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.
-
Определение
Пожарные центробежные насосы (ПЦН) – насосы нового поколения. Основные конструктивные элементы и системы, обеспечивающие их функционирование, аналогичны элементам и системам насосов ПН. Однако в конструкции насосов ПЦН имеется ряд принципиальных особенностей, отличающих их от насосов ПН.
В этих насосах герметизация внутренних полостей осуществляется уплотнениями торцового типа. Элементы этих уплотнений изготовлены из силицированного графита. Этот материал характеризуется высокой износостойкостью и, следовательно, обеспечивает долговечность уплотнений.
Уплотнения рабочих колес пожарных насосов могут быть и комбинированными. Так, по желанию заказчика изготавливаются насосы, в которых уплотнения рабочих колес и межступенчатые уплотнения выполняются щелевыми, а концевые уплотнения вала – торцовыми.
Существенным является также и то, что струйные насосы в вакуумных системах заменены пластинчатыми насосами с механическим приводом.
Важным является то, что в конструкции насосов реализованы автоматические системы управления забором воды из естественных водоисточников. Ручной привод является дублирующим.
Внесены изменения и в систему подачи пенообразователя. Так, предусматривается автоматическое выключение подачи пенообразователя при выключении пенных стволов или ГПС. На некоторых ПЦН предусмотрен автоматический контроль и поддержание концентрации пенообразователя в воде.
На насосах предусмотрена установка счетчиков продолжительности их работы.
Пожарные центробежные насосы серии ПН устанавливают на автоцистернах и автонасосах. Они обозначаются так: ПН-40УВ. В этом обозначении ПН – пожарный насос; 40 – максимальная подача насоса 40 л/с; У – универсальный и В – особенности выпускаемой серии. Геометрически подобны этой серии пожарные насосы ПН-60 и ПН-110. Они применяются на пожарных аэродромных автомобилях и пожарных насосных станциях, соответственно. Все эти насосы имеют одинаковую номенклатуру основных деталей, идентичны по конструкции, но имеют различные габариты и массу.
Использование поршневых насосов в пожарной службе
... и т.д. Аксиально-поршневые насосы Эти насосы применяются в гидравлических системах и перекачивают масла. В распределительном диске 7 ... существенный недостаток. 3. Струйные насосы Струйные насосы широко используются в пожарной технике. Водоструйный насос Пожарный гидроэлеватор (рис. 2.9) представляет ... находится в пределах 0,2-0,3 мм. Эти щелевые уплотнения уменьшают циркуляцию жидкости в насосе. При ...
Работоспособность центробежных насосов определяется совершенством его герметизации. Герметизация внутренней полости насоса от внешней среды осуществлена двумя способами. Все стенки соединяемых корпусных деталей герметизируют резиновыми прокладками.
Пожарный насос ПН-60 является геометрически подобной моделью насоса ПН-40У. Основные детали и колесо насоса отлиты из чугуна (СЧ-24-44).
Рабочее колесо (диаметр 360 мм) насажено на вал диаметром 38 мм по месту посадки. Крепится оно двумя шпонками и закрепляется шайбой и гайкой.
Уплотнение вала насоса осуществляется манжетами АСК-50 (50 – диаметр вала, мм).
Для работы от открытого водоисточника на всасывающий патрубок насоса навинчивается водосборник с двумя патрубками для всасывающих рукавов диаметром 125 мм.
Пожарный насос ПН-110. Этот насос также геометрически подобен насосу ПН-40У. Его основные корпусные детали и рабочее колесо изготовлены из серого чугуна. Диаметр рабочего колеса 630 мм, диаметр вала в месте установки сальников 80 мм (манжеты АСК-80).
Диаметр всасывающего патрубка 200 мм, напорных патрубков – 100 мм. [ 1 ]
-
Принцип работы
Внутри корпуса насоса, который имеет, как правило, спиральную форму, на валу жестко закреплено рабочее колесо. Оно, как правило, состоит из заднего и переднего дисков, между которыми установлены лопасти. Они отогнуты от радиального направления в противоположную сторону, направления вращения рабочего колеса. С помощью патрубков корпус насоса соединяется с всасывающим и напорным трубопроводами.
Если корпус насоса полностью наполнен жидкостью из всасывающего трубопровода, то при придании вращения рабочему колесу жидкость, которая находится в каналах рабочего колеса, под действием центробежной силы будет отбрасываться от центра колеса к периферии. Это приведёт к тому, что в центральной части колеса создастся разрежение, а на периферии повысится давление. А если повышаться давление, то жидкость из насоса начнёт поступать в напорный трубопровод. Вследствие этого внутри корпуса насоса образуется разряжение, под действием которого жидкость одновременно начнёт поступать в насос из всасывающего трубопровода. Таким образом, происходит непрерывная подача жидкости центробежным насосом из всасывающего в напорный трубопровод.
Центробежные насосы бывают не только одноступенчатыми, но и многоступенчатыми. При этом принцип их действия во всех случаях остается таким же, как и всегда. Жидкость будет перемещаться под действием центробежной силы, которая развивается за счёт вращающегося рабочего колеса.[1]
Транспортирование жидкостей и газов
... создаваемого в напорной гидролинии, от подачи жидкости насосом К насосам объемного типа относятся: 1. роторные насосы - общее название насосов, которые перемещают жидкости при движении роторов, кулачков/клиньев, винтов, ... перемещения (всасывания и нагнетания) жидких сред (не только воды) или газов. Без насосного оборудования современная жизнь практически невозможна. Достаточно сказать, что насосное ...
-
Достоинства и недостатки
достоинствами
-
Высокая производительность и равномерная подача.
-
Простота конструкции, компактность, легкость соединения с приводом (отсутствие передаточных механизмов – редукторов, вариаторов и т.д.)
-
Простота регулирования и обслуживания.
-
Возможность работы на загрязнённых жидкостях (отсутствие клапанов, достаточно большие зазоры между рабочим колесом и корпусом).
-
Отсутствие инерционных сил при работе насоса (рабочее колесо вращается равномерно), поэтому не требуются тяжёлые фундаменты.
-
Высокая надёжность в работе и долговечность.
Недостатками
-
Малый создаваемый напор (в одноступенчатой конструкции обычно не превышает 50м).
Для создания наиболее высоких напоров применяют многоступенчатые насосы, имеющие несколько одинаковых колёс, вращающихся на общем валу. Жидкость, последовательно проходя через все колёса, получает напор, теоретически равный сумме напоров, создаваемых каждым рабочим колесом. Однако, при переходе из одной ступени в другую, жидкость многократно изменяет направление скорости, поэтому происходят потери энергии на местные сопротивления и, как следствие, снижение КПД. Кроме того, конструкции многоступенчатых насосов намного сложнее одноступенчатых.
-
Насосы не обладают свойством самовсасываемости (требуют заливки перекачиваемой жидкостью перед пуском).
-
Подача насоса зависит от сопротивления сети и в случае подключения дополнительного потребителя жидкости и(или) увеличения общего сопротивления сети подача насоса уменьшается.[1]
-
Характеристики
На пожарных автомобилях устанавливают центробежные насосы. Это обусловлено тем, что эти насосы обладают рядом достоинств: равномерностью, подачей без пульсаций, огнетушащих средств; способностью работать «на себя», т. е. при перекрытии пожарного ствола, засорении или заломе пожарного рукава в системе подачи воды не повышается чрезмерно давление, этим гарантируется надежная работа насосной установки; простотой управления насосом и его обслуживания в эксплуатации на пожарах.
На пожарных автомобилях используются центробежные одноступенчатые консольные насосы. Максимальная геометрическая высота всасывания 7 м, число рабочих колес — одно. Обозначение насосов ПН-ЗОК, ПН-40У, где ПН — пожарный насос; 30 или 40 — подача в л/с; К — консольный; У — унифицированный.
Некоторые насосы имеют обозначение ПН-30КФ, где буква «Ф» указывает, что этот насос форсированный. На нем установлено колесо большего диаметра, чем на основной модели.
Насосы могут иметь и обозначение ПН-40УА, где буква «А» указывает на непринципиальные конструктивные особенности.
Пожарная безопасность промышленных предприятий
... эвакуацией людей; системами противодымной защиты; применением средств пожарной сигнализации и средств извещения о пожаре; организацией пожарной охраны промышленных объектов. Ограничение горючих веществ и их размещения ... недопустимо одними и теми же средствами; источники и средства подачи воды при пожаротушении; максимально допустимый запас специальных средств пожаротушения; необходимая скорость ...
Все пожарные насосы создают напор 100 м вод. ст. и рассчитаны на максимальную геометрическую высоту всасывания 7 м.
Различаются они по значению подачи. Лучшими характеристиками обладает насос Г1Н-40УА. Этот насос легче других насосов по массе, потребляет меньшую мощность, чем, например, насос ПН-40К с такой же подачей. Насос ПН-40УА является наиболее совершенным в настоящее время. Тщательно отработанная конструкция колеса и корпуса обеспечивает минимальные потери в этом насосе. Его коэффициент полезного действия превышает 0,58.
Пожарный насос ПН-40УА устанавливается на всех современных пожарных автоцистернах и насосах, создаваемых на шасси ЗИЛ-130, ЗИЛ-131, ГАЗ-66, «Урал-375», ЗИЛ-133Г1.
Пожарные насосы 1ТН-40К, а также ПН-ЗОК и ПН-30КФ устанавливались на ранее выпускавшихся пожарных автомобилях. В настоящее время они сняты с производства. Однако в гарнизонах пожарной охраны эксплуатируются пожарные автомобили с этими насосами. Так, пожарные насосы ПН-ЗОКФ эксплуатируются на пожарных автоцистернах АЦ-30(130)-63А и пожарных автонасосах АН-30(130)-64А. Пожарный насос ПН-ЗОК устанавливался на более ранних моделях пожарных автомобилей.
Универсальные характеристики насосов показывают зависимость развиваемого ими напора, потребляемой мощности и изменение коэффициента полезного действия от подачи насоса.
Универсальная характеристика насоса ПН-40У при частотах вращения рабочего колеса, равных 2700 и 2600 об/мин, представлена на рис. 5 (кривые 1 и 2).
Наивыгоднейшим режимом работы насоса при 2700 об/мин рабочего колеса является режим с подачами от 36 до 44 л/с. При уменьшении частоты вращения рабочего колеса будет уменьшаться развиваемый насосом напор и коэффициент полезного действия.
При снижении мощности двигателя вследствие его износа или при низкой температуре охлаждающей жидкости в системе охлаждения насос может не обеспечить необходимых значений подачи воды и напора. Поэтому необходимо предпринимать все меры для содержания двигателей в надлежащем техническом состоянии.
Необходимо также обеспечивать работу на пожарах при оптимальных температурных режимах охлаждающей жидкости.
Универсальные характеристики насосов изменяются в процессе эксплуатации. Так, при изнашивании уплотнительных. колец увеличиваются щелевые зазоры. На насосах, отработавших большой срок, зазоры увеличиваются от 0,3 до 1,5 мм. Это приводит к увеличению циркуляции воды в насосе, и работа насоса ухудшается.
Интенсивность изнашивания уплотнительных колец сильно увеличивается при работе насосов на загрязненной воде, особенно при заборе ее с открытых водоемов. Правильный забор воды с открытых водоемов способствует продлению сроков службы насоса и его эффективной работе.
В эксплуатации универсальные характеристики насосов ухудшаются вследствие забивания полостей насоса твердыми предметами, например, мелкими камешками. В насосах при неправильном заборе воды или несоблюдении правил установки пожарного автомобиля на водоисточник мелкими камешками могут забиваться несколько полостей рабочего колеса. Это уменьшает проходимые сечения полостей и, следовательно, подачу насоса и развиваемый им напор.[1]
Насосные агрегаты пожарных АЦ (автоцистерн) и АНР (автомобиля насосно-рукавного)
... давления, составляют группу объемных насосов. насос кавитация струйный работа 1. Виды насосов и их классификация Основным специальным агрегатом пожарных автомобилей являются пожарные насосы, которые служат для подачи ... - через рабочее колесо в направлении его оси. Диагональные (радиально-осевые) насосы являются промежуточной формой между центробежными и осевыми насосами: вход воды у них осевой, ...
-
Особенности работы в зимнее время
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.[1]
Заключение
Таким образом, основным агрегатом, предназначенным для подачи воды и раствора пенообразователя на пожар, является центробежный насос, устанавливаемый на большинство пожарных автоцистерн.
Применение центробежных насосов объясняется следующими достоинствами:
-
относительно небольшие габариты и масса;
-
удобство привода;
-
сравнительная простота конструкции и надежность в эксплуатации;
-
равномерная подача жидкости и простота регулирования её в широких пределах;
-
возможность работы «на себя» – т.е. при временном прекращении отбора воды из напорной линии;
-
высокий КПД;
-
возможность перекачивания загрязненных жидкостей.
Список литературы
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/referat/spasatelnaya-tehnika/
-
Пожарная техника: Учебник / Под ред. М.Д. Безбородько. М.: Академия ГПС МЧС России, 2004. 550 с.
