Благодаря насосу происходит перекачка воды из озера, водохранилища или цистерны к горящему объекту. Это наиболее сложное устройство для пожаротушения. Существуют разные виды пожарных насосов, которые отличаются принципом действия, конструкцией и создаваемым давлением. Важные технические требования к центробежному виду описаны в ГОСТе Р 52283 от 2004 года.
Основные характеристики
Конструкцией насосов занимались инженеры в разных странах и в разное время. Поэтому их разновидностей очень много, и они постоянно совершенствуются.
В тушении пожара незаменимы центробежные агрегаты, в которых вода всасывается за счет инерционной силы. Их используют для подачи огнетушащей жидкости, пены, создания вакуума и прокачки воды в трубопроводах.
Основные характеристики насосов, независимо от их устройства:
- объем подаваемой воды или другого тушащего вещества в единицу времени (подача), л/с или куб. м/с;
- напор (на сколько поднимается струя), м;
- расстояние от поверхности воды до горизонтальной оси насоса (высота всасывания), м;
- частота, с которой вращается вал, об/мин;
- КПД (коэффициент полезного действия).
Напор – это высота, на которую может подняться жидкость. Если рассуждать более строго, то напор представляет собой разность энергий жидкости до и после насоса. На практике напор определяют по показаниям манометра или вакуумметра.
Если интересует вопрос, какое давление должен иметь пожарный насос, чтобы струя воды поднималась на заданную высоту, то необходимо вспомнить формулу. Давление равно произведению плотности жидкости на постоянную величину g=9,8 Н/кг и на высоту водяного столба. Таким образом, если взять высоту 100 м и плотность воды 1000 кг/куб м, то давление на выходе насоса должно быть 1 МПа.
В России распространены модели нормального давления, дающие напор 100 м, и рассчитанные на высоту всасывания 7-7,5 м. За секунду таким устройством в штатном режиме работы подается 40 л жидкости.
По нормам пожарные насосы высокого давления создают напор 200 м или 400 м. КПД при нормальном давлении достигает 60% или больше, а при высоком – не менее 40%.
Как устроен центробежный пожарный агрегат
Без чего совершенно не будет работать центробежный пожарный насос, так это без колеса с лопастями. Вращаясь, лопасти загребают воду, она движется по кругу и вследствие действия центробежной силы ускоряется, прижимается к стенкам и засасывается. Затем проходит по спирали, попадает на площадку и направляется в конусный диффузор, расширяющий и замедляющий поток.
Чтобы поток воды на входе не закручивался, установлен разделитель. А для увеличения скорости предусмотрен переход большего сечения отверстия в меньшее. Такое устройство называется конфузером.
Пожарный насос снабжают пеносмесителем, который позволяет создавать пену, путем смешивания воды и специального вещества (пенообразователя). Для распределения жидкости в рукава предназначен коллектор.
Насосные агрегаты, установленные на пожарных автомобилях, состоят непосредственно из насосов, коллекторов, запорной арматуры, приборов, создающих вакуум, и подающих вещество для образования пены. Температура тушащего вещества должна составлять не более 30 °C. Максимальный размер частиц, которые могут присутствовать в воде, составляет 3 мм, а их концентрации по массе не должна превышать 0,5%.
Вода в таких насосах не должна замерзать, поэтому их устанавливают в отделениях пожарной техники, где поддерживается температура выше 0 °C.
Если установлено одно колесо, то устройство называют одноступенчатым, если колес больше – многоступенчатым. Многоступенчатые противопожарные насосы применяют для создания высокого давления. Число колес в них может достигать 10. Колеса соединяют последовательно, размещая на валу.
Жидкость к рабочему колесу может подаваться с одной стороны (правой или левой) или с двух сторон. Правым называется вращение по часовой стрелке, если наблюдать со стороны привода.
Прежде чем включать пожарный центробежный насос, его надо заполнить водой, чтобы не было примесей воздуха. Установленные на пожарных машинах агрегаты заполняются из цистерны, как только открываются задвижки.
Если насос берет воду из открытого водоема, то вначале включают вакуумный аппарат, который откачивает воздух, что заставляет воду затекать внутрь. После заполнения водой работа по созданию вакуума прекращается, и включают режим вращения лопастей. Когда манометр покажет избыточное давление, открывают клапаны, и пускают воду в пожарный рукав.
Проверка герметичности
Без должной герметичности ни один насос, в том числе пожарный, работать не будет. Поэтому все они проходят проверку на сухой вакуум. Для этого закрывают краны и задвижки агрегата и запускают мотор. При помощи вакуумной системы за 15 секунд создается давление 75-80 кПа. В насосе воздух должен разрядиться до 13 кПа или меньше за 2,5 секунды.
Если проверка на вакуум не пройдена, то смачивают места соединения мыльным раствором и делают опрессовку водой под давлением 0,6 МПа или меньше. Места протечки воздуха будут выдавать себя пузырьками мыльной пены.
ГОСТ требует, чтобы все детали были надежно скреплены. Не допускается самопроизвольное отвинчивание и ослабление соединений в процессе работы.
Существуют всего 6 видов испытаний, среди которых периодические и типовые. Их разрешено проводить на предприятиях при наличии соответствующего оборудования.
Виды пожарных насосов
Для целей пожаротушения можно использовать разные виды насосов. По принципу действия они разделяются на объемные и динамические. Это наиболее широкая классификация.
В объемных гидравлических приспособлениях движение жидкости происходит благодаря поочередному уменьшению и увеличению объема камеры. Вода или иная жидкость перетекает из одного объема в другой и выталкивается. Наиболее известный подвид объемного насоса – поршневой. Для тушения небольших очагов возгорания в лесу применяют ручные насосы, работающие по поршневому принципу. К объемным также относят пластинчатые, водокольцевые и роторные шестеренные машины.
В динамических устройствах жидкость всасывается благодаря силам инерции. К динамическому виду относят центробежные, водоструйные, вихревые, диагональные и осевые насосы. Динамические пожарные насосы могут перекачивать сильно загрязненную воду, процесс всасывания происходит непрерывно, и они создают меньше шума, чем объемные виды. Самые простые по устройству – струйные насосы, однако у них низкий КПД.
Основная классификация по давлению подразделяет пожарные насосы на 3 вида:
- давление на выходе 2 МПа или меньше считается нормальным;
- давление на выходе 2-5 МПа считается высоким;
- устройство комбинированных возможностей, когда два предыдущих типа соединены.
Разделение взято из стандарта и относится к пожарным насосам центробежного типа. Именно такими их делают для пожаротушения в большинстве случаев.
Пожарные модели ПН-40 и НЦПН-40/100
Среди самых распространенных типов пожарных насосов еще со времен Советского Союза стоит выделить ПН-40. Ими оснащали практически всю автомобильную пожарную технику. Обозначение расшифровывается, как пожарный насос, выдающий 40 л/с. Модификация может дополнятся буквой У, что означает «универсальный».
Корпус и емкость для масла у ПН-40 выполнены, как единая деталь. Есть по два напорных патрубка и задвижки, коллектор, смеситель пены. Вал, на котором размещено рабочее колесо, делают из прочной стали. Само колесо и корпусные детали делают из нержавеющего алюминиевого сплава.
На аэродромном пожарном автотранспорте устанавливают модель ПН-60, а на насосных станциях модель ПН-110 с диаметрами рабочего колеса соответственно 360 мм и 630 мм У них схожее устройство и принцип действия, но увеличены габариты. Корпусные детали отливают из чугуна, что сказывается на массе.
После совершенствования проточной части пожарного насоса ПН-40, удалось создать более продуктивную модель НЦПН-40/100УВМ. Она выдает максимальные 60 л/с воды, и укомплектована закрытыми подшипниками, что позволяет на протяжении всего срока службы не прибегать к дополнительной смазке. При повышенных огнетушащих характеристиках обеспечивает небольшой расход тушащего вещества, поскольку может создавать тонкие распыляющие струи.
Насосы для пожаротушения являются наиболее важными и сложными устройствами для ликвидации очага возгорания. Они перекачивают воду из цистерны или водоема прямо к горящему объекту.
Существует много видов противопожарных насосов, что отличаются конструкцией, принципом действия и давлением, что они создают. Большое разнообразие связано с тем, что их производством занимались многие инженеры с разных стран на протяжении многих лет. Данное оборудование постоянно усовершенствуется.
1 Основные характеристики
Пожарные центробежные насосы всасывают воду с помощью инерционной силы. Они незаменимы в тушении огня. Назначение центробежных агрегатов- подача жидкости или пены для тушения, создание вакуума и прокачка воды в трубопроводах.
Не смотря на разное устройство таких насосов, все они имеют общие характеристики, а именно:
- Объем жидкости, что подается, или других веществ для тушения огня за единицу времени (подача измеряется в литрах за секунду или кубических метрах за секунду).
- Высота подъема струи или напор, измеряется в метрах. Определяется по показаниям манометра или вакууметра.
- Высота всасывания- расстояние между поверхностью воды и горизонтальной осью, м.
- Частота вращения вала, об/мин.
- Коэффициент полезного действия.
Пожарные насосы высокого давления по нормам должны создавать напор 200 или 400 метров. КПД с нормальным давлением достигает более 60%, при высоком- не меньше 40%.
1.1 Устройство центробежных агрегатов
Основным рабочим элементом данного оборудования является колесо с лопастями, что загребают воду. Жидкость движется по кругу, ускоряется с помощью центробежной силы, далее прижимается к стенкам и засасывается. Поток движется по спирали к конусному диффузору, что расширяет и замедляет его.
Во избежание закручивания потока воды на выходе, устанавливается разделитель. Чтобы скорость увеличивалась, большее сечение переходит в меньшее. Данное устройство называется конфузер.
Центробежные повысители имеют ряд достоинств: равномерность, подача без пульсаций средств для тушения, простое управление, обслуживание, эксплуатация. К тому же, если пожарный ствол перекрывается, засоряется или заломливается рукав, давление в системе чрезмерно не повышается. Оборудование не нуждается в сложном приводе от двигателя, имеет небольшую массу, компактные габариты, что важно для пожарных автомобилей.
Есть недостатки – всасывающую линию и насос необходимо предварительно заполнять водой. Для компенсации такого недостатка существуют устройства, что заполняют полости агрегата жидкостью из цистерн. На машинах устанавливаются также вспомогательные насосы, что работают кратковременно для заполнения рукава и насоса.
Если забор воды происходит из водоема, сначала включается вакуумный аппарат для откачивания воздуха. После заполнения системы водой и достижения избыточного давления, открываются клапаны, происходит пуск воды в рукав.
На пожарный насос устанавливаются водопенные коммуникации. Смешивая воду и пенообразователь, они создают пену. На автоцистернах водопенные коммуникации управляются с помощью вентилей. Более распространена воздушно-механическая пена, поскольку водопенные коммуникации более компактны и удобнее хранение илидоставка пенообразователя к смесителям.
Повысительный агрегат, что устанавливается на пожарном автомобиле, состоит из насоса, коллектора, затворной арматуры, приборов для создания вакуума и подачи вещества для образования пены.
1.2 Проверка герметичности
Все агрегаты, повышающие давление, проходят проверку на сухой вакуум. Для этого краны и задвижки закрываются и включается мотор. С помощью вакуумной системы давление 75-80 кПа создается за 15 секунд. В норме воздух в насосе должен разрядиться до 13 кПа или меньше на протяжении 2,5 секунд. Места протечки воздуха проверяются мыльным раствором при опрессовке водой с давлением до 0,6 Мпа.
Существует 6 видов периодических и типовых испытаний пожарных насосов, которые проводятся на предприятиях с наличием нужного оборудования.
2 Виды и классификация пожарных помп
С целью тушения пожара используются разные виды насосов. В зависимости от принципа действия, пожарный насос ПН может быть:
Объемным:
- поршневой;
- шестеренный;
- пластинчатый;
- водокольцевой.
Динамическим:
Насос объемного гидравлического действия перемещает жидкость путем поочередного уменьшения и увеличения объема камеры. Из одного в другой объем жидкость перетекает и выталкивается.
Самым известным подвидом объемного насоса является поршневой. Для ликвидации небольшого очага возгорания применяется ручной пожарный агрегат с поршневым принципом работы.
Динамические устройства всасывают жидкость с помощью сил инерции. Динамический насос может перекачивать грязную воду. Поскольку происходит непрерывное всасывание жидкости, шума создается меньше, чем при использовании объемных механизмов.
По давлению противопожарный насос бывает трех видов:
- нормального давления (давление на выходе равно или меньше 2 Мпа);
- высокого давления (2-5 Мпа);
- комбинированные устройства (два предыдущих типа соединены).
2.1 Пожарный агрегат ПН-40 У и НЦПН-40/100
Самым распространенным типом пожарных насосных установок еще с времен СССР считается пожарный насос ПН-40 У. Такие насосы для систем пожаротушения были практически на всех пожарных машинах. В обозначении указано, что данные агрегаты выдают 40 литров за секунду жидкости, а буква У обозначает «универсальный».
Емкость для масла и корпус выполняются единой деталью. В конструкции есть задвижки, коллектор, два напорных патрубка, водопенные коммуникации со смесителем пены. Рабочее колесо размещено на прочном стальном валу. Детали корпуса и колесо изготавливается из нержавеющего алюминиевого сплава.
Аэродромный пожарный автотранспорт комплектируется моделями ПН-60. Насосные станции оборудуют моделями ПН-110. Они похожи по устройству и принципу действия, но больше по размеру и массе, поскольку корпус делается из чугуна.
Усовершенствовав проточную часть ПН-40, производители создали более продуктивные насосы пожарные НЦПН-40/100. Такие устройства создают распыляющие тонкие струи. Этим они экономят тушащее средство, при чем имеют повышенный уровень тушащих характеристик.
Современный пожарный насос НЦПН и его модификации устанавливаются на противопожарном транспорте.
2.2 Судовые пожарные установки
Пожарная насосная система на судне проектируется с учетом всех потенциальных угроз возгорания. Основные системы пожаротушения:
- водопожарные;
- автоматические и ручные спринклерные;
- водораспылительные;
- водяные завесы;
- водяное орошение;
- пенотушение (водопенные коммуникации);
- углекислотные;
- системы инертных газов;
- порошковые.
2.3 Повысители для пожарного водопровода
Насосы повысители применяются в системах пожарного водопровода многоэтажных зданий, а также для обеспечения водоснабжения или повышения давления в централизованной сети. Повысители бывают одноступенчатыми или многоступенчатыми.
Производительность одноступенчатых помп 6-200 кубических метров в час, напор 14-98 метров. Многоступенчатые агрегаты имеют производительность 34 – 290 м3/час, напор до 600 м, это идеально для обеспечения противопожарного водопровода высотного здания.
2.4 Пожарная станция
Самым эффективным и традиционным методом ликвидации очагов возгорания является тушение водой. Станция пожаротушения — это установка, что состоит из:
- смонтированной на опоре группы центробежных насосов;
- запорной арматуры;
- напорного и всасывающего коллектора;
- контрольно-измерительных приборов (тахометр ТС);
- шкафа управления.
Большим спросом пользуются насосные станции Иртыш, что выпускаются в России. Серия ЦНК Иртыш работает с морской водой. Электрический шкаф управления станцией Иртыш компактный, имеет надежные приборы для контроля, а также автоматику. Любая емкость с водой или водопровод, а также открытые водоемы могут служить источником для станций Иртыш.
2.5 УПРАВЛЕНИЕ УСТАНОВКОЙ, ОСНАЩЕННОЙ АГРЕГАТОМ НЦПН-40/100 М-П3 (ВИДЕО)
Оценка: 3.4
Оценили: 5 человек
МЕТОДИЧЕСКИЙ ПЛАН
проведения занятий с группой дежурного караула 52 пожарной части по Пожарной технике.
Тема: «Пожарные насосы».
Вид занятия: классно-групповой. Отводимое время: 90 минут.
Цель занятия: закрепление и совершенствование знаний личного по теме:
«Пожарные насосы».
1.Литература, используемая при проведении занятия:
Учебник: «Пожарная техника» В.В.Теребнёв. Книга №1.
Приказ №630.
Определение и классификация насосов.
Насосы – это машины, преобразующие подводящую энергию в механическую энергию перекачиваемой жидкости или газа. В пожарной технике применяют насосы различного вида (рис. 4.6.) 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. Требования к насосным установкам пожарных автомобилей.
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.
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.
Осевая сила возникает за счет разности давлений на рабочее колесо, так как со стороны всасывающего патрубка на него действует меньшая сила давления, чем справа.
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. Эпюра радиальных сил, действующих на рабочее колесо насоса с одним отводом, показана на рис. 4.21. Из рисунка видно, что на рабочее колесо и вал насоса при вращении действует неравномерно распределенная нагрузка.
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.
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 (по номеру чертежа).
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 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 (рис. 4.26.). 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.
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 (рис. 4.29).
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 (рис. 4.30.). 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..............................................................................40
напор, м.................................................................................100
частота вращения вала насоса, об/мин..............................2700
КПД...............................................................................................0,58
кавитационный запас.................................................................. 3
потребляемая мощность (при номинальном режиме), кВТ....67,7
Насос высокого давления (при последовательной работе
насосов):
подача, л/с............................................................................11,52
напор, м................................................................................. 325
частота вращения, об/мин.................................................. 6120
КПД общий........................................................................... 0,15
потребляемая мощность, кВТ............................................ 67,7
Совместная работа насосов нормального и высокого
давления:
подача, л/с, насоса:
нормального давления........................................................ 15
высокого давления.............................................................. 1,6
напор, м:
насоса нормального давления.......................................... 95
общий для двух насосов.................................................... 325
КПД общий.................................................................................. 0,27
Габариты, мм:
длина................................................................................... 600
ширина................................................................................ 350
высота................................................................................. 650
Масса, кг...................................................................................... 140
Основы эксплуатации центробежных насосов
Эксплуатацию и техническое обслуживание насосов пожарных автомобилей выполняют в соответствии с “Наставлением по эксплуатации пожарной техники”, инструкциями заводов-изготовителей на пожарные автомобили, паспортами на пожарные насосы и другими нормативными документами.
При получении пожарных автомобилей необходимо проверить сохранность пломб на насосном отсеке.
Перед постановкой в боевой расчет необходимо произвести обкатку насосов при работе на открытых водоисточниках.
Геометрическая высота всасывания при обкатке насосов не должна превышать 1,5 м. Всасывающая линия должна быть проложена на два рукава со всасывающей сеткой. От насоса должны быть проложена две напорные рукавные линии диаметром 66 мм, каждая на один рукав длиной 20 м. Вода подается через стволы РС-70 с диаметром насадков 19 мм.
При обкатке напор на насосе необходимо поддерживать не более 50 м. Обкатка насоса осуществляется в течение 10 ч. При обкатке насосов и их установке на пожарные водоемы не допускается направлять стволы и струи воды в водоем.
В противном случае в воде образуются мелкие пузырьки, которые через сетку и всасывающую линию попадают в насос и тем самым способствуют возникновению кавитации. Кроме того, параметры насоса (напор и подача) даже без кавитации будут ниже, чем в обычных условиях работы.
Обкатку насосов после капитального ремонта осуществляют также в течение 10 ч и в том же режиме, после текущего ремонта – в течение 5 ч.
Во время обкатки необходимо следить за показаниями приборов (тахометра, манометра, вакуумметра) и за температурой корпуса насоса в месте установки подшипников и сальников.
Через каждый 1 ч работы насоса необходимо на 2...3 оборота повернуть масленку для смазки сальников.
Перед обкаткой масленка должна быть заполнена специальной смазкой, а в пространство между передним и задним подшипниками залито трансмиссионное масло.
Целью обкатки является не только приработка деталей и элементов трансмиссии и пожарного насоса, но и проверка работоспособности насоса. Если при обкатке будут обнаружены мелкие неисправности, их следует устранить, после чего производить дальнейшую обкатку.
При обнаружении дефектов во время обкатки или в течение гарантийного срока эксплуатации необходимо составить акт-рекламацию и предъявить его заводу-поставщику пожарного автомобиля.
Если в трехдневный срок представитель завода не прибыл или известил телеграммой о невозможности прибытия, составляют односторонний акт-рекламацию с участием специалиста незаинтересованной стороны. Запрещается разбирать насос или другие узлы, в которых обнаружен дефект, до прибытия представителя завода или сообщения о получении акта-рекламации заводом.
Гарантийный срок для насосов пожарного автомобиля в соответствии с ОСТ 22-929-76 установлен 18 мес со дня получения. Ресурс работы насоса ПН-40УА до первого капитального ремонта по паспорту – 950 ч.
Обкатка насосов должна заканчиваться их испытанием на напор и подачу при номинальной частоте вращения вала насоса. Испытание удобно выполнять на специальных стендах станции технической диагностики ПА в отрядах (частях) технической службы.
Если таких стендов в гарнизоне пожарной охраны нет, то испытание производят в пожарной части.
В соответствии с ОСТ 22-929-76 уменьшение напора насосов при номинальной подаче и частоте вращения рабочего колеса не должно быть более 5% номинального значения для новых насосов.
Результаты обкатки насоса и его испытаний записывают в формуляр пожарного автомобиля.
После обкатки и испытаний пожарного насоса следует провести техническое обслуживание № 1 насоса. Особое внимание необходимо уделить работам по замене масла в корпусе насоса и проверке крепления рабочего колеса.
Ежедневно при смене караула водитель должен проверить:
-чистоту, исправность и комплектность узлов и агрегатов насоса и его коммуникаций внешним осмотром, отсутствие посторонних предметов во всасывающем и напорных патрубках насоса;
-работу задвижек на напорном коллекторе и водопенных коммуникациях;
-наличие смазки в сальниковой масленке и масла в корпусе насоса;
- отсутствие воды в насосе;
- исправность контрольных приборов на насосе;
-подсветку в вакуумном кране, лампу в плафоне освещения насосного отсека;
- насос и водопенные коммуникации на “сухой вакуум”.
Для смазки сальников масленку заправляют смазками типа солидол-С или прессолидол-С, ЦИАТИ-201. Для смазки шариковых подшипников насоса в корпус заливают трансмиссионные масла общего назначения типа: ТАп-15 В, ТСп-14.
Уровень масла должен соответствовать риске на масляном щупе.
При проверке насоса на “сухой вакуум” необходимо закрыть все краны и задвижки на насосе, включить двигатель и создать разрежение в насосе при помощи вакуумной системы 73...36 кПа (0,73...0,76 кгс/см2).
Падение разрежения в насосе должно быть не более 13 кПа (0,13 кгс/см2) за 2,5 мин.
Если насос не выдерживает испытания на вакуум, необходимо произвести опрессовку насоса воздухом под давлением 200...300 кПа (2...3 кгс/см2) или водой под давлением 1200...1300 кПа (12...13 кгс/см2). Перед опрессовкой места соединений целесообразно смочить мыльным раствором.
Для измерения разрежения в насосе необходимо использовать приставной вакуумметр с соединительной головкой или резьбой для установки на всасывающий патрубок насоса или вакуумметр, установленный на насосе. В этом случае на всасывающий патрубок устанавливают заглушку.
При обслуживании насосов на пожаре или учении необходимо:
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 насоса (рис. 4.32.);
для включения насоса при работающем двигателе необходимо, выжав сцепление, включить коробку отбора мощности в кабине водителя, а затем выключить сцепление рукояткой в насосном отсеке;
*погрузить всасывающую сетку в воду на глубину не менее 600 мм, проследить, чтобы всасывающая сетка не касалась дна водоема;
*проверить перед забором воды закрытие всех задвижек и кранов на насосе и водопенных коммуникациях;
*забрать воду из водоема включением вакуумной системы, для чего выполнить следующие работы:
-включить подсветку, повернуть на себя рукоятку вакуумного клапана;
-включить газоструйный вакуумный аппарат;
-увеличить частоту вращения рычагом “Газ”;
-при появлении воды в смотровом глазке вакуумного клапана закрыть его поворотом рукоятки;
-снизить рычагом “Газ” частоту вращения до холостого хода;
-плавно включить сцепление рычагом в насосном отсеке;
-выключить вакуумный аппарат;
-довести рычагом “Газ” напор на насосе (по манометру) до 30 м;
-плавно открыть напорные задвижки, рычагом “Газ” установить необходимое давление на насосе;
-следить за показаниями приборов и возможными неисправностями;
-при работе от пожарных водоемов особое внимание уделить контролю за уровнем воды в водоеме и положению всасывающей сетки;
-через каждый час работы насоса смазать сальники поворотом крышки масленки на 2...3 оборота;
-после подачи пены с использованием пеносмесителя промыть насос и коммуникации водой от цистерны или водоисточника;
-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.
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.
Техническое обслуживание № 1 (ТО-1) по пожарному автомобилю производят через 1000 км общего пробега (с учетом приведенного), но не реже одного раза в месяц.
По пожарному насосу перед ТО-1 проводят ежедневное обслуживание. ТО-1 включает:
- проверку крепления насоса к раме;
-проверку резьбовых соединений;
-проверку исправности (при необходимости разборку, смазку и мелкий ремонт или замену) кранов, задвижек, контрольных приборов;
- неполную разборку насоса (снятие крышки), проверку крепления рабочего колеса, шпоночного соединения, устранение засорения проточных каналов рабочего колеса;
-замену масла и заправку сальниковой масленки;
-проверку насоса на “сухой вакуум”;
-испытание насоса на забор и подачу воды из открытого водоисточника.
Техническое обслуживание № 2 (ТО-2) по пожарному автомобилю производят через каждые 5000 км общего пробега, но не реже одного раза в год.
ТО-2, как правило, выполняют в отрядах (частях) технической службы на специальных постах. Перед проведением ТО-2 автомобиль, включая насосную установку, диагностируют на специальных стендах.
ТО-2 включает выполнение тех же операций, что ТО-1, и, кроме того предусматривает проверку:
-правильности показаний контрольных приборов или их аттестацию в специальных учреждениях;
-напора и подачи насоса при номинальной частоте вращения вала насоса на специальном стенде станции технической диагностик
или по упрощенной методике с установкой на открытый водоисточник и с использованием контрольных приборов насоса.
Подачу насоса измеряют по стволам-водомерам или оценивают приближенно по диаметру насадков на стволах и напору на насосе.
Падение напора насоса должно быть не более 15% номинального значения при номинальной подаче и частоте вращения вала;
-герметичности насоса и водопенных коммуникаций на специальном стенде с последующим устранением неисправностей.
Насос - это устройство, которое преобразует механическую энергию двигателя в энергию, что способствует перекачиванию жидкости, газов, а также жидкости с твердыми веществами. В машинах, что задействованы в тушении пожаров зачастую используют механические центробежные пожарные насосы , в них энергия жидкости (или сжиженного газа) переходит в энергию механическую.
Все насосы делят на три типа, в зависимости он того с помощью какой силы они перекачивают жидкость (газ, жидкости с твердыми телами):
- объемная сила;
- вязкость (жидкостное трение);
- плоское или двумерное давление (поверхностное).
Первые два типа в свою очередь объединяются в общую группу и относятся к динамическим насосам. А те, которые работают с помощью поверхностного давления относятся к объёмным насосам. Основная особенность насосов пожарных транспортных средств, что они приводятся в действие двигателем внутреннего сгорания, это стоит учитывать при изготовлении подобных устройств.
Требования, которым должны соответствовать пожарные насосы .
- Надежность. Так как в случае пожара от насосной установки зависят человеческие жизни.
- Удобность. Насос можно было просто и удобно эксплуатировать.
- Автоматизация. По возможности работа пожарного насоса автоматизирована.
- Тишина. Уровень издаваемого шума, а также вибрации должен быть минимизирован.
Устройство пожарного насоса
Конструкция пожарного насоса состоит из основного массива устройства, рабочего колеса, вала, а также устройство оснащено приспособлениями для подвода жидкости и ее вывода. Рабочее колесо состоит из двух дисков, между дисками есть лопасти. Они выполнены с загибами в сторону противоположную к вращению рабочего колеса.
Начиная с 1983-го года колёса начали изготавливать с лопастями цилиндричной формы, это увеличило напор и подачу насосав до 30%. А также сохранило КПД. До этого 83-го г. лопасти имели двойственный изгиб, что сохраняло высокую кавитацию и минимизировала гидравлическое сопротивление. Но такие лопасти колес вызывали трудности в процессе их изготовления, поэтому от них отказались. Далее рассмотрим некоторые виды центробежных пожарных насосов .
ПН-40 (ПН-40УА)
Пожарный насос ПН-40УА начали выпускать в самом начале восьмидесятых годов как аналог насоса ПН-40У . Это качественный пожарный, унифицированный насос, который и получил хорошие оценки при применении его в деле. Корпус насоса ПН-40УА в отличие от ПН-40У разделили на две части, стало намного удобней его чинить. Также модель УА имеет масляную ванну, которая расположена сзади и снимается при необходимости.
В новом ПН-40УА внедрили инновационный метод фиксации колеса на две шпонки, а не на одну как было в ПН-40У . Из-за этого крепление стало надежней. Обновленный ПН-40УА предназначен для подавляющего большинства техники, что задействована в тушении пожаров, и становиться на шасси ГАЗ, УРАЛ и ЗИЛа.
Масло добавляют через специальное технологическое отверстие, которое плотно закрывается крышкой, вместимость ванны пол литра. Внизу масляной ванный есть отверстие для слива масла, тоже предусмотрено закрывающейся крышкой. Для того, чтобы слить воду необходимо просто повернуть кран, что находится внизу насоса. Рычаг крана удлинён для удобного его использования.
ПН-60
Внешне этот насос повторяет формы модели ПН-40 , и особо не выделяется новой конструкцией. Если насос необходимо привести в действие от открытого источника воды, то на всасывающую часть насоса одевается небольшой отрезок трубы с двумя выходами, что позволяет одеть рукава диаметром не больше12,5 сантиметра. Что бы слить воду необходимо открыть кран в нижней части насоса, который направлен четко вниз. А в модели ПН-40УА этот краник находится с боку.
ПН-110
Пожарный насос, работающий при нормальном давлении, имеет одну ступень и отводы в форме спиралей. В этой модели прослеживается сходство с насосом ПН-40 , а именно похожи основные рабочие детали. ПН-110 отличается размером всасывающие трубы, она составляет 20 сантиметров, а также диаметром напорный отрезков труб, что имеют 10 сантиметров.
Комбинированные насосы для пожарной техники.
К таким насосам относят те модели, что благодаря своим техническим характеристикам имеют возможность перекачивать жидкости под высоким и средним (нормальным) давлением. При Советском Союзе, по приказу Министерства внутренних дел продумали, изготовили и выпустили серию насосов ПНК-40/2 , что были самовсасывающими и комбинированными. Вихревая ступень всасывала и перекачивала воду, когда напор был высокий, а при нормальном давлении воды это делало рабочее колесо.
Основные принципы работы пожарных насосов
Все насосы, что используют в любой технике для пушения пожаров, обслуживают и эксплуатируют согласно инструкциям, паспортов, наставлений и специализированных на этом направлении документов. Плановое и не плановое техническое обслуживание тоже проходит согласно вышеупомянутых документов. При поступлении новых автомобилей, очень важно убедиться в целостности пломбировки на всех насосах. А также перед выведением пожарной техники в готовность, важно провести протестировать насосов в активной работе с открытых источников воды. При тестировании глубина погружения рукавов для забора воды должна становить не больше 150 см. От насосной установки проходят пара рукавов по 20 метров длинной и диаметром в 6,6 см. Вода перекачивается через пожарные стволы РС-70, что создают направленную сплошную струю, их диаметр 1,9см. При тестировании насоса напор воды не превышать 50м., а время более 10 часов.
Если испытания насоса проходит возле водоема, и забор воды идет с открытой местности, стволы и напор воды запрещается направлять в водоем. Мелкий пузырьки, что образуются от напора при попадании в насос замедлит его работу, как напора воды, так и ее подачи.
Если насос поддался ремонту он тоже требует тестирования в течении 5-ти часов, при капремонте насоса обкатка проходит 10 часов.
Проверка пожарного насоса
Подключить насос, что установлен на пожарном транспортном средстве к открытому источнику водного ресурса. Привести насос в действие и качать воду соблюдая условие, что задвижки полностью открыты. Используя показатели приборов для измерения давления выяснить уровень напора, что создает насос. Сделать сравнительную оценку полученного значения напора с нормативным значением, в условиях что скорость вращения вала была номинальной.
Согласно техническим характеристикам, уменьшение давления воды в насосе в отношении номинального значения не должно быть больше пятнадцати процентов.
Неполадки пожарных насосов, а также методы их ремонта
1. Насос не качает.
Причина: Возможно в насосе ест воздух, который заполнил пространство. Потребуется еще раз накачать воду использовав вакуумную систему.
2. Насос уменьшает подачу воды или совсем прекращает, при условии, что начинает подавать воду нормально.
- нет плотности в линии что всасывает воду (проверить на наличие повреждений на линии и устранить);
- загрязнение сетки что находится в конце линии (снять и качественно очистить сетку от грязи);
- недостаточная глубина забора воду (опустить сетку на 60 см.).
3. Мановакууметр не работает при том, что насос рабочий (не разрешено заниматься его разбором и ремонтом)
4. В рабочем состоянии устройство выдает громкие звуки, а также заметно вибрирует:
- незатянуты болты крепления (проверить и затянуть);
- сильный износ сборочного узла (заменить подшипники);
- вышли со строя шейки вала (по возможности отремонтировать или заменить на новое);
- разваленное рабочее колесо (разобрать снять неисправное и заменить новым).
5. Насос не работает из-за загрязнения каналов. Необходимо хорошо прочистить каналы колеса.
6. Не крутиться вал, при условии исправности других деталей.
- летом возможное загрязнения вала песком, мулом или пылью (разобрать и почистить);
- зимой бывает, что рабочее колесо примерзает (разогреть горячей водой или потоком воздуха насос).
7. Износ манжет, если с дренажа сочится вода (по возможности отремонтировать ли заменить на новые).
8. Захлестывание воды в емкость для масла:
- загрязнение отверстия для дренажа (проверить и прочистить);
- заменить изношенные манжеты (разобрать и поменять).
9. Появляется масло из отверстия для дренажа (заменить изношенный манжет).
Статью прислал: NitroSam
Определение и классификация насосов.
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 преобразуются в механическую энергию жидкости. По принципу действия насосы классифицируются 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, а насосы, в которых преобладают силы поверхностного давления, составляют группу объемных насосов.
Общая классификация насосов.
Механические насосы
1. Объемные:
1.1. Поршневые
1.2. Шестеренные
1.3. Пластинчатые (шиберные)
1.4. Водокольцевые
2. Динамические:
2.1. Смешанные:
2.1.1. Струйные:
2.1.1.1. Газоструйные
2.1.1.2. Водоструйные
2.1.2. Тангенциально-дисковые:
2.1.2.1. Вихревые
2.2. Жидкостного трения
2.3. Инерционные
2.3.1. Клапанно-вибрационные
2.3.2. Лопастные:
2.3.2.1. Осевые
2.3.2.2. Центробежно-осевые
2.3.2.3. Центробежные.
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.
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.
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:
5.1. Включить подсветку, повернуть на себя рукоятку вакуумного клапана;
5.2. Включить газоструйный вакуумный аппарат;
5.3. Увеличить частоту вращения рычагом «Газ»;
5.4. При появлении воды в смотровом глазке вакуумного клапана закрыть его поворотом рукоятки;
5.5. Снизить рычагом «Газ» частоту вращения до холостого хода;
5.6. Плавно включить сцепление рычагом в насосном отсеке;
5.7. Выключить вакуумный аппарат;
5.8. Довести рычагом «Газ» напор на насосе (по манометру) до 30 м;
5.9. Плавно открыть напорные задвижки, рычагом «Газ» установить необходимое давление на насосе;
5.10. 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.
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.
Применение и общее устройство пеносмесителя (типа ПС-5)
.Пеносмеситель ПС-5 находит наибольшее применение на пожарных насосах ПН-40 и относится к предвключенным пеносмесителям. Максимальная подача пенообразователя 1,8 л/с.
Пеносмеситель ПС-5 состоит из:
двух корпусов, дозатора, сопла, пробки крана, шкалы, стрелки, маховика, обратного клапана, крышки клапана и ручки.
Пробка крана и дозатора уплотнены кольцами. Пеносмеситель присоединен корпусом крана к напорному коллектору, а корпусом – к крышке насоса посредством стакана и хомута.
Во время работы насоса с пеносмесителем напор на насосе должен быть 0,7 … 0,8 Мпа (7 … 8 кгс/см2) (в зависимости от длины и диаметра рукавных линий), подбор во всасывающей полости насоса – не более 0,25 Мпа (2,5 кгс/см2).
При эксплуатации пеносмесителя необходимо следить за его герметичностью, состоянием прокладок и резиновых колец, своевременно подтягивать крепежные детали. По окончании работы пеносмеситель необходимо промыть водой.
Проверка насоса на сухой вакуум
Для проверки насоса на сухой вакуум необходимо закрыть все краны и задвижки на насосе,включить двигатель и создать разрежение в насосе при помощи вакуумной системы -0,75 -0,8 кгс/см. кв (560-630 мм.рт.ст.) за 15 сек. Падение разрежения в насосе должно быть не более 0,13 кгс/см за 2.5 мин (визуально стрелка манометра остаётся на месте). Если насос не выдерживает испытания на вакуум,необходимо произвести опрессовку насоса водой под давлением не более 6 кгс/см.кв. Перед опрессовкой места соединений целесообразно смочить мыльным раствором.
Для измерения разрежения в насосе необходимо использоватьприставной вакуумметр с соединительной головкой или резьбой для установки на всасывающий патрубок насоса или вакуумметр,установленный на насосе.В этом случае на всасывающий патрубок устанавливают заглушку.
Гидроэлеватор Г-600А.
Предназначен для забора воды из открытых водоисточников, находящихся ниже уровня насоса до 20 м и удалены от пожарного автомобиля на расстояние до 100 м. Гидроэлеватор может забирать воду из водоисточников с небольшой глубиной (5…10см). Это свойство гидроэлеваторов позволяет использовать их для откачки воды,пролитой при тушении пожара.
Гидроэлеватор Г-600А состоит из корпуса, на котором шпильками закреплены колено и диффузор со смесительной камерой. Внутри корпуса установлен конический насадок, через который проходит поток рабочей жидкости, подаваемой от центробежного насоса ПА.Эжектируемая жидкость из открытого водоисточника через всасывающую сетку поступает в вакуумную камеру и диффузор. Для соединения гидроэлеватора пожарными рукавами предусмотрены на колене гидроэлеватора и диффузора муфтовые соединительные головки.
Техническая характеристика гидроэлеватора Г-600А
Производительность при давлении в напорной линии перед гидроэлеватором 0.8 Мпа(8 кгс/см2) 600л/мин
Рабочий расход воды при давлении 0.8 МПа 550л/мин
Рабочее давление 0.2…1.2 МПа
Давление за гидроэлеватором при производительности 600 л/мин 0.17 МПа
Условный проход патрубка:
Входного70мм
Выходного 80мм
Габариты,не более:
Длина680мм
Ширина 290мм
Высота 160мм
Масса, не более 5.6кг
Техника безопасности при работе с пожарными насосами ПОТРО 01-2002
Водителям (мотористам) при работе на пожаре запрещается без команды РТП и должностных лиц перемещать пожарные автомобили, мотопомпы, производить какие-либо перестановки автолестниц и автоподъемников, а также оставлять без надзора автомобили, мотопомпы и работающие насосы.
При ТО пожарных автомобилей на пожаре водитель обязан:
не допускать резких перегибов на всасывающих рукавах, при этом всасывающая сетка должна быть полностью погружена в воду и находиться ниже уровня воды (не ниже 200 мм);
смазывать при работе насоса через каждый час его подшипники и сальники (поворотом на 2 - 3 оборота крышек колпачковых масленок при открытых краниках);
проверять, не подтекает ли вода через соединения и сальники насоса, выкидные вентили, а также из системы охлаждения двигателя (основной и дополнительной), а также масло из двигателя коробки передач и коробки отбора мощности и жидкость из узлов и систем гидравлических приводов;
следить, чтобы температура воды в системе охлаждения двигателя была 80 - 95 град. С, а также за давлением масла в двигателе. При средних оборотах последнего давление должно быть не менее 2,0 кг/см2;
промывать чистой водой в случае подачи пены все внутренние полости насоса и проходные каналы пеносмесителя;
открыть краники и выпустить воду из рабочей полости насоса, после чего краники закрыть.
ТО по возвращении с пожара (учения) проводится закрепленным за автомобилем водителем и личным составом караула под руководством начальника караула, в малочисленных частях - командиром отделения на посту технического обслуживания подразделения ГПС.
С наступлением холодов напорные патрубки и сливные краники насоса держать открытыми, закрывая их только при работе насоса и проверке его на "сухой" вакуум.
