Войти
Образовательный портал. Образование
  • Манная каша на молоке: пропорции и рецепты приготовления Манная каша 1 порция
  • Суп-пюре из брокколи с сыром Рецепт крем супа из брокколи с сыром
  • Гороскоп: характеристика Девы, рождённой в год Петуха
  • Причины выброса токсичных веществ Несгораемые углеводороды и сажа
  • Современный этап развития человечества
  • Лилия яковлевна амарфий Могила лилии амарфий
  • Пожарные насосы и насосные установки. Пожарные насосы: основные виды, ТТХ и принцип действия. Классификация центробежных пожарных насосов

    Пожарные насосы и насосные установки. Пожарные насосы: основные виды, ТТХ и принцип действия. Классификация центробежных пожарных насосов

    МЧС РОССИИ
    ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
    «5 ОТРЯД ФЕДЕРАЛЬНОЙ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ СЛУЖБЫ
    ПО ЧУВАШСКОЙ РЕСПУБЛИКЕ-ЧУВАШИИ»
    ПОЖАРНАЯ ЧАСТЬ №5

    РЕФЕРАТ

    «Классификация, устройство и принцип действия центробежных пожарных насосов. Их сравнительные технические характеристики. Вакуум системы центробежных насосов. Особенности работы насоса при заборе воды от гидранта и из водоема».

    Чебоксары 2013 год

    Введение
    3
      Классификация, устройство и принцип действия, центробежные пожарных насосов, их сравнительные технические характеристики
    5
    9
    10
    12
      Техника безопасности при работе с пожарными насосами
    15
    Заключение
    17
    Список литературы
    18

    ВВЕДЕНИЕ

    Насосами всасывают жидкости и подают по рукавным линиям к месту пожара. По принципу действия пожарные насосы разделяются на следующие основные группы: центробежные, шестеренные, струйные, воздушные подъемники, гидротараны. В пожарной охране наибольшее распространение получили центробежные, шестеренные и струйные насосы.
    Основные характеристики пожарных насосов - высота всасывания, напор, создаваемый насосом, подача.
    Геометрической высотой всасывания называют разность отметок оси насоса и уровня поверхности воды в водоеме, из которого жидкость забирают насосом. Чтобы насос мог поднять жидкость до уровня расположенного ниже оси насоса, он должен создать разрежение (вакуум) во всасывающей линии. Подъем жидкости происходит в результате разности давлений на поверхности водоема и внутри всасывающей рукавной линии, точнее на уровне оси насоса. Эту разность давлений называют вакуумметрической высотой всасывания. Теоретически вакуумметрическая высота всасывания при атмосферном давлении 0,1 МПа (1кгс/см 2) может быть 10,33 м вод. ст., практически она не превышает 8 м вод. ст. Высоту всасывания уменьшают сопротивления во всасывающей линии, сальниках и кранах насоса, неплотности соединений, повышения температуры жидкости и другие причины.
    Напор, создаваемый пожарными насосами, расходуется на подъем жидкости на высоту от приемного уровня до выхода из спрыска, на преодоление разности давлений на конце всасывающего рукава и у спрыска, на преодоление гидравлических сопротивлений во всасывающей и напорной линиях.
    Подача (расход) насоса зависит от его конструктивных характеристик и частоты вращения вала (для поршневых насосов - частоты движения поршня). Между подачей Q и частотой вращения вала л существует зависимость (математическая) Q 1 /Q 2 = п 1 / п 2 , Q 2 = Q 1 п 1 / п 2 .
    Мощность, потребляемую насосом, кВт, определяют по формуле:
    N= pQH/(102?),
    где p - плотность жидкости, кг/м 3 ; Q - подача насоса, м 3 /с; Н - полный напор насоса, м; ? - коэффициент полезного действия: для поршневых насосов 0,6-0,9, для центробежных 0,77-0,88.
      Классификация, устройство и принцип действия центробежные пожарных насосов, их сравнительные технические характеристики
    Основной элемент центробежного насоса - рабочее колесо с лопатками, укрепленное на валу внутри корпуса, который соединен с всасывающим и напорным трубопроводами. Перед началом работы насос и всасывающий трубопровод заполняют водой с помощью вакуум-аппарата, иногда воду заливают из цистерны или другой емкости.
    При вращении рабочего колеса вода, заполняющая каналы между его лопатками, под действием центробежной силы отбрасывается от центра колеса с большой скоростью, поступает в спиральную камеру и далее в нагнетательный трубопровод - выкидную линию. В центральной части насоса, т.е. перед входом воды в рабочее колесо, создается разрежение (вакуум). Под атмосферным давлением вода из водоема по всасывающему пожарному рукаву устремляется к насосу. Таким образом, вода непрерывно подается насосом.
    Центробежные насосы разделяются на одно- и многоколесные, низконапорные, создающие давление до 0,2 МПа (2 кгс/см 2), средненапорные - 0,2-0,6 МПа (2-6 кгс/см), высоконапорные - 0,6 МПа (6 кгс/см) и более с одно- и двусторонним подводом воды к рабочему колесу.
    Пожарный насос ПН-40УА (рис. 1) унифицированный, устанавливается на пожарные автомобили типа ГАЗ, ЗИЛ и "Урал". Состоит из собственно насоса, коллектора, двух напорных задвижек и пеносмесителя. Корпус и рабочее колесо отливаюi из алюминиевого сплава. В рабочем колесе предусматривают отверстия для уменьшения осевого давления. Вал колеса укрепляют консольно, на двух шарикоподшипниках. Насос оборудован манометром, мановакуумометром и тахометром. Разрежение в насосе и всасывающем пожарном рукаве создают с помощью вакуум-аппарата, который приводится в действие струей отработавшего газа (газоструйного эжектора).
    В процессе эксплуатации следят за показаниями контрольно- измерительных приборов, своевременно смазывают трущиеся детали, проверяют надежность крепления и сальниковые уплотнения, герметичность насоса. После работы воду из насоса выпускают через сливной краник.

    Таблица 1. Техническая характеристика центробежных насосов

    Показатель
    ПН-110
    Число напорных патрубков
    Диаметр, мм:
    всасывающего патрубка
    напорного патрубка
    рабочего колеса
    Частота вращения вала, с -1
    Подача номинальная, л/мин
    Давление номинальное,
    МПа (кгс/см?)
    Высота всасывания, м
    КПД насоса
    Потребляемая мощность, кВт
    Вакуум-аппарат:
    тип
    создаваемое разрежение, МПа (кгс/см?)
    время всасывания, с
    2

    125
    80
    320
    45
    2400
    0,98(9,8)

    7
    0,58
    68

    2

    2x125
    90
    360
    42
    3600
    0,88(8,8)

    7
    0,6
    98

    2

    200
    150
    630
    22
    6600
    0,88(8,8)

    7
    0,6
    195


    Газоструйный
    0,077(0,77) 0,077(0,77) 0,077(0,77)
    35 50 70

    Рис. 1. Центробежный насос типа ПН-40УА
    a - общий вид; б - разрез; 1 - задвижка; 2 - пеносмеситель; 3 - коллектор; 4 - насос; 5 - сальник; 6 - шарикоподшипник; 7 - пробка со щупом; 8 - уплотнительный стакан; 9 - шланг с масленкой; 10 - стопорная шайба; 11 - гайка; 12 - всасывающий патрубок; 13 - крышка; 14 - рабочее колесо; 15 - резиновые каркасные сальники; 16 - сливной краник, П - рычаг; 18 - винт; 19 - бронзовое уплотнительное кольцо; 20 - корпус насоса; 21 - сливная пробка; 22 - стальной вал; 23 - распорная втулка с червяком привода тахометра; 24 - корпус привода тахометра; 25 - муфта фланца

    При работе насосов в перекачку пользуются двумя способами: перекачивают воду из насоса в насос и через промежуточную емкость. Более сложной является перекачка воды из насоса в насос. В этом случае насос устанавливают на водоем или гидрант в водопроводной сети, прокладывают от него рукавные линии к месту пожара. В определенных местах в эту линию включают дополнительные насосы, причем для каждого последующего насоса всасывающими линиями служат напорные линии предыдущего насоса. Включают головной насос и подают воду ко второму насосу, который должен быть готов к запуску. При поступлении воды во второй насос его запускают и плавно открывают напорные задвижки. Давление на входе и выходе насоса контролируют соответственно мановакуумометром и манометром. При понижении давления на входе насоса ниже 0,1 МПа (1 кгс/см?) частоту вращения рабочего колеса уменьшают.
    При втором способе перекачки концы напорных линий опускают в какую-нибудь промежуточную емкость (лучше в пожарную цистерну), а из нее воду через всасывающие рукава забирают в насос, напорные линии и т.д. Во время перекачки следят за уровнем воды в цистерне. При понижении уровня воды подачу насоса снижают, а при повышении увеличивают или через разветвление лишнюю воду отводят в сторону.
    Для получения водного раствора пенообразователя воду в насос подают из водоема, водопроводной сети или пожарной цистерны, а пенообразователь - через смесительное устройство из бака, переносной емкости или пожарной цистерны, заполненной пенообразователем.
    После того как в насосно-рукавную систему подана вода по одному из описанных вариантов, включают пеносмеситель, указатель которого устанавливают против деления, соответствующего заданному расходу раствора пенообразователя. При наличии пенообразователя в пожарной цистерне открывают вентиль, соединяющий цистерну с пеносмесителем. Чтобы получить пену заданного качества, перед пенными стволами и генераторами поддерживают давление 0,4- 0,6 МПа (4-6 кгс/см 2).

      Назначение и общее устройство газоструйного вакуумного аппарата
    ГВА предназначен для предварительного заполнения центробежного насоса водой. Применяется на пожарных автомобилях с карбюраторными двигателями.
    Общее устройство:
    Струйный вакуум-насос состоит из чугунного (СЧ 15-32) диффузора и стального (Х6СМ) сопла. Кроме фланца для крепления к распределительной камере на вакуум-насосе имеется фланец для присоединения трубопровода, который соединяет вакуумную камеру струйного насоса с полостью пожарного насоса через вакуумный клапан (кран). Газовая сирена состоит из распределителя выхлопных газов и резонатора, собранного из шести трубок различной длины.
    При включении газоструйного вакуумного аппарата рычагом в насосном отсеке заслонка перекрывает выходное отверстие в распределительной коробке. Выхлопные газы проходят через сопло и создается разряжение в вакуумной камере, соединительном трубопроводе и в полости насоса при включенном вакуум-клапане насоса (рукоятка вакуум-клапана в положении «на себя»). Происходит подъем воды из водоема в насос. Время всасывания воды вакуумным аппаратом с высоты 7 метров – 35 … 40 секунд.
      Особенности работы насоса при заборе воды из водоисточника
    Существует несколько способов подачи воды пожарным насосом: из цистерны, открытых водоемов, от водопроводной сети.
    При подаче воды из цистерны проверяют плотность заглушки на всасывающем патрубке, закрывают сливной краник, присоединяют к напорному патрубку рукавную линию, открывают вентиль на патрубке, соединяющем цистерну с насосом, включают насос. Затем открывают напорную задвижку и плавно поднимают давление в насосе, для чего увеличивают частоту вращения его рабочего колеса.
    При работе от водопроводной сети устанавливают пожарную колонку на гидрант, отсоединяют заглушку на всасывающем патрубке насоса и на ее место ставят сборник. Соединяют колонку с накосом жестким и мягким рукавами, закрывают сливной краник, прокладывают напорные линии и присоединяют их к напорным задвижкам насоса. С помощью пожарной колонки открывают гидрант. Поступление воды в гидрант и колонку определяют по характерному шуму. Открывают вентили пожарной колонки - вода заполняет всасывающие рукава и внутреннюю полость насоса, открывают напорные задвижки и включают насос, плавно поднимая давление.
    При подаче воды из открытого водоема выполняют следующие действия:
    1. Поставить машину на водоисточник так, чтобы всасывающая линия была по возможности на 1 рукав, изгиб рукава был плавно направлен вниз и начинался непосредственно за всасывающим патрубком.
    2. Для включения насоса при работающем двигателе необходимо, выжав сцепление, включить коробку отбора мощности в кабине водителя, а затем выключить сцепление рукояткой в насосном отсеке.
    3. Погрузить всасывающую сетку в воду на глубину не менее 60 см, проследить, чтобы всасывающая сетка не касалась дна водоема.
    4. Проверить перед забором воды закрытие всех задвижек и кранов на насосе и водопенных коммуникациях.
    5. Забрать воду из водоема включением вакуумной системы, для чего выполнить следующие работы:
    5.1. Включить подсветку, повернуть на себя рукоятку вакуумного клапана;
    5.2. Включить газоструйный вакуумный аппарат;
    5.3. Увеличить частоту вращения рычагом «Газ»;
    5.4. При появлении воды в смотровом глазке вакуумного клапана закрыть его поворотом рукоятки;
    5.5. Снизить рычагом «Газ» частоту вращения до холостого хода;
    5.6. Плавно включить сцепление рычагом в насосном отсеке;
    5.7. Выключить вакуумный аппарат;
    5.8. Довести рычагом «Газ» напор на насосе (по манометру) до 30 м;
    5.9. Плавно открыть напорные задвижки, рычагом «Газ» установить необходимое давление на насосе;
    5.10. Следить за показаниями приборов и возможными неисправностями;
    6. При работе от пожарных водоемов особое внимание уделить контролю за уровнем воды в водоеме и положению всасывающей сетки;
    7. Через каждый час работы насоса смазать сальники поворотом крышки масленки на2 … 3 оборота;
    8. После подачи пены с использованием пеносмесителя промыть насос и коммуникации водой от цистерны или водоисточника;
    9. Заправлять водой цистерну после пожара от используемого водоисточника рекомендуется только в том случае, если есть уверенность, что вода не имеет примесей;
    После работы слить воду из насоса, закрыть задвижки, установить заглушки на патрубки.
      Техническое обслуживание пожарных насосов
    Виды, объем и сроки технического обслуживания пожарных насосов регламентированы Приказ МЧС России от 18.09.2012г. № 555 "Об организации материально-технического обеспечения системы МЧС России".
    Ежедневно при смене дежурных караулов водители проверяют чистоту и исправность узлов насоса и его коммуникаций, манометра, мановакуумметра, тахометра, кранов, вентилей, задвижек и пеносмесителя, а также наличие смазки в корпусе насоса. Затем насос испытывают на герметичность: закрывают сливной краник, задвижки, краны и вентили водопенных коммуникаций, ставят заглушку на всасывающий патрубок, запускают двигатель, включают вакуум-аппарат и создают в полости насоса разрежение 73-76 кПа (550-570 мм рт. ст.). Скорость падения вакуума не должна превышать 13,6 кПа (100 мм рт. ст.) за 2,5 мин. О результатах проверки водитель докладывает командиру отделения.
    При работе на пожаре или на учении следят за показаниями измерительных приборов, положением всасывающей сетки в водоеме, через каждый час работы насоса сальники смазывают поворотом крышек колпачковых масленок на 2-3 оборота. По окончании работы внутреннюю полость насоса промывают чистой водой, сливают воду, плотно закрывают запорные устройства, на всасывающий патрубок ставят заглушку и убирают рукава.
    Таблица 2. Возможные неисправности ЦПН, причины, способы устранения

    и т.д.................
    Отказ, внешнее его проявление

    Одним из наиболее сложных технологических средств вооружения МЧС являются пожарные насосы. Их главное предназначение — подача составов, тушащих огонь, к очагу пожара. Первые ручные пожарные насосы появились еще в 18 веке, в конце 19-ого уже использовались устройства с приводом от паровых машин. Сегодня в сфере пожаротушения используются несколько видов данного вооружения. Они имеют различную конструкцию, принцип действия, технические возможности, набор режимов, создают давления с разными показателями. Но и теперь разработки не окончены, в ВИПТШ и ВНИИПО продолжаются предлагать новые конструкции устройств.

    Пожарные насосы – это оборудование, которое преобразует энергию источника питания в механическую, и использует ее для перекачки жидких или газообразных рабочих сред. Этими установками комплектуются автомобили. Основное назначение ПН — обеспечение подачи веществ к очагу возгорания, работы гидравлического оборудования, вакуумных устройств. Функционал ограничен 2-мя операциями: засасывание рабочей среды и ее нагнетание. Каждое устройство характеризуется такими ключевыми параметрами:

    • величина подачи, то есть объем рабочий среды, который проходит через установку за отчетное времени;
    • показатели напора – это разность величины энергии рабочей среды до входа в агрегат и после него;
    • высота всасывания;
    • показатели КПД.

    Насос сформирован несколькими рабочими модулями: входной патрубок, задвижка для изменения напора, коллектор, соединительный элемент для . В подразделениях пожарной охраны преимущественно используются следующие модели: ПН-40У, PN40, ПН-40УА и ПН-40УВ.

    Важно! Существует государственный стандарт на пожарные насосы, в нем регламентируется классификация, устройство и принцип действия оборудования. При выборе модели нужно ориентироваться на требования этого ГОСТ.


    Классификация ПН

    Современные пожарные насосы, назначение и виды предполагают несколько модификаций. На практике преимущественно применяют объемные, струйные, центробежные модификации:

    Струйный насос

    Этот вид помп классифицируется по двум типам:

    • Водоструйные. Этими установками комплектуется каждая спецмашина. Они разрешают брать воду из водоемов даже с берегами, поросшими водной растительностью, ими же удаляют воду после пожара из помещений. Это оборудование эжекторного типа, в котором потенциал трансформируется в кинетическую энергию.
    • Газоструйные. Агрегаты используются для наполнения центробежных агрегатов и трасс всасывания. Использует отработанные среды ДВС. Проходя по корпусу, рабочая среда создает разряженную зону, которая и осуществляет функционал.

    Объемный насос

    Передвижение среды в таком агрегате осуществляется посредством изменения объема внутреннего отсека. Объемные устройства классифицируются на несколько групп:

    • Поршневые. В таких модификациях трансформация объема выполняется посредством движений поршневого элемента. Их достоинства — в высоком КПД, отличной всасываемости, а недостаток в том, что подача слаба и ее нельзя регулировать.
    • Пластинчатые. Здесь работает лопатка ротора, вращаясь, она прижимается к гильзе, и формирует полости, изменяющие объем рабочей камеры. Полости движутся в направлении выхода, проталкивая к нему жидкость.
    • Шестеренные. В таких насосах работа выполняется посредством двух колес, одно из которых двигается принудительно, второе — в сцепке с ним свободно.
    • Водокольцевые. Изменения пространства камеры выполняет ротор, ее объем трансформируется до 2 раз. Этот вид характеризует низкий коэффициент полезного действия, а перед началом работы, в насос следует завивать жидкость.

    Центробежный насос

    Насосы центробежного действия устанавливают на различные виды пожарной техники. Максимально востребованы установки консольного типа с правым вращением. Центробежные агрегаты различаются по показателям давления:

    • до 2,0 МПа;
    • до 5,0 МПа;
    • агрегаты способные создавать и то и другое давление.

    Этот тип насосов принято классифицировать по нескольким параметрам:

    • По количеству колес. Насосы бывают 1-ступенчатые, 2-ступенчатые и с большим числом колес.
    • Расположение вала. Элемент может быть расположен под наклоном, вертикально или горизонтально.
    • Максимальный напор. Эта характеристика может быть нормальной – до 100 метров, высокой – до 300 метров, комбинированной – установки способные создавать и нормальный и высокий напор.
    • Размещение в спецмашине. Агрегат может размещаться в автомобиле спереди, посредине и сзади.

    Внутри корпуса центробежного насоса есть колесо, которое при вращении передает жидкости энергию, при увеличении скорости повышается давление. «Зуб» направляет воду в диффузор. Так на входе формируется разряженная зона, а на выходе — с избыточным давлением. Закручивание жидкости купируют разделители.

    На заметку! Какие насосы не используются в пожарной технике, регламентирует ГОСТ. Все устройства, не включенные в перечень, применять запрещено.


    Общие схемы ПН

    Общие сведения о насосах пожарных предлагают следующие схемы:

    Объемные агрегаты:


    Центробежные насосы:


    Подвиды объемных пожарных насосов могут отличаться схемами, но в целом их функционал тождественен.


    Разновидности

    Один из важных критериев, по которым классифицируют ПН – это принцип работы. Этот параметр делит все установки на две больших группы:

    • Объемные. Эти агрегаты в свою очередь подразделяются на две подкатегории: возвратно-поступательные, к которым относятся диафрагменные, поршневые, плунжерные, и роторные – пластинчатые, шестеренные, винтовые.
    • Динамические. Это лопастные насосы и агрегаты трения. У первым относятся осевые, центробежные, диагональные. Насосы трения – это вихревые и струйные.

    Технические параметры ПН

    Классификация пожарных насосов предполагает, что каждому виду устройств присущи определенные технические характеристики. При выборе модели следует рассматривать такие ТТХ:

    • рабочая подача огнетушащего вещества;
    • напор в рабочем режиме;
    • уровень дозирования образователя пены;
    • мощность в рабочем режиме;
    • наибольшая подача;
    • параметры КПД;
    • кавитационный запас;
    • температурный диапазон рабочей среды;
    • максимальные размеры и концентрация твердых веществ;
    • рабочая частота вращения вала привода;
    • время, за которое насос заполняется рабочей средой;
    • габариты и вес;
    • комплектация.

    Эксплуатация и обслуживание пожарного насоса предполагают определенный порядок. Не выполнение требований увеличивает риски появление неисправностей, потерю работоспособности и преждевременную выработку ресурса.


    Признаки и причины неисправностей, возможности восстановления работоспособности

    Любые виды пожарных насосов могут выйти из строя, или снизить производительность по ряду причин:

    • неправильное подключение к водопроводным коммуникациям;
    • износ рабочих элементов устройства;
    • снижение герметичности соединений.

    Если неисправности не критичны, их можно устранить. В таблице ниже приведены признаки неполадок, причины их появления и способы восстановления работоспособности.

    Признаки Причины Способы ремонта
    В вакуумной полости не формируется разряжение

    1. Открыт кран слива входного патрубка, не закрыта арматура, неплотное прилегание клапанов.

    2. Неплотное соединение элементов.

    1. Привести арматуру в нужную конфигурацию.

    2. Заменить расходники, подтянуть крепежи.

    Устройство не заполняется рабочей средой

    1. Высота всасывания – больше, чем требуется.

    2. Расслоение рукава.

    3. Засорилась сетка.

    1. Снизить высоту.

    2. Поменять рукав.

    3. Прочистить сетку.

    На манометре не отображается давление

    1. Прибор неисправен.

    2. В канале замерзла жидкость или образовался засор.

    1. Поменять прибор.

    2. Очистить канал.

    Появление посторонних шумов и вибраций

    1. Появилась кавитация.

    2. Ослабли крепления.

    3. Износ подшипников.

    4. Попадание в устройство предметов.

    1. Корректировать настройки.

    2. Подтянуть крепления.

    3. Поменять подшипники.

    4. Очистить устройства.

    При работе снижается сила струи

    1. Засорилась сетка.

    2. Нарушена герметичность соединений.

    3. Пропускают сальники.

    1. Прочистить засор.

    2. Поменять кольца.

    3. Поменять сальники, проверить объем масла.

    Установка не дает должного напора

    1. Засор колеса.

    2. Износ уплотнителей.

    3. Попадание воздуха в систему.

    4. Повреждение лопаток колеса.

    1. Устранить загрязнения.

    2. Поменять уплотнители.

    3. Купировать попадание воздуха.

    4. Поменять колесо.

    Смеситель не подает состав для образования пены

    1. Засор в магистрали.

    2. Засор на выходе из дозатора.

    1. Прочистить магистраль.

    2. Прочистить отверстие дозатора.

    Обратите внимание! Выполняя техническое обслуживание насосного оборудования нужно руководствоваться инструкцией по эксплуатации конкретной модели. ТО и проверки должны проводиться регулярно.


    Последовательность действий при работе с насосом

    Виды пожарных насосов и их классификация важны при техническом обслуживании, но не влияют на порядок работы с оборудованием:

    • поскольку ПН не является самовсасывающим устройством, перед пуском его следует заполнить, из автоцистерны это выполняется без создания разряженного пространства посредством открывания арматуры;
    • при заборе жидкости из водоема потребуется вакуумный насос, чтобы заполнить ПН.

    Во втором случае время заполнения измерительный прибор показывает избыточные параметры давления. Затем в агрегате открывается арматура, и вода направляется в напорные рукава. Когда жидкость избавится от воздуха, насос готов к эксплуатации. Всасывание осуществляется с высоты до 7,5 метров. Увеличение параметров чревато нестабильным функционалом, появлением кавитации и срывом потока. Для производительной работы важна герметичность камер, поэтому важно регулярно проверять их. При максимальных значениях разрежённости нужно закрыть кран между ПН и вакуумной помпой.


    Чем отличается НЦПВ от пожарного насоса

    Конструкция НЦПВ полностью тождественна пожарному насосу, включая схему и модули управления. При этом конструкторам удалось добиться существенных преимуществ:

    • повышена производительность в полтора раза – до 50 литров в секунду от , до 60 – при заборе из водоема;
    • на 10% увеличен КПД;
    • до 20% увеличен напор;
    • возможность обеспечить функционал 8 генераторов пены;
    • НЦПВ комплектуется расширенным набором измерительных приборов;
    • возможность регулирования концентрации всех типов ПО и их экономия;
    • кардинально изменена конструкция узла сальников, в НЦПВ он не требует техобслуживания, замены расходников, надежен и долговечен.

    Пожарные насосы

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

    Классификация насосов

    Насосы классифицируются по нескольким признакам :

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

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

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

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

    Динамические насосы подразделяются на лопастные и насосы трения и инерции .

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

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

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

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

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

    Центробежный насос

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

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

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

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

    Струйный насос

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

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

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

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

    Шестеренный насос

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

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

    Шиберные и шиберно-роликовые насосы

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

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

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

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

    Водокольцевой насос

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

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

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

    Поршневой насос

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

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

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

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

    Диафрагменный насос

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

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

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

    Устройство насоса ПН-40У

    Неисправности пожарного насоса ПН-40У.

    Шестеренчатые и струйные насосы

    Пожарные насосы, их эксплуатация

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

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

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

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

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

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

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

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

    Классификация и основные характеристики насосов

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

    Рисунок 1 Классификация насосов

    2. Устройство насоса ПН-40У

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

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

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


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

    Схема центробежного насоса:

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

    Классификация центробежных насосов:

    По числу рабочих ступеней (одноступенчатые, многоступенчатые);

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

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

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

    По виду подводов с одно или двухсторонним входом;

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

    Принцип действия центробежных насосов

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

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

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

    Состоит из:

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

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

    Эксплуатация.

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

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

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

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

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

    Пеносмеситель ПС-5:

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

    Техническая характеристика насоса ПН-40У

    Максимально геометрическая высота всасывания 8м,

    Практическая высота всасывания -7 м.

    число рабочих колес - одно.

    Обозначение насосов ПН-40У;

    КПД более 0,58

    напор: – до 100 м.

    подача 40 л/с.

    номинальная частота вращения 2700 об/ мин.

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

    Условный проход всасывающего патрубка -125 мм.

    Условный проход напорных патрубков -70 мм.

    Диаметр рабочего колеса – 320 мм.

    Длина- 700 мм.

    Ширина – 960 мм.

    Высота- 660 мм.

    Масса- около 80 кг.

    Кавитация

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

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

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

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

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

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

    Достоинствами

    Быстроходность;

    Возможность привода от ДВС или электродвигателя;

    Конструктивная простота и надежность в эксплуатации;

    Низкая чувствительность к механическим примесям;

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

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

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

    Недостатками центробежных насосов являются:

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

    Падение напора с увеличением подачи жидкости;

    Подверженность рабочих органов насоса кавитационной эрозии на максимальных режимах работы;

    Ограничение частоты вращения рабочего колеса кавитационными явлениями.

    сравнение европейских стран

    Активность государства в решении социальных проблем напрямую затрагивает каждого гражданина вне зависимости от того, является ли он непосредственным потребителем предоставляемых социальных благ. Государство финансирует свою социальную политику из бюджета, который в свою очередь формируется за счет налоговых поступлений. Понятно, что без налогов – нет социальной политики, а без доверия государству – нет налогов.

    Представления людей о том, каким по содержанию и объему должно быть участие государства в социальной политике, с одной стороны, и их готовность финансировать эту политику, с другой, могут различаться. Формируется сложная и непрямая зависимость между нашими ожиданиями государственной помощи, с одной стороны, и готовностью соучаствовать в её финансировании, с другой. В этом проявляется имплицитное соглашение между гражданами и государством по этому поводу. Например, «я ему плачу налоги и ожидаю от него помощи» или «не плачу, но ничего и не ожидаю». В этом смысле можно говорить о своего рода «социальном контракте» между государством и обществом, который потенциально может иметь два равновесия. Возможны и неравновесные состояния «не плачу, но ожидаю», либо «плачу, но не ожидаю» , которые в сознании людей отличаются разрывом между запрашиваемым количеством общественных благ и пониманием необходимости собственного участия в их финансировании.

    © 2005-2017, HOCHU.UA