Производительность насоса пожарной машины. Пожарные насосы для тушения возгорания

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

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

Назначение пожарных мотопомп

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

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

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

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

Основным назначением для использования пожарных мотопомп является:

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

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

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

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

Виды и описание пожарных мотопомп

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

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

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

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

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

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

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

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

Устройство пожарной мотопомпы

В ее состав входят:

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

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

Основные характеристики пожарных мотопомп

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

К таким характеристикам относят:

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

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

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

Пожарная мотопомпа МП 20-100 Гейзер

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

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

Пожарная мотопомпа МП 10-60 Водолей

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

Примечания:

Пожарная мотопомпа МП-800

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

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

Пожарная мотопомпа МП-1600

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

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

Технические характеристики других мотопомп

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

Пожарные насосы для мотопомп

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

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

Пожарные рукава для мотопомп

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

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

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

Работа с пожарными мотопомпами

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

Режим и продолжительность обкатки пожарных мотопомп

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

Требования к пожарным мотопомпам

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

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

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

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

fireman.club

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

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

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

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

По функциональной принадлежности их можно разделить на три типа:

1. Для подачи огнетушащих веществ;

2. Для работы вакуумных систем;

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

Рисунок 1. Область применения и классификация насосов

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

1. Объемные;

2. Струйные;

3. Центробежные.

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

Поршневые насосы

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

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

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

Роторные (шиберные) насосы

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

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

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

Струйные насосы

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

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

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

Центробежные насосы

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

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

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

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

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

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

ВСАСЫВАНИЕ.

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

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

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

Рисунок 2. Взаимосвязь теоретической и практической высот всасывания.

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

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

· сопротивление воды при проходе через всасывающую сетку;

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

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

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

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

А=HS + Н1 + Н2 (2.1)

Из данного выражения находим геометрическую (практическую) высоту всасывания:

HS=А – Н1 – Н2 (2.2)

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

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

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

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

НАГНЕТАНИЕ

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

megalektsii.ru

9.2. Тактико-техническая характеристика пожарных насосов

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

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

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

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

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

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

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

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

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

–плотность жидкой среды, кг·м-3;

–ускорение свободного падения, м·с-2;

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

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

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

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

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

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

Классификация, основные параметры

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

Таблица 77

Основные технические характеристики пожарных насосов

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

Таблица 78

Основные технические характеристики пожарных насосов комбинированного тушения

Наименование параметра	Значение параметра для насосов комбинированного типа

Номинальная подача Qном, л·с-1 при раздельной работе:
насос нормального давления
насос высокого давления
при совместной работе: насос нормального давления насос высокого давления


Напор в номинальном режиме Нном, м, не менее: при раздельной работе: Насос нормального давления Насос высокого давления


при совместной работе: Насос нормального давления Насос высокого давления


Мощность в номинальном режиме Nном, кВт, не более: при раздельной работе: Насос нормального давления Насос высокого давления При совместной работе



Коэффициент полезного действия в номинальном режиме η, не менее при раздельной работе: Насос нормального давления Насос высокого давления При совместной работе



Допускаемый кавитационный запас Δh, м, не более
Максимальное давление на входе в насос P1maх, МПа
Максимальное давление на выходе из насоса P1maх, МПа: насос нормального давления насос высокого давления


Максимальная геометрическая высота всасывания hг max, м
Время всасывания с максимальной геометрической высоты всасывания tвс, с не более
Подача насоса нормального давления при работе с максимальной геометрической высоты Q, л · с-1 не менее
Примечания 1. Напор в номинальном режиме должен обеспечиваться при номинальной геометрической высоте всасывания 3,5 м. 2. Время всасывания с максимальной геометрической высоты всасывания устанавливается для насосов, оборудованных встроенной системой водозаполнения. 3. Подача насоса при работе с максимальной геометрической высоты всасывания должна обеспечиваться при номинальном напоре. 4. На коллекторе насоса по согласованию с заказчиком допускается изменять количество и диаметр напорных патрубков.

Таблица 79

ТАКТИКО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НАВЕСНЫХ НАСОСОВ

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

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

studfiles.net

Классификация пожарных насосов | Бесплатные курсовые, рефераты и дипломные работы

Глава 3. ПОЖАРНЫЕ НАСОСЫ

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

Классификация пожарных насосов

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

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

Рис. 3.1. Классификация пожарных насосов

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

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

Рис. 3.2. Область применения насосов

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

Рис. 3.3. Схема насоса, установленного на водо

Назначение и классификация пожарных насосов.

Пожарные насосы занимают особое место среди технических средств пожаротушения. Они предназначены для забора огнетушащих средств и подачи их в очаг пожар с необходимой интенсивностью. От конструктивного совершенства и технических параметров пожарных насосов во многом зависит успешное выполнение поставленных задач, связанных с тушением пожаров.

Насосы - это машины, преобразующие подводимую энергию в механическую работу 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 классифицируются в зависимости от природы сил, под действием которых происходит перемещение перекачиваемой среды в насосе.

Таких сил различают три:

· массовая сила (инерция);

· вязкостное трение;

· сила поверхностного давления.

Насосы, в которых преобладает действие массовых сил или жидкостное трение, либо эти силы вместе, относятся к динамическим насосам (см рис. 5.1).

Насосы, в которых преобладает действие силы поверхностного давления, составляют группу объемных насосов.

Рис. 5.1. Классификация пожарных насосов.

Рис. 5.2. Схема поршневого насоса.

Рис. 5.3. Схема шиберного (а) и водокольцевого (б) насосов.

а : 1 - ротор; 2 -шиберы; 3 - объем между шиберами; 4 - корпус.

б : 1- ротор; 2 - объем между лопатками; 3 - водяное кольцо;

4 - корпус.

Схема шиберного и водокольцевого насосов представлена на рис. 5.3. При вращении ротора 1, эксцентрично расположенного в корпусе насоса 4, объем 3 между двумя шиберами 2 в первый полупериод увеличивается, а затем уменьшается. Происходит постоянное всасывание жидкости справа и нагнетание слева. Шиберы в таких насосах выполнены в виде пластин, которые радиально перемещаются в специальных пазах ротора.

В водокольцевом насосе ротор 1с радиальными лопатками эксцентрично размещен в цилиндрическом корпусе 4. Корпус насоса предварительно заполняют водой. При вращении ротора вода отбрасывается к периферии, образуя водяное кольцо 3. Рабочий объем 2 между лопатками ротора сначала увеличивается, а затем уменьшается, происходят всасывание и нагнетание. Всасывающий и нагнетательный патрубки насоса примыкают к торцевой части насоса.

Рис. 5.4. Схема шестеренного насоса

1 - напорная полость; 2 - ведомая шестерня; 3 - всасывающая полость;

4 - корпус; 5 - ведущая шестерня.

Рис. 5.5. Схемы пожарных насосов: а - центробежного

1 - вал; 2 - рабочее колесо: 3 - всасывающий патрубок;

4 - напорный патрубок; 5 - корпус; 6 - спиральная камера;

б – струйного : 1 - диффузор; 2 - камера; 3 - насадок.

Схема шестеренного насоса представлена на рис. 5.4. В корпусе насоса 4 размещены ведущая 5 и ведомая 2 шестерни. При вращении шестерен в направлении, указанном на рисунке, жидкость из всасывающей полости 3 захватывается зубьями шестерен и поступает в напорную полость 1. В напорной полости зубья входят в зацепление и вытесняют жидкость в напорный патрубок.

Из динамических насосов наибольшее распространение имеют инерционные насосы, а именно лопастные. В пожарной технике наиболее часто используют один из видов лопастного насоса - центробежный. Основной частью центробежного насоса (рис. 5.5 а) является рабочее колесо 2, соединенное с валом 1. Внутри рабочего колеса имеются лопасти, изогнутые в сторону вращения. Корпус 5 насоса выполнен в виде спиральной камеры 6, переходящей в напорный патрубок 4. Принцип работы центробежного насоса основан на действии центробежных сил, возникающих в потоке жидкости, проходящем через рабочее колесо.

Центробежные насосы отличаются друг от друга: числом рабочих колес: одно-, двух- и многоступенчатые; расположением вала: горизонтальные, вертикальные, наклонные; развиваемым напором: нормального - до 100 м.в.ст., высокого - 300 м.в.ст. и более; комбинированные насосы одновременно подают воду под нормальным и высоким напором; по размерам (в основу деления положен такой параметр, как номинальная полезная гидравлическая мощность): насос микро, мелкий, малый, средний, крупный; мощность, кВт, до 0,4; 0,4...4; 4...100; 100...400; более 400; конструкцией рабочего колеса: с открытым или закрытым, с одно- или двухсторонним входом; расположением на пожарных автомобилях: переднее, среднее, заднее.

Вихревые и струйные насосы по принципу действия относятся к смешанным насосам, так как значительную роль в их работе играют и силы инерции, и силы жидкостного трения. Схема струйного насоса представлена на рис. 5.5 б. Рабочая среда подходит к насадку 3, который имеет сопло. 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 2 ниже атмосферного. Эжектируемая жидкость под действием атмосферного давления поступает в камеру 2 и уносится рабочей струей в расширяющуюся камеру диффузора 1, где уменьшается скорость (скоростной напор) и увеличивается пьезометрический напор (давление) жидкости. Расход жидкости Q 3 в камере диффузора 1 равен сумме расходов рабочей Q 1 и эжектируемой жидкости Q 2:

В пожарной технике встречаются струйные насосы двух видов - газо- и водоструйные. Это различие заключается в виде подводимой к насосу рабочей среды.

Вихревые насосы - это одна из разновидностей тангенциально-дискового насоса. В вихревом насосе жидкость приобретает энергию из-за увеличения жидкости рабочим колесом и сил инерции.

К смешанным насосам, в которых жидкость перемещается за счет сил трения и инерционных сил, относятся такие насосы, как дисково-радиальные, лабиринтные, черпаковые, вибрационные. В пожарной технике они не находят широкого применения.

Необходимо иметь в виду, что термин «пожарный насос» применяют чаще всего для насосов, которые предназначены для подачи огнетушащих жидкостей (в основном воды) при тушении пожаров. Такие насосы устанавливают не только на пожарных автомобилях и другой технике, но и в зданиях (насосы-повысители), на судах, насосных станциях и т. д.

По способу создания разряжения пожарные насосы подразделяются на самовсасывающие и несамовсасывающие. К первой группе относятся объемные насосы, ко второй – динамические.

В пожарной охране преимущественное распространение получили центробежные насосы. Основные конструктивные элементы центробежных пожарных 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 г. 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.

Рис. 5.6. Эпюра осевых сил на рабочее колесо.

Осевая сила возникает за счет разности давлений на рабочее колесо (рис. 5.6), так как со стороны всасывающего патрубка на него действует меньшая сила давления, чем справа. Величину осевой силы приближенно определяют по формуле

F = 0,6Рπ(R 2 1 - R 2 в) ,

где F - осевая сила, Н; Р - давление на насосе, Н/м 2 (Па); R 1 - радиус входного отверстия, м; R в - радиус вала, м.

Рис. 5.7. Рабочее колесо пожарного насоса

1 - рабочее колесо; 2 - элементы щелевых уплотнений;

3 - отверстия в ведущем диске; 4 - корпус насоса.

Для уменьшения осевых сил, действующих на рабочее колесо насоса, в ведущем диске высверлены отверстия, через которые жидкость перетекает из правой части в левую (рис. 5.7). 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. 5.8. 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.

Рис. 5.8. Эпюра радиальных сил, действующих на рабочее колесо насоса с одним отводом.

Рис. 5.9. Эпюра радиальных сил, действующих на рабочее колесо

насоса с двумя отводами.

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 (рис. 5.9).

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.

Уплотнения в пожарных насосах различают двух видов: для уплотнения неподвижных деталей (стыки корпусных деталей крышки и т. д.) и уплотнения вращающихся частей. Для уплотнения неподвижных деталей применяют прокладки и резиновые кольца различных сечений. Уплотнение вала в корпусе насоса осуществляется при помощи специальной пластичной набивки, состоящей из смеси антифрикционного и пропиточного компонентов или набора каркасных резиновых манжет (сальников). Устанавливают сальники таким образом, чтобы они работали как при давлении перед ними, так и при вакууме. В настоящее время ведутся исследования по разработке торцевых уплотнений вместо сальниковых, однако имеются трудности по созданию материала для торцевых уплотнений, способных работать на загрязненной воде и в режиме «сухого трения». Уплотнения между рабочим колесом и корпусом (передние и задние) в пожарных насосах бесконтактные (щелевые). Материал деталей уплотнений «корпус - колесо», как правило, чугун - бронза, что уменьшает окисление и эрозионный износ.

Конструкция центробежных пожарных 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. Технические характеристики пожарных насосов нормального давления приведены в таблице 5.1.

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 показан на рис. 5.10. Насос состоит из корпуса насоса 4, напорного коллектора 3, пеносмесителя 2 (марка ПС-5) и двух задвижек 1.

Таблица 5.1. Технические характеристики пожарных насосов нормального давления.

Параметр	ПН-40УА	ПН-40УБ	ПН-60	ПН-60Б	ПН-110	ПН-110Б	160.01,35 (марка условная)
Напор, м
Подача, л/с
Частота вращения, мин -1
кпд	0,58	0,61	0,60	0,58	0,6	0,6	0,6
Кавитационный запас, м			3,5	3,5	3,5	3,5	3,5
Потребляемая мощность, кВт
Число и диаметр патрубков, мм:
всасывающих	1х125	1х125	2х125	2х125	1х200	1х200	1х150
напорных	2х70	2х70	2х80	2х80	2х100	2х100	2х80
Габариты, мм:
длина
ширина
высота
Масса, кг

На рис. 5.11 представлен продольный разрез насоса. Он состоит из двух частей 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.

Рис. 5.10. Общий вид пожарного насоса ПН-40УА:

1 - задвижка; 2- пеносмеситель; 3 - напорный коллектор;

4 - корпус насоса.

Рис. 5.11. ПН-40УА (продольный разрез)

1 - шпонки; 2 - крышка; 3 -гайка; 4 - стопорная шайба;

5 - рабочее колесо; 6 - корпус; 7,9 - подшипники; 8 - вал;

10 - червячный привод тахометра; 11 -муфта-фланец;

12 - манжета; 13 - уплотнительный стакан; 14 - винт;

15 - пластичная набивка; 16 - шланг.

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 (рис. 5.12). 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 0,5 л. 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.

Рис. 5.12. Уплотнительный стакан.

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. 5.13). 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 1СтЗ) 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.

Рис. 5.13. Напорная задвижка коллектора насоса ПН-40УА

1 - клапан; 2 - ось; 3 - корпус; 4 - шпиндель

Пожарный насос ПН-60 (рис. 5.14) 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.

Рис. 5.14. Пожарный насос ПН-60:

1 - вал; 2 - гайка; 3 - спиральная камера; 4 - корпус;

5 - рабочее колесо; 6 - диффузор.

Рис. 5.15. Пожарный насос ПН-110:

а – продольный разрез : 1 - всасывающий патрубок; 2 - крышка;

3 - корпус; 4 - рабочее колесо

б - напорная задвижка : 1- сальниковая набивка;

2 - шпиндель с резьбой; 3 - гайка;

4 - клапан с резиновой прокладкой; 5 -ось клапана;

6 -планка; 7 -корпус; 8- крышка корпуса; 9 - маховичок.

Уплотнение вала насоса осуществляется каркасными сальниками типа АСК-50 (число 50 обозначает 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. 5.15).

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 630мм, диаметр вала Е 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 м.в.ст.) и высоким давлением (напор до 300 м.в.ст. и более).

ВНИИПО МВД СССР в 80-е годы разработал и изготовил опытно-экспериментальную серию самовсасывающих комбинированных насосов ПНК-40/2 (рис. 5.16). 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 (рис. 5.17) 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.

Рис. 5.16. Пожарный насос ПН-40/2

Рис. 5.17. Пожарный насос ПНК-40/3

1 - насос нормального давления; 2 - редуктор;

3 - насос высокого давления

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%.

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.

Корпус насоса является базовой деталью, изготовляют его, как правило, из алюминиевых сплавов.

Форма и конструкция корпуса зависят от конструктивных особенностей насоса.

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.

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.

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.

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.

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.

Пожарные насосы

Технические характеристики насосов. На пожарных автомобилях устанавливают центробежные насосы. Это обусловлено тем, что эти насосы обладают рядом достоинств: равномерностью, подачей без пульсаций, огнетушащих средств; способностью работать «на себя», т. е. при перекрытии пожарного ствола, засорении или заломе пожарного рукава в системе подачи воды не повышается чрезмерно давление, этим гарантируется надежная работа насосной установки; простотой управления насосом и его обслуживания в эксплуатации на пожарах.

Для пожарных автомобилей важно, что центробежные насосы не требуют сложного привода от двигателя, их габариты и массы относительно невелики.

Центробежные насосы имеют и ряд недостатков: не засасывают сами жидкость и работают только после предварительного заполнения всасывающей линии и насоса водой. Этот недостаток компенсируют устройствами, позволяющими из цистерн заполнять всасывающие тракты и полость насоса. Кроме того, на пожарных автомобилях устанавливают вспомогательные насосы для заполнения полости всасывающего рукава и корпуса насоса водой. Для этой цели используют газоструйные, ротационные и другие насосы. Вспомогательные насосы работают кратковременно, только при включении центробежного насоса в работу. Установка таких насосов усложняет конструкцию насосной установки, требует устройства дополнительного привода для их работы.

Работа насоса сопровождается действием осевых усилий. Это приводит к увеличению нагрузки на подшипники, уменьшению их долговечности, возможности смещения колеса насоса к крышке насоса и даже их касания. Обычно, при конструировании насосов стремятся уменьшить эти силы с помощью разгрузочных отверстий во втулке колеса, что уменьшает коэффициент полезного действия насоса.

В ряде случаев на валах насоса применяют радиально-упорные подшипники.

На некоторых режимах работы в центробежных насосах возможна кавитация, ее возникновение предотвращается конструктивными мерами. Наиболее важными из них являются следующие: ограничение высоты всасывания; высокая степень герметизации всасываемого тракта; рациональные формы колеса и корпуса; выбор кавитационностойких материалов.

На пожарных автомобилях используются центробежные одноступенчатые консольные насосы. Максимальная геометрическая высота всасывания 7 м, число рабочих колес - одно. Обозначение насосов ПН-ЗОК, ПН-40У, где ПН - пожарный насос; 30 или 40 - подача в л/с; К - консольный; У - унифицированный.

Некоторые насосы имеют обозначение ПН-30КФ, где буква «Ф» указывает, что этот насос форсированный. На нем установлено колесо большего диаметра, чем на основной модели.

Насосы могут иметь и обозначение ПН-40УА, где буква «А» указывает на непринципиальные конструктивные особенности.

Все пожарные насосы создают напор 100 м вод. ст. и рассчитаны на максимальную геометрическую высоту всасывания 7 м.

Различаются они по значению подачи. Лучшими характеристиками обладает насос Г1Н-40УА. Этот насос легче других насосов по массе, потребляет меньшую мощность, чем, например, насос ПН-40К с такой же подачей. Насос ПН-40УА является наиболее совершенным в настоящее время. Тщательно отработанная конструкция колеса и корпуса обеспечивает минимальные потери в этом насосе. Его коэффициент полезного действия превышает 0,58.

Пожарный насоо ПН-40УА устанавливается на всех современных пожарных автоцистернах и насосах, создаваемых на шасси ЗИЛ-130, ЗИЛ-131, ГАЗ-66, «Урал-375», ЗИЛ-133Г1.

Пожарные насосы 1ТН-40К, а также ПН-ЗОК и ПН-30КФ устанавливались на ранее выпускавшихся пожарных автомобилях. В настоящее время они сняты с производства. Однако в гарнизонах пожарной охраны эксплуатируются пожарные автомобили с этими насосами. Так, пожарные насосы ПН-ЗОКФ эксплуатируются на пожарных автоцистернах АЦ-30(130)-63А и пожарных автонасосах АН-30(130)-64А. Пожарный насос ПН-ЗОК устанавливался на более ранних моделях пожарных автомобилей.

Устройство пожарных насосов. Принципиальная схема пожарного насоса представлена на рис. 1. Рабочее колесо на валу размещено в корпусе насоса. Корпус насоса закрыт крышкой. К крышке крепится всасывающий патрубок, закрываемый заглушкой. Колесо насоса на валу зафиксировано шпонкой, а в осевом направлении крепится гайкой. Вал насоса установлен в корпусе на подшипниках качения. На валу установлен привод тахометра для измерения частоты вращения колеса насоса. В масляную ванну насоса, через отверстие, закрываемое пробкой, заливают масло. Масляная ванна изолирована от полости корпуса, в которой размещено колесо, и от внешней среды уплотнениями. Для обеспечения работы уплотнения, размещенного между колесом и масляной ванной, оно должно смазываться. Смазочный материал подается с помощью масленки. Разрежение во всасывающей полости измеряется мановакуум-метром. Слив воды, остающейся в корпусе насоса после выключения насоса, производится через краник. Масло или вода, просочившаяся в масляную ванну, сливаются через отверстие, закрываемое пробкой.

Работа насоса осуществляется следующим образом. К всасывающему патрубку, сняв заглушку, присоединяют всасывающий рукав. После заполнения всасывающей линии водой включают насос. Колесо, вращаясь, обеспечивает подачу воды из всасывающей линии в напорный патрубок и далее в рукавную линию.

Рис. 1. Принципиальная схема центробежного насоса:
1 - корпус; 2 - рабочее колесо; 3 - крышка; 4 - шпонка; 5 - мановакуумметр; 6 - всасывающий патрубок; 7 - заглушка; 8 - гайка; 9 - краник; 10 - уплотнение; 11 - подшипник; 12 - вал; 13 - отверстие для слива масла; 14-привод тахометра; 15-отверстие для заливки масла; 16 - масленка; 17 - напорный патрубок

По рассмотренной принципиальной схеме работают все пожарные центробежные насосы. Различаются пожарные насосы только конструкцией деталей.

Конструкция пожарного насоса ПН-40У. Пожарный насос ПН-40У - центробежный, одноступенчатый с улиткообразным корпусом (рис. 4.2). Корпус насоса и его крышка изготовлены из алюминиевого сплава. Рабочее колесо на валу насоса закреплено так, чтобы оно вращалось и исключалось его смещение в осевом направлении. Рабочее колесо закреплено на валу с помощью двух шпонок, а в осевом направлении удерживается гайкой. Колесо размещено на валу консольно и стопорится шайбой.

Вал насоса установлен на подшипниках средней серии, 50309 и 309 соответственно. Он изготовлен из закаленной легированной стали. Между корпусом насоса и корпусом привода тахометра закрепляется наружное кольцо подшипника от осевого перемещения. Крепление на валу насоса внутреннего кольца подшипника обеспечивается прижатием его муфтой фланца к заплечнику вала втулкой червяка привода тахометра. Муфта закреплена на конце вала гайкой. Отвинчивание гайки предотвращается шплинтом. Наружное кольцо подшипника не закреплено в корпусе насоса, и подшипник не воспринимает осевую нагрузку.

Рис. 2. Насос ПН-40У:
1 - краник сливной; 2 - рычаг; 3 - стакан уплотнительный; 4, 11 - подшипники; 5 - пробка; 6 - вал насоса; 7 - корпус привода тахометра; 8 - червяк привода тахометра; 9 - муфта фланца; 10 - уплотнение сальниковое; 12 - щуп; 13 - кольцо резиновое; 14 - шланг с масленкой; 15 - корпус насоса; 16 - кольцо; 17 - рабочее колесо; 18 - шайба стопорная; 19 - гайка; 20 - крышка насоса; 21 - патрубок всасывающий; 22 - шестерня привода тахометра; 23- манжета резиновая; 24 - кольцо сменное; 25 - винт

При изнашивании в деталях подшипников увеличивается осевой зазор. Под влиянием осевых усилий, возникающих при подаче воды колесом насоса, вал с колесом будут смещаться влево (по рисунку). При больших износах тыльная поверхность колеса может соприкасаться с выступами корпуса насоса. Это явление нежелательное, так как будет изнашиваться колесо, увеличатся потери на трение.

Уменьшение износа подшипников обеспечивается их смазыванием и защитой от внешней среды с помощью уплотнений.

Для обеспечения работоспособности пожарного насоса необходимо обеспечить надежную работу подшипников с минимальным износом. Поэтому полости корпуса насоса, используемые как масляная ванна, должны защищаться от проникновения в нее загрязнений. С этой целью в корпусе привода тахометра устанавливается манжетное уплотнение.

Масляная ванна со стороны рабочего колеса отделена набором манжетных уплотнений, размещенных в специальном стакане.

Уровень масла должен быть между верхней и нижней метками на щупе. Большое количество масла вредно, так как масло, сильно перемешиваясь, будет нагреваться и вытекать из ванны через уплотнения. Маслом смазываются подшипники качения, привод тахометра и кромки манжет. Удаление масла из масляной ванны производится через сливное отверстие, закрытое пробкой. С червяком привода тахометра находится в зацеплении шестерня. Ее ось с помощью гибкого вала соединена с тахометром, определяющим частоту вращения вала насоса. На фланце корпуса насоса крепится коллектор. Слив воды из насоса производят через краник, поворачивая его рычагом.

Рабочее колесо насоса в корпусе насоса закрывается крышкой, к которой крепится всасывающий патрубок, уплотняемый прокладкой. Патрубок закрывается заглушкой. Прокладки между корпусом и крышкой насоса, а также между крышкой и всасывающим патрубком обеспечивают герметизацию всасывающей полости насоса.

Для эффективной работы насоса важно разделение напорной и всасывающей полостей насоса. Чем больше зазоры между рабочим колесом и корпусом, тем большее количество жидкости будет циркулировать в насосе. Это приведет к уменьшению подачи воды насосом, снижению его коэффициента полезного действия. Поэтому в насосах устанавливают щелевые уплотнения с очень малыми зазорами (0,3-0,4 мм).

Уплотнение устроено следующим образом. В корпусе и крышке насоса установлены сменные кольца из серого чугуна, закрепленные винтами. На рабочем колесе с обеих сторон смонтированы два латунных кольца, которые также стопорятся винтами. Образовавшиеся между этими кольцами щелевые зазоры проявляют уплотняющий эффект, оказывая большое сопротивление циркуляции воды.

Крепление подшипника 50309 приведено на рис. 3.

Уплотнение полости насоса со стороны колеса имеет сложную конструкцию. Оно должно надежно разделять напорную полость насоса и масляную ванну, поэтому в стакане манжетные уплотнения (рис. 4, а) размещают так, что часть из них предотвращает проникновение воды из напорной части насоса в масляную ванну. Другая часть должна исключить подсос воздуха рабочим насосом при создании разрежения при заборе воды.

Рис. 3. Крепление подшипника:
1 - корпус привода тахометра; 2 - прокладка; 3 - верхнее полукольцо; 4 - корпус насоса; 5 - вал насоса; 6 - подшипник; 7 - втулка

Стакан отлит из сплава алюминия (рис. 4.4, б). Последовательно в него заложены все остальные детали. Перед сборкой внутренние полости манжет заполняют солидолом. Все детали в стакане зажимаются гайкой 1. После затяжки гайка раскернивается в трех местах. Это предотвращает ее самоотвинчивание.

Рис. 4. Уплотнение вала центробежного насоса:
а - 1 - вал; 2 - стальные спиральные пружинные кольца; б - уплотнение в сборе: 1 - гайка; 2 - стакан; 3, 5, 7, 9, 11 - кольца; 4, 8, 10, 12 - резиновые манжеты; 6 - отверстие для смазки; 13 - канал для воды

Резиновые манжеты АСК45 имеют стальные спиральные пружинные кольца и размещены так, что манжеты препятствуют утечке воды из насоса, а - подсосу воздуха внутрь его. Манжета предотвращает проникновение воды в масляную ванну. Все кольца уплотнения и гайка - стальные, а кольцо - из сплава алюминия. Водосборное кольцо обеспечивает слив воды по каналу в стакане и корпусе насоса.

Смазка из колпачковой масленки через отверстие поступает через маслораспределительное кольцо в полость между валом и кромками манжет. Резиновая манжета частично может смазываться маслом, затекающим из масляной ванны.

Манжетные уплотнения относятся к типу контактных (уплотнение осуществляется прижатием кромки манжеты к валу). Они надежны и работоспособны только при условии, если в зоны контакта поступает смазка. При ее недостатке будут изнашиваться резиновая кромка манжеты и вал в зоне контакта.

Износ твердого стального вала обусловлен следующим. Все стальные поверхности покрыты слоем окисла. Твердость последних очень мала, и они легко удаляются кромкой манжеты. О чрезмерном износе уплотнений свидетельствует появление воды через канал. При этом необходима замена уплотнений.

Манжета охлаждается и смазывается водой. Для обеспечения ее долговечности насос необходимо включать только после заполнения его водой.

Уплотнительный стакан в сборе устанавливают в корпусе насоса и крепят болтами. Болты шплинтуются проволокой. Уплотнение стакана производится резиновым кольцом и паронитовой прокладкой.

Универсальная характеристика пожарного насоса ПН-40У.

Универсальные характеристики насосов показывают зависимость развиваемого ими напора, потребляемой мощности и изменение коэффициента полезного действия от подачи насоса.

Универсальная характеристика насоса ПН-40У при частотах вращения рабочего колеса, равных 2700 и 2600 об/мин, представлена на рис. 5 (кривые 1 и 2).

Наивыгоднейшим режимом работы насоса при 2700 об/мин рабочего колеса является режим с подачами от 36 до 44 л/с. При уменьшении частоты вращения рабочего колеса будет уменьшаться развиваемый насосом напор и коэффициент полезного действия.

При снижении мощности двигателя вследствие его износа или при низкой температуре охлаждающей жидкости в системе охлаждения насос может не обеспечить необходимых значений подачи воды и напора. Поэтому необходимо предпринимать все меры для содержания двигателей в надлежащем техническом состоянии.

Необходимо также обеспечивать работу на пожарах при оптимальных температурных режимах охлаждающей жидкости.

Универсальные характеристики насосов изменяются в процессе эксплуатации. Так, при изнашивании уплотнительных. колец увеличиваются щелевые зазоры. На насосах, отработавших большой срок, зазоры увеличиваются от 0,3 до 1,5 мм. Это приводит к увеличению циркуляции воды в насосе, и работа насоса ухудшается. Рассмотрим это на примере универсальных характеристик насосов нового (зазор с уплотнением 0,3 мм - кривая 1) и изношенного (зазор 1,5 мм - кривая), представленных на рис. 6. Из их сравнения следует, что при постоянной величине подачи (например, 40 л/с) напор, развиваемый насосом, уменьшился. Можно также показать, что при постоянном напоре (прямая а-а) значительно снижается расход (AQ).

Рис. 5. Универсальная характеристика нового насоса ПН-40У:
1 - напор, 2700 об/мин; 2 - напор, 2600 об/мин; 3 - мощность, 2700 об/мин; 4 - мощность, 2600 об/мин; 5 - к. п, д., 2500 об/мин

Рис. 6. Изменение универсальной характеристики насоса в эксплуатации:
1-3- новый насос ПН-40У; 4, 6 - износ щелевых уплотнений (зазор 1,5 мм); 5, 7 - проходные каналы забиты на 50%

Интенсивность изнашивания уплотнительных колец сильно увеличивается при работе насосов на загрязненной воде, особенно при заборе ее с открытых водоемов. Правильный забор воды с открытых водоемов способствует продлению сроков службы насоса и его эффективной работе.

В эксплуатации универсальные характеристики насосов ухудшаются вследствие забивания полостей насоса твердыми предметами, например, мелкими камешками. В насосах при неправильном заборе воды или несоблюдении правил установки пожарного автомобиля на водоисточник мелкими камешками могут забиваться несколько полостей рабочего колеса. Это уменьшает проходимые сечения полостей и, следовательно, подачу насоса и развиваемый им напор. Кривые на рис. 6 показывают, как изменяется характеристика насоса, если каналы колеса забиты на 50%.

Рис. 8. Коллектор пожарного насоса ПН-40У:
1 - корпус; 2, 11 - винт; 3 - седло; 4 - диск; 5 - прокладка; 6 - клапан; 7 - полукольцо; 8, 15 - шайбы; 9 - гайка; 10 - уплотнительное кольцо; 12 - втулка; 13 - шпиндель; 14 - крышка; 16 - сальник; 17 - капролактановая втулка; 18 - накидная гайка; 19 - маховичок

У изношенных насосов значения подачи и напора уменьшаются больше. Соблюдение правил эксплуатации насосов обеспечивает их длительную эффективную эксплуатацию.

Коллектор пожарного насоса ПН-40У. Улиткообразный отвод корпуса насоса заканчивается фланцем, к которому крепится коллектор. Коллектор предназначен для распределения воды, подаваемой насосом, в рукавные линии и лафетный ствол или цистерну для заполнения ее водой.

Рис. 7. Принципиальная схема коллектора

Принципиальная схема коллектора показана на рис. 7. Вода из насоса поступает в корпус коллектора. Открывая вентили, воду можно подавать в любую из рукавных линий и в лафетный ствол или цистерну.

Устройство коллектора пожарного насоса ПН-40У показано на рис. 4.8. Корпус коллектора отлит из сплава алюминия.

Фланцем с отверстием 90 мм коллектор крепится с помощью шпилек к фланцу корпуса насоса. К фланцам с отверстиями диаметром 70 мм крепятся напорные задвижки, обеспечивающие подвод воды к рукавным линиям. В лафетный ствол или в цистерну вода поступает через отверстие с диаметром 78 мм.

Проходное сечение этого отверстия регулируется задвижкой, которая состоит из клапана в сборе, шпинделя и крышки. Шпиндель имеет.винтовую нарезку и при вращении маховичка перемещается по резьбе втулки, закрепленной в крышке. Он крепится в корпусе клапана специальными полукольцами, входящими в выточку его конца. Это позволяет, вращая шток, прижимать клапан резиновой прокладкой (она приклеена к клапану) к седлу вращения.

К фланцам торцевых поверхностей коллектора с помощью шпилек крепятся две напорные задвижки (рис. 9). Их устройство не требует особых объяснений. При вращении маховичка шпиндель с винтовой нарезкой перемещается в гайке. Под напором воды заслонка поворачивается вокруг оси, и вода поступает в рукавную линию.

К атегория: - Пожарные автомобили

На чтение 7 мин.

Название насоса само говорит о предназначении. Такие агрегаты являются основным элементом систем пожаротушения любых сооружений. Пожарными насосами оснащаются все виды современной техники, которую применяют для тушения пожаров: насосные станции, автомобили, трактора, мотопомпы, суда и прочие устройства.

Первые помпы для тушения пожаров стали применять в 19 веке. Ручной пожарный насос имел поршневой механизм возвратно-поступательного действия, который устанавливался на конную подводу. Современные пожарные насосы конструктивно отличаются и, в зависимости от того, где они устанавливаются, используют тот или иной тип оборудования.

Пожарные центробежные насосы

Вакуумный насос АВС 02 Э способен работать автономно без привода пожарного насоса.
Проверка на герметичность проводится без пуска двигателя, что упрощает проверки, экономит топливо и увеличивает ресурс двигателя. Вакуумирование насосной установки при проверке длится не более 7 секунд.
Имеет высокую производительность. Водозаполнение происходит даже при не 100%-ой герметичности всасывающих рукавов и насосной установки с высоты всасывания 7,5 м за 20-35 секунд.
Аппарат легко устанавливается в любом пожарном автомобиле без привлечения сторонних специалистов.
АВС 02 Э прост в управлении (одной кнопкой) и обслуживании. 1раз в месяц следует проверить/долить масло.
АВС 02 Э рассчитан на присоединение не только к агрегатам типа ПН 40У, но и с обычными вакуумными затворами.
Аппарат обладает повышенной надежностью и устойчивостью к всевозможным нестандартным ситуациям в работе.

Логическим продолжением идей, лежащих в линейке агрегатов ПН 40, являются помпы марки НЦПН 40 100. В сравнении с предшественниками агрегаты имеют некоторые преимущества:

лучшие гидравлические показатели: запас по напору, подача с высоты всасывания 3,5 м до 50 м/с, от гидрантов до 60 м;
увеличенный КПД обеспечивает экономию топлива и снижает нагрузки на двигатель;
применен более мощный пеносмеситель, позволяющий пенным установкам работать с производительностью до 50 л/с;
модернизированный дозатор за счет точной, плавной регулировки экономит пенообразователь;
обладает вакуумной системой АВС;
сальник уплотнительный новой конструкции износоустойчив, не требует текущего обслуживания.

Погружные пожарные насосы

Помпы этого вида применяют в системах пожаротушения:

в качестве резервных и основных агрегатов в системах гидратного и спринклерного пожаротушения;
для забора воды из открытого водоема (река, озеро) или из резервуара путем погружения помпы;

Многие модели современных пожарных насосов этого вида способны работать с морской водой.

Насосы повысители для пожарного водопровода

Для обеспечения водоснабжения и систем пожарного водопровода высотных зданий, а также при недостаточном давлении в централизованной сети применяют насосы повысители. Как повысители используются одноступенчатые или .

Такие одноступенчатые помпы рассчитаны на производительность 6 – 200 м3/час и выдают напор 14- 98 м. Многоступенчатые конструкции, в зависимости от количества секций, рассчитаны на производительность 34 – 290 м3/час при величине напора до 600 м.

Пожарная насосная станция

Тушение пожаров водой является традиционным и эффективным. До 90% возгораний тушатся водой. Насосные пожарные станции применяются в системах спринклерного и гидратного водяного пожаротушения. Стандартная станция пожаротушения представляет собой установку, состоящую из:

группы центробежных насосов смонтированных на опоре;
комплекта запорной арматуры;
всасывающего и напорного коллекторов;
КИП (контрольно измерительных приборов);
шкафа управления (ШУ).

На рынке пожарного оборудования в пределах стран СНГ пользуются спросом насосные станции Иртыш, выпускаемые в России. Насосы для пожаротушения Иртыш серии ЦНК способны работать с морской водой. Электрические шкафы управления насосными станциями серии Иртыш имеют компактные размеры и оснащены надежными контрольно измерительными приборами и автоматикой. Источником воды для станций могут быть открытые водоемы, пожарные емкости и водопроводы различного назначения.

Водопенные коммуникации

Пожарные автоцистерны составляют 90% парка пожарных автомобилей. Для более эффективной борьбы с огнем посредством пены автоцистерны оборудуются баком для пенообразователя.

Водопенные коммуникации – это стационарные и переносные технические средства для подачи воздушно-механической пены, выработка которой менее затратна и трудоемка, чем выработка химической пены. Воздушно-механическая пена вырабатывается механическим смешиванием воды, воздуха и пенообразователя в специальных воздушно-пенных стволах. Дозирование пеннобразователя происходит в смесителях.

Так как водопенные коммуникации более компактны, а хранение пенообразователя и его доставка к смесителям и воздушно-пенным стволам удобнее, чем пеногенераторных порошков, большее распространение получила воздушно-механическая пена.

В систему водопенной коммуникации при тушении пожаров в замкнутых пространствах включен генератор обильной пены вентиляторного типа. Генератор состоит из осевого вентилятора, распределителя, корпуса с сеткой, которые формируют пену. Привод генератора работает от двигателя шасси через КОМ.

За рубежом водопенные коммуникации автомобилей для пенного тушения пожаров выполняются в виде переносных генераторов высокократной пены. Привод у них производится водяной турбиной под напором, который создает пожарный насос.

Проверочные испытания пожарных насосов

Помпы пожарных автомобилей, мотопомпы, судовые пожарные насосы проходят проверочные испытания на работоспособность не реже чем один раз в год. Обычно их проводят при плановом ТО после прохождения 5000 км. Выработку ресурса осуществляют посредством тахометра ТС 1.

В ходе испытаний проверяются:

исправность системы смазки насосных уплотнителей насосов;
отсутствие течи в местах соединений и органах управления;
частота вращения вала должна соответствовать номинальным показателям;
подпор и напор помпы;
герметичность под гидравлическим давлением;
работоспособность вакуумной системы.

При обнаружении неполадок во время проведения проверочных испытаний насос немедленно выключается. Последующие испытания проводят только после устранения неисправностей.