Виды пожарных насосов. Виды пожарных насосов и их характеристики

Центробежные насосы являются основой насосной станции пожарного автомобиля, они обеспечивают высокий расход жидкости, при достаточном напоре (до 100 метров), и способны работать на жидкости из цистерны, водопровода или водоема. Использование центробежных насосов позволяет, при необходимости, беспрепятственно перекрывать напорный трубопровод. Для обеспечения самовсасывания, создания потока высокого давления, или достижения других специальных задач, в насосной станции могут устанавливаться насосы пожарные разных типов . Наиболее распространенными являются пожарные центробежные насосы серии ПН.

Обозначение пожарных насосов

Марку центробежного пожарного насоса обозначают следующим образом:

• первые две буквы обозначают серию - пожарный насос ПН
• две следующие цифры - в литрах в секунду
• буквы в конце указывают на конструктивные особенности
  • А - с непринципиальными конструктивными особенностями
  • К - консольный
  • У - унифицированный
  • Ф - форсированный

Обозначение ПН-30КФ, указывает на то, что перед нами консольный форсированный пожарный насос, с подачей 30 литров в секунду.

Характеристики пожарных насосов серии ПН

Показатель	ПН-60Б	ПН-30К	ПН-30КФ	ПН-40У	ПН40К
Подача, л/с (высота всасывания 3,5 м)	60	30	30	40	40
Максимальный напор, м	100	100	100	100	100
Диаметр напорного патрубка, мм	80 х 2	70 х 2	70 х 2	70 х 2	70 х 2
Диаметр всасывающего патрубка, мм	150	125	125	125	150
КПД	0.58	0.55	0.55	0.58	0.56
Максимальная высота всасывания, м	7	7	7	7	7
Число рабочих колес, шт.	1	1	1	1	1
Масса, кг	200	120	130	75	95

Устройство пожарного насоса ПН

Принципиальная схема консольного центробежного пожарного насоса показана на рисунке.

Вал 7 установлен консольно в подшипниках 5 внутри корпуса насоса. На валу закреплено закрытое лопастное колесо 8 с обтекателем 10.

Вращающий момент от вала к рабочему колесу передается через шпонку 9. На противоположном конце вала закреплена шестерня 1 привода тахометра.

Подшипники установлены в изолированной камере, которая заполняется маслом через горловину 2, для слива смазывающей жидкости предназначено отверстие в нижней части корпуса, закрытое пробкой 4. Масленка 3 предназначена для подачи смазки к уплотнению, обеспечивающему герметичность рабочей камеры насоса.

Принцип работы центробежного пожарного насоса

Перед началом работы насос должен быть заправлен рабочей жидкостью , т.к. центробежные машины не способны самостоятельно обеспечить заполнение всасывающего патрубка. Для слива жидкости в нижней части рабочей камеры насоса установлен кран.

Жидкость через всасывающий патрубок 11 подводится к центральной части рабочего колеса.

При вращении рабочего колеса лопатки воздействуют на частицы жидкости, передавая им кинетическую энергию. Под действием центробежной силы разогнавшиеся частицы жидкости движутся от центра колеса к его периферии и поступают в улиткообразный отвод. Диаметр проходного сечения отвода увеличивается по мере продвижения жидкости к напорному патрубку 6. При увеличении диаметра проходного сечения, согласно уравнению Бернулли, скорость течения жидкости уменьшается, а - увеличивается.

Контроль за работой насоса осуществятся по показаниям приборов:

• тахометра
• мановакуумметра, установленного в линии всасывания
• манометра, установленного в линии нагнетания

При работе центробежного насоса необходимо обеспечить хорошую проходимость всасывающего трубопровода, для предотвращения появления кавитации.

Достоинства пожарных центробежных насосов

• Равномерность подачи;
• Возможность работы даже при полном перекрытии напорного трубопровода;
• Высокая надежность;
• Простота обслуживания;
• Проста реализации привода от двигателя;
• Относительно высокий КПД (до 58%).

Недостатки центробежных пожарных насосов

• Отсутствие возможности ;
• Значительная зависимость подачи от развиваемого насосом давления;
• Снижение объемного КПД при увеличении давления;
• Отсутствие возможности создания высокого (более 1 МПа) давления;
• Чувствительность к загрязнению крупными частицами (камнями, щебнем, тиной).

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

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

Размещено на http://allbest.ru

Введение

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

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

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

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

насос пожарный пенообразователь

1. Общая классификация насосов

Механические насосы

1. Объемные:

ь Поршневые

ь Шестеренные

ь Пластинчатые (шиберные)

ь Водокольцевые

2. Динамические:

ь Смешанные:

ь Струйные: (Газоструйные, Водоструйные)

ь Тангенциально-дисковые: (Вихревые)

ь Жидкостного трения

ь Инерционные

ь Клапанно-вибрационные

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Рабочие органы - это рабочие колеса, подводы и отводы.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

2. Конструкция центробежных насосов

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Болты через специальные отверстия зафиксированы проволокой во избежание их раскручивания.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Техническая характеристика насоса ПНК-40/3

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

3. Общее устройство центробежных насосов

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

Рабочие органы - это рабочие колесо, подводы и отводы.

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

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

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

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

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

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

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

Проверка водоподачи насоса по упрощенной схеме после ТО-2.

Нвс.= 1-3,5 м

п = 2650 - 2750 об/мин

д/б = 8,3 - 8,5 кг/м2

Назначение и общее устройство газоструйного вакуумного аппарата.

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

3.1 Общее устройство

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

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

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

3.2 Забор воды из водоисточника.

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

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

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

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

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

ь Включить подсветку, повернуть на себя рукоятку вакуумного клапана;

ь Включить газоструйный вакуумный аппарат;

ь Увеличить частоту вращения рычагом «Газ»;

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

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

ь Плавно включить сцепление рычагом в насосном отсеке;

ь Выключить вакуумный аппарат;

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

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

ь Следить за показаниями приборов и возможными неисправностями;

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

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

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

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

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

3.3 Особенности использования пожарных насосов зимой

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

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

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

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

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

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

* При длительной остановке насоса слить из него воду;

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

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

Заключение

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

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

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

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

Список использованных источников

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

2. Учебник «Пожарная техника»;

3. Учебник «Основы пожарного дела»;

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

6. Справочное пособие водителя пожарного автомобиля

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

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

реферат , добавлен 08.05.2011


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

курсовая работа , добавлен 23.11.2012


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

курсовая работа , добавлен 19.12.2013


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

курсовая работа , добавлен 14.12.2012


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

курсовая работа , добавлен 06.07.2014


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

презентация , добавлен 01.06.2014


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

реферат , добавлен 16.05.2014


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

курсовая работа , добавлен 09.02.2016


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

реферат , добавлен 21.12.2010


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

Насос ПН-40УВ предназначен для подачи воды или водных растворов при тушении пожаров и устанавливается на пожарных автомобилях.

Пожарный насос ПН-40УВ (Рисунок 35, Рисунок 36) состоит из следующих основных узлов: центробежного насоса, коллектора с задвижками, пеносмесителя ПС-5; в верхней части коллектора устанавливается вакуумный клапан системы водозаполнения (вакуумной системы).

Рабочее колесо 16 укрепляется на валу 29 с помощью конического соединения, шпонки, гайки, шайбы и шплинта.

Крепление крышки к корпусу насоса осуществляется шпильками; для обеспечения герметизации соединения устанавливается резиновое кольцо 18.

Вал насоса уплотняется манжетами 22, установленными в стакан 21.

Стакан уплотнен резиновым кольцом 23 и крепится к корпусу болтами, законтренными проволокой.

Фланец привода 28 соединяется с карданным валом привода насоса.

Направление вращения вала по часовой стрелке, если смотреть со стороны привода.

Для смазки подшипников и червячной пары привода тахометра полость в корпусе между уплотнительным стаканом 21 и манжетой 22 заполняется трансмиссионным маслом ТАп-15В. Для слива масла в нижней части корпуса предусмотрено отверстие 24 с пробкой. Для слива воды служит краник 19.

На конце вала 29 при помощи гайки закреплены червяк привода тахометра 32 и фланец 28. Корпус привода тахометра 27 уплотнен манжетой 31.

Рисунок 35. Пожарный насос ПН-40УВ (общий вид): 1 - левая напорная задвижка; 2- маховичок дозатора пеносмесителя ПС-5; 3 – кран пеносмесителя; 4 – вакуумный клапан; 5 – задвижка в цистерну; 6 – правая напорная задвижка; 7 –корпус насоса.

На отводе насоса расположен коллектор 8, к которому крепятся пеносмеситель и две напорные задвижки (Рисунок 37).

Конструкция напорной задвижки представлена на Рисунок 37.

Особенностью конструкции задвижки является отсутствие связи между шпинделем 4 и клапаном 1, что позволяет задвижке выполнять функции обратного клапана и препятствовать обратному току воды через насос.

Рисунок 36. Насос ПН-40УВ (продольный разрез):

8 – коллектор; 9 – пробка крана пеносмесителя; 10 – корпус крана пеносмесителя; 11 – сопло пеносмесителя; 12 – дозатор пеносмесителя; 13 – корпус (диффузор) пеносмесителя; 14, 15 – кольца торцового уплотнения; 16 – рабочее колесо; 17 – крышка насоса; 18 – уплотнительное кольцо крышки насоса; 19 – сливной кран насоса; 20 – кольцо стопорное; 21 – корпус стакана уплотнительного; 22 – манжета резинокаркасная (сальник); 23 – кольцо уплотнительное; 24 – отверстие сливное; 25 – щуп маслоуказательный; 26 – корпус масляной ванны; 27 – корпус привода тахометра; 28 – фланец привода; 29 – вал рабочего колеса; 30 – пыльник; 31 – манжета резинокаркасная (сальник); 32 – червяк привода тахометра; 33 – подшипник; 34 – подшипник; 35 – шланг смазки уплотнительного стакана.

Рисунок 37. Задвижка насоса ПН-40УВ: 1-клапан; 2-корпус; 3 - втулка; 4-винт (шпиндель); 5-уплотнение; 6 - гайка; 7 – маховик; 8 – ось клапана; 9 – подушка клапана; 10 – накладка; 11 - винт.

Внутри коллектора (Рисунок 38) смонтирована задвижка для подачи воды в цистерну и лафетный ствол. В корпусе коллектора 8 (Рисунок 36) имеются отверстия для подсоединения вакуумной системы, системы дополнительного

охлаждения и мановакуумметра.

Рисунок 38. Коллектор (продольный разрез по оси задвижки «В цистерну»): 1 – корпус задвижки; 2 – коллектор; 3 – клапан; 4 – шпиндель; 5 – втулка; 6 – уплотнение; 7 - маховик.

Для уплотнения вала рабочего колеса насоса применены резинокаркасные манжеты,помещенные в уплотнительном стакане (Рисунок 39).

Рисунок 39. Уплотнительный стакан:

1 - манжета резинокаркасная; 2 - кольцо; 3-стакан; 4 - упорное кольцо; 5 - стопорное кольцо; 6 - резиновое кольцо; 7 – кольцо упорное. Стакан прикреплен к корпусу насоса через резиновую прокладку болтами. Во избежание самопроизвольного выкручивания болты через

специальные отверстия зафиксированы проволокой Во время разборки и сборки насоса следует соблюдать осторожность при снятии и установке манжет, чтобы исключить повреждение уплотняющей поверхности манжеты.

Если уплотняющие поверхности манжеты по каким-либо причинам получили значительное повреждение, то узел уплотнения следует собирать в определенном порядке: установить в стакан 3 манжету 1, кольцо 4, кольцо 2, упорное кольцо 7, две манжеты 1, упорное кольцо 7, стопорное кольцо 5, надеть на стакан прокладку и резиновое кольцо 6. После сборки закрепить

стакан болтами в корпус насоса, зафиксировав их проволокой.

Подготовка пожарного насоса ПН-40УВ к работе и порядок работы с ним

При подготовке насоса к работе необходимо провести профилактический

осмотр и проверить герметичность на сухой вакуум.

Порядок проверки герметичности на сухой вакуум:

1) закрыть все задвижки, вентили и сливной краник насоса;

2) закрыть заглушкой всасывающий патрубок;

3) открыть вакуумный кран;

4) включить вакуумный насос и, не включая привод пожарного насоса,

довести разрежение до 0,73 - 0,76 кгс/см2м(0,073-0,076 МПа) по мановакуумметру;

5) закрыть вакуумный кран, после чего выключить вакуумный насос.

Указанное разрежение при исправной вакуумной системе должно создаваться не более чем за 20 с.

При нормальной герметичности насоса и его коммуникаций разрежение должно уменьшаться не более 0,13 кгс/см2 (0,013 МПа) за 2,5 мин.

При большем значении падения разрежения обнаружить места нарушения герметичности путем опрессовки насоса водой давлением 12... 13 кгс/см2

(1,2-1,3 МПа). Опрессовка водой производится при работающем насосе и закрытых напорных задвижках. Обнаруженную негерметичность необходимо устранить. Насос опрессовывается только через всасывающий патрубок от водопровода или другой автоцистерны.

Пожарный насос ПН-60

Пожарный насос ПН-60 - это центробежный насос нормального давления, одноступенчатый, консольный, без направляющего аппарата. Насос ПН-60 является геометрически подобной моделью насоса ПН-40УВ, поэтому принципиально от него не отличается. Корпус насоса, крышка насоса и рабочее колесо отлиты из чугуна. Отвод жидкости от колеса происходит по спиральной однозавитковой камере, заканчивающейся диффузором. Рабочее колесо диаметром 360 мм закреплено на валу при помощи двух диаметрально расположенных шпонок, шайбы и гайки.

Уплотнение вала насоса осуществляется каркасными манжетами.

Сальники размещены в специальном стакане. Смазка сальников производится через масленку.

Для подачи воды из открытого водоисточника на всасывающий патрубок насоса навинчивают 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-40УВ в сторону).

Пожарный насос ПН-110

Пожарный насос ПН-110 – центробежный насос нормального давления, одноступенчатый, консольный, без направляющего аппарата с двумя спиральными отводами и напорными задвижками на них.

Основные рабочие детали и узлы насоса ПН-110 также подобны деталям и узлам насоса ПН-40УВ. В насосе ПН-110 имеются лишь некоторые непринципиальные конструктивные отличия. Корпус насоса, крышка, рабочее колесо, всасывающий патрубок изготовлены из чугуна.

Диаметр всасывающего патрубка 200 мм, напорных патрубков - 100 мм.

19. Особенности конструкции комбинированных насосов ПНК-40/2 и ПНК-40/3.

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

К комбиниро­ванным пожарным насосам относятся такие, которые могут подавать воду под нормальным (напор до 100) и высоким давлением (напор до 300 м и более).

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

Руководства по эксплуатации:

Литература:

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

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

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

Назначение насосов

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Н = Н г + h вс + h н + Н ств

Потери во всасывающей и напорной линиях определяют по формуле

h вс = S вс Q 2 и h н = S н Q 2

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

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

Принцип действия центробежного насоса

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

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

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

Объемные, струйные, центробежные насосы

Объёмные насосы

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

К ним относятся насосы:

• поршневые
• пластичные
• шестеренчатые
• водокольцевые

Поршневые насосы

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

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

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

Аксиально-поршневые насосы

Аксиально-поршневой насос:

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

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

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

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

Поршневые насосы двойного действия

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Пластинчатый (шиберный) насос

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

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

1– гильза; 2 – ротор; 3 – пластина

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

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

Водокольцевой насос

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

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

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

Струйный насос

Струйные насосы деляться на:

• Газоструйные;
• водоструйные.

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

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

Гидроэлеватор пожарный Г-600А

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

Газоструйный эжекторный насос

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

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

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

Классификация центробежных насосов

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

по расположению вала: горизонтальные, вертикальные, наклонные;

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

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

Принципиальные схемы пожарных насосов

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

Схема пластинчатого (шиберного) насоса.

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

Принципиальная схема водокольцевого насоса

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

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

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

Технические характеристики насосов применяемых в пожарной охране

Насос пожарный нормального давления НЦПН-100/100

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

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

Варианты исполнения насоса НЦПН-100/100:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Тактико технические характеристики ПН-60 и ПН-110

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

Тактико технические характеристики НЦС-20/160

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

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

Неисправности, признаки, причины и способы устранения

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

Отказы в работе насосных установок возникают вследствие ряда причин:

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

Неисправности насосных установок ПН.

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

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

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

Неисправности насосных установок ПЦН.

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

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

Их перечень приводится в таблице:

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

Порядок работы с насосами

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

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

Отличие НЦПВ от ПН

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

В частности:

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

Какую практическую пользу могут принести эти преимущества в повседневной работе?

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

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

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

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

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

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

Одним из важнейших элементов насосной установки является вакуумная система водозаполнения .

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

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

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

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

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

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

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

Дает ли применение АВС-01Э экономическую выгоду?

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

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

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

Благодаря насосу происходит перекачка воды из озера, водохранилища или цистерны к горящему объекту. Это наиболее сложное устройство для пожаротушения. Существуют разные виды пожарных насосов, которые отличаются принципом действия, конструкцией и создаваемым давлением. Важные технические требования к центробежному виду описаны в ГОСТе Р 52283 от 2004 года.

Основные характеристики

Конструкцией насосов занимались инженеры в разных странах и в разное время. Поэтому их разновидностей очень много, и они постоянно совершенствуются.

В тушении пожара незаменимы центробежные агрегаты, в которых вода всасывается за счет инерционной силы. Их используют для подачи огнетушащей жидкости, пены, создания вакуума и прокачки воды в трубопроводах.

Основные характеристики насосов, независимо от их устройства:

• объем подаваемой воды или другого тушащего вещества в единицу времени (подача), л/с или куб. м/с;
• напор (на сколько поднимается струя), м;
• расстояние от поверхности воды до горизонтальной оси насоса (высота всасывания), м;
• частота, с которой вращается вал, об/мин;
• КПД (коэффициент полезного действия).

Напор – это высота, на которую может подняться жидкость. Если рассуждать более строго, то напор представляет собой разность энергий жидкости до и после насоса. На практике напор определяют по показаниям манометра или вакуумметра.

Если интересует вопрос, какое давление должен иметь пожарный насос, чтобы струя воды поднималась на заданную высоту, то необходимо вспомнить формулу. Давление равно произведению плотности жидкости на постоянную величину g=9,8 Н/кг и на высоту водяного столба. Таким образом, если взять высоту 100 м и плотность воды 1000 кг/куб м, то давление на выходе насоса должно быть 1 МПа.

В России распространены модели нормального давления, дающие напор 100 м, и рассчитанные на высоту всасывания 7-7,5 м. За секунду таким устройством в штатном режиме работы подается 40 л жидкости.

По нормам пожарные насосы высокого давления создают напор 200 м или 400 м. КПД при нормальном давлении достигает 60% или больше, а при высоком – не менее 40%.

Как устроен центробежный пожарный агрегат

Без чего совершенно не будет работать центробежный пожарный насос, так это без колеса с лопастями. Вращаясь, лопасти загребают воду, она движется по кругу и вследствие действия центробежной силы ускоряется, прижимается к стенкам и засасывается. Затем проходит по спирали, попадает на площадку и направляется в конусный диффузор, расширяющий и замедляющий поток.

Чтобы поток воды на входе не закручивался, установлен разделитель. А для увеличения скорости предусмотрен переход большего сечения отверстия в меньшее. Такое устройство называется конфузером.

Пожарный насос снабжают пеносмесителем, который позволяет создавать пену, путем смешивания воды и специального вещества (пенообразователя). Для распределения жидкости в рукава предназначен коллектор.

Насосные агрегаты, установленные на пожарных автомобилях, состоят непосредственно из насосов, коллекторов, запорной арматуры, приборов, создающих вакуум, и подающих вещество для образования пены. Температура тушащего вещества должна составлять не более 30 °C. Максимальный размер частиц, которые могут присутствовать в воде, составляет 3 мм, а их концентрации по массе не должна превышать 0,5%.

Вода в таких насосах не должна замерзать, поэтому их устанавливают в отделениях пожарной техники, где поддерживается температура выше 0 °C.

Если установлено одно колесо, то устройство называют одноступенчатым, если колес больше – многоступенчатым. Многоступенчатые противопожарные насосы применяют для создания высокого давления. Число колес в них может достигать 10. Колеса соединяют последовательно, размещая на валу.

Жидкость к рабочему колесу может подаваться с одной стороны (правой или левой) или с двух сторон. Правым называется вращение по часовой стрелке, если наблюдать со стороны привода.

Прежде чем включать пожарный центробежный насос, его надо заполнить водой, чтобы не было примесей воздуха. Установленные на пожарных машинах агрегаты заполняются из цистерны, как только открываются задвижки.

Если насос берет воду из открытого водоема, то вначале включают вакуумный аппарат, который откачивает воздух, что заставляет воду затекать внутрь. После заполнения водой работа по созданию вакуума прекращается, и включают режим вращения лопастей. Когда манометр покажет избыточное давление, открывают клапаны, и пускают воду в пожарный рукав.

Проверка герметичности

Без должной герметичности ни один насос, в том числе пожарный, работать не будет. Поэтому все они проходят проверку на сухой вакуум. Для этого закрывают краны и задвижки агрегата и запускают мотор. При помощи вакуумной системы за 15 секунд создается давление 75-80 кПа. В насосе воздух должен разрядиться до 13 кПа или меньше за 2,5 секунды.

Если проверка на вакуум не пройдена, то смачивают места соединения мыльным раствором и делают опрессовку водой под давлением 0,6 МПа или меньше. Места протечки воздуха будут выдавать себя пузырьками мыльной пены.

ГОСТ требует, чтобы все детали были надежно скреплены. Не допускается самопроизвольное отвинчивание и ослабление соединений в процессе работы.

Существуют всего 6 видов испытаний, среди которых периодические и типовые. Их разрешено проводить на предприятиях при наличии соответствующего оборудования.

Виды пожарных насосов

Для целей пожаротушения можно использовать разные виды насосов. По принципу действия они разделяются на объемные и динамические. Это наиболее широкая классификация.

В объемных гидравлических приспособлениях движение жидкости происходит благодаря поочередному уменьшению и увеличению объема камеры. Вода или иная жидкость перетекает из одного объема в другой и выталкивается. Наиболее известный подвид объемного насоса – поршневой. Для тушения небольших очагов возгорания в лесу применяют ручные насосы, работающие по поршневому принципу. К объемным также относят пластинчатые, водокольцевые и роторные шестеренные машины.

В динамических устройствах жидкость всасывается благодаря силам инерции. К динамическому виду относят центробежные, водоструйные, вихревые, диагональные и осевые насосы. Динамические пожарные насосы могут перекачивать сильно загрязненную воду, процесс всасывания происходит непрерывно, и они создают меньше шума, чем объемные виды. Самые простые по устройству – струйные насосы, однако у них низкий КПД.

Основная классификация по давлению подразделяет пожарные насосы на 3 вида:

• давление на выходе 2 МПа или меньше считается нормальным;
• давление на выходе 2-5 МПа считается высоким;
• устройство комбинированных возможностей, когда два предыдущих типа соединены.

Разделение взято из стандарта и относится к пожарным насосам центробежного типа. Именно такими их делают для пожаротушения в большинстве случаев.

Пожарные модели ПН-40 и НЦПН-40/100

Среди самых распространенных типов пожарных насосов еще со времен Советского Союза стоит выделить ПН-40. Ими оснащали практически всю автомобильную пожарную технику. Обозначение расшифровывается, как пожарный насос, выдающий 40 л/с. Модификация может дополнятся буквой У, что означает «универсальный».

Корпус и емкость для масла у ПН-40 выполнены, как единая деталь. Есть по два напорных патрубка и задвижки, коллектор, смеситель пены. Вал, на котором размещено рабочее колесо, делают из прочной стали. Само колесо и корпусные детали делают из нержавеющего алюминиевого сплава.

На аэродромном пожарном автотранспорте устанавливают модель ПН-60, а на насосных станциях модель ПН-110 с диаметрами рабочего колеса соответственно 360 мм и 630 мм У них схожее устройство и принцип действия, но увеличены габариты. Корпусные детали отливают из чугуна, что сказывается на массе.

После совершенствования проточной части пожарного насоса ПН-40, удалось создать более продуктивную модель НЦПН-40/100УВМ. Она выдает максимальные 60 л/с воды, и укомплектована закрытыми подшипниками, что позволяет на протяжении всего срока службы не прибегать к дополнительной смазке. При повышенных огнетушащих характеристиках обеспечивает небольшой расход тушащего вещества, поскольку может создавать тонкие распыляющие струи.