при движении в другую – нагнетается.

Достоинством поршневых насосов является высокий КПД, возможность создания больших давлений и практическая независимость подачи от противодавления.

Наряду с этим, поршневые насосы обладают большим износом из-за наличия трущихся деталей, чувствительны к чистоте перекачиваемой жидкости, имеют неравномерность подачи.

В настоящее время поршневые насосы как самостоятельные пожарные насосы для подачи огнетушащих веществ не применяются. Однако в пожарной технике они находят широкое применение, особенно в автоподъемниках и автолестницах.

Диафрагменный насос

Диафрагменные насосы по принципу действия близки к поршневым насосам. Роль поршня в них выполняет гибкая мембрана. Такие насосы развивают небольшой напор и могут осуществлять дозированную подачу.

Как самостоятельные пожарные насосы для подачи огнетушащих веществ не применяются. Находят применение в системах питания карбюраторных двигателей, в насосах для водоотлива при производстве строительных работ и т.п.

Внимание!!! Если документ не открылся, обновите страницу, возможно несколько раз. Для удобного чтения разверните документ кликнув на иконку в правом верхнем углу.

Устройство насоса ПН-40У

Неисправности пожарного насоса ПН-40У.

Шестеренчатые и струйные насосы

Пожарные насосы, их эксплуатация

Насосы - устройство для напорного перемещения (всасывания, нагнетания) главным образом жидкости в результате сообщения ей энергии (кинетической или потенциальной). Различают динамические насосы и объемные насосы. Иногда насосом называют также устройства для сжатия или разрежения газов (напр., вакуумные насосы).

Пожарный центробежный насос для пожарных автомобилей - насосный агрегат, состоящий из собственно насоса, напорного коллектора, запорно-регулирующей арматуры, вакуумной системы заполнения, системы подачи и дозирования пенообразователя.

Динамические насосы - насосы, в которых перемещение перекачиваемой среды происходит под действием массовых (центробежных) сил и силы жидкостного трения.

Объемные насосы - насосы, в которых перемещение перекачиваемой среды происходит под действием силы поверхностного давления при изменении объема (рабочего объема) пространства занимаемого жидкостью.

Насосы для пожарных автомобилей в зависимости от их конструктивных особенностей и основных параметров классифицируются на:

Насосы нормального давления - одно- или многоступенчатые пожарные насосы, обеспечивающие подачу воды и огнетушащих растворов при давлении на выходе до 2,0 МПа (20 кгс/см 2).

Насосы высокого давления - многоступенчатые пожарные насосы, обеспечивающие подачу воды и огнетушащих растворов при давлении на выходе от 2,0 МПа (20 кгс/см 2) до 5,0 МПа (50 кгс/см 2).

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

Классификация и основные характеристики насосов

Насосы классифицируют в зависимости от природы сил, под действием которых происходит перемещение перекачиваемой среды в насосе

Рисунок 1 Классификация насосов

2. Устройство насоса ПН-40У

Центробежные насосы являются основными насосами для подачи огнетушащих веществ к месту пожара. Они монтируются на пожарных автомобилях, мотопомпах и применяются в стационарных установках пожаротушения.

Центробежные насосы - это динамический насос, в котором жидкость перемещается под действием центробежной силы, возникающей при вращении рабочего колеса с профильными лопатками

Основной частью центробежного насоса является рабочее колесо 2, соединенное с валом 1. Внутри рабочего колеса имеются лопасти изогнутые в сторону вращения. Корпус насоса 5 выполнен в виде спиральной камеры 6 переходящей в напорный патрубок 4.


Перед началом работы насос и всасывающий трубопровод заполняют водой при помощи вакуум-аппарата, иногда воду заливают из цистерны или другой емкости.

Схема центробежного насоса:

1-вал, 2 - рабочее колесо; 3 - всасывающий патрубок: 4 - напорный патрубок; 5 - корпус; 6 – спиральная камера; 7 – уплотнение вала рабочего колеса.

Классификация центробежных насосов:

По числу рабочих ступеней (одноступенчатые, многоступенчатые);

По расположению вала - горизонтальные и вертикальные насосы и насосы с наклонным расположением вала;

По величине развиваемого напора (применительно к пожарным центробежным насосам) - нормального (до 200 м.в.с.) и высокого (свыше 200м.в.с.);

По конструкции рабочего колеса - с открытым или закрытым рабочим колесом;

По виду подводов с одно или двухсторонним входом;

Пожарные насосы по их расположению в автомобиле могут быть с передним, средним и задним расположением.

Принцип действия центробежных насосов

При вращении рабочего колеса вода, заполняющая каналы между его лопатками, под действием центробежной силы отбрасывается от центра колеса с большой скоростью, поступает в спиральную камеру и далее в нагнетательный трубопровод - выкидную линию. В центральной части насоса, т. е. перед входом воды в рабочее колесо, создается разрежение (вакуум).

Под атмосферным давлением вода из водоема по всасывающему пожарному рукаву устремляется к насосу. Таким образом, вода непрерывно подается насосом.

Пожарный насос ПН-40У. Насосы этой серии устанавливают на автоцистернах и автонасосах. Они обозначаются так: ПН-40У. В этом обозначении ПН – пожарный насос; 40 – максимальная подача насоса 40 л/с; У – универсальный.

Состоит из:

  1. корпуса насоса
  2. рабочего колеса
  3. шарикоподшипников
  4. масляной ванны
  5. сальниковых уплотнителей
  6. коллектора
  7. напорных задвижек
  8. газоструйно- вакуумного аппарата
  9. пеносмесителя с обратным клапаном
  10. дозатора
  11. вакуумного крана
  12. сливного краника
  13. всасывающего трубопровода

Насос оборудован манометром, мановакуумметром и тахометром. Разрежение в насосе и всасывающем пожарном рукаве создают при помощи вакуум-аппарата, который приводится в действие струей отработавшего газа (газоструйного эжектора).

Эксплуатация.

В процессе эксплуатации следят за показаниями контрольно-измерительных приборов, своевременно смазывают трущиеся детали, проверяют надежность крепления и сальниковые уплотнения, герметичность насоса. После работы воду из насоса выпускают через сливной краник.

Существует несколько способов подачи воды пожарным насосом: из цистерны, открытых водоемов, от водопроводной сети, в перекачку. Им можно также подавать воздушно-механическую пену различной кратности.

Пеносмеситель. На насосах ПН-40У установлены пеносмесители ПС-5. Регулируя маховичком 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 во всасывающий патрубок насоса.

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

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

Пеносмеситель ПС-5:

1 – корпус; 2 – дозирующий кран; 3 – диск; 4 – маховичок; 5 – стрелка; 6 – отверстие в штуцере подвода; 7 – рукоятка; 8 – кран включения; 9 – сопло; 10 – диффузор

Техническая характеристика насоса ПН-40У

Максимально геометрическая высота всасывания 8м,

Практическая высота всасывания -7 м.

число рабочих колес - одно.

Обозначение насосов ПН-40У;

КПД более 0,58

напор: – до 100 м.

подача 40 л/с.

номинальная частота вращения 2700 об/ мин.

Потребляемая мощность при при номинальном режиме – 64,4 кВт. (92 л.с.)

Условный проход всасывающего патрубка -125 мм.

Условный проход напорных патрубков -70 мм.

Диаметр рабочего колеса – 320 мм.

Длина- 700 мм.

Ширина – 960 мм.

Высота- 660 мм.

Масса- около 80 кг.

Кавитация

Кавитация (от лат. cavitas - пустота), образование в жидкости полостей (кавитационных пузырьков, или каверн), заполненных газом, паром или их смесью. Кавитация разрушает поверхность рабочих колес насосов, гребных винтов, гидротурбин, акустических излучателей и др.

В центробежных насосах вследствие кавитации снижаются напор, подача и КПД, разрушаются (эрозия) лопатки рабочего колеса. Кавитация ведет к быстрому износу насоса или к его разрушению из-за вибрации (чаще всего подшипниковых узлов).

Явлению кавитации способствуют растворенный в воде воздух, повышенная температура воды в источнике водоснабжения, большая высота всасывания и негерметичность, малый диаметр и большая протяженность всасывающей линии, эксплуатация насоса на максимальном режиме работы.

При большой высоте всасывания может произойти разрыв сплошного потока всасываемой воды и прекращение работы насоса. Признаком возникновения кавитации служит появление характерного шума и треска и полости насоса.

Снижения возможности появления кавитации в центробежных пожарных насосах достигают выбором источника водоснабжения с минимальной высотой всасывания и минимальной температурой воды, а также обеспечением надежной герметичности всасывающей линии и насоса и уменьшением частоты вращения вала насоса.

Основным средством предупреждения кавитации, обеспечивающим надежную работу насоса, является поддержание достаточного избыточного давления на входе в насос над давлением парообразования, то есть соблюдение такой высоты всасывания насоса, при которой кавитация не возникает.

Достоинствами

Быстроходность;

Возможность привода от ДВС или электродвигателя;

Конструктивная простота и надежность в эксплуатации;

Низкая чувствительность к механическим примесям;

Непрерывность подачи огнетушащих веществ и возможность ее регулирования в широких пределах;

Возможность работы на себя, что очень важно при временном прекращении подачи воды или при низких температурах в зимнее время;

Высокий КПД при больших значениях подачи огнетушащих веществ по сравнению с другими динамическими насосами (не менее 0,6 для пожарных центробежных насосов (ПЦН) и до 0,9 у центробежных насосов других конструкций).

Недостатками центробежных насосов являются:

Необходимость предварительного заполнения перекачиваемой жидкостью, как самого насоса, так и всасывающей линии (необходимость в устройстве вакуумных или иных заливных систем для предварительного заполнения насоса);

Падение напора с увеличением подачи жидкости;

Подверженность рабочих органов насоса кавитационной эрозии на максимальных режимах работы;

Ограничение частоты вращения рабочего колеса кавитационными явлениями.

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.

Популярное
Категории

© 2024
artistexpo.ru - Про дарение имущества и имущественных прав