Меню

Насосы центробежные пожарные высокого давления

Насосы центробежные пожарные высокого давления.

В настоящее время для более эффективного тушения пожаров всё более широко используются пожарные насосы высокого давления. К пожарным насосам высокого давления относятся насосы, способные подавать воду или водные растворы под напором более 200 метров. Создание повышенных напоров в центробежных пожарных насосах высокого давления достигается, как правило, в поэтапном (ступенчатом) создании напора рабочими колёсами. При этом рабочая жидкость (вода) из напорной полости первой ступени, пройдя направляющий аппарат, подаётся уже под напором во всасывающую полость второй ступени, где рабочим колесом второй ступени происходит создание повышенного напора, и т.д. в зависимости от числа ступеней.

Агрегат мотонасосный пожарный высокого давления МНПВ-90/300 (далее по тексту – «мотонасос») предназначен для подачи воды и водных растворов пено-образователей с температурой 30 0 С с водородным показателем (РН) от 7 до 10 плотностью до 1010 кг/м 3 и массовой концентрацией твердых частиц до 0,5 %, при их максимальном размере 3 мм.

Мотонасос применяется для комплектации пожарно-спасательных автомобилей, пожарных автомобилей первой помощи, прицепных и переносных пожарных мотопомп высокого давления и других установок, используемых при тушении пожаров.

Работа мотонасоса на морской воде не предусматривается.

Мотонасос МНПВ-90/300 установлен на автомобиле первой помощи лёгкого класса АПП-0,5-5(2705)мод.008ПВ СПЧ-5.

Мотонасос представляет собой пожарный насос с приводом от двигателя внутреннего сгорания. Общий вид, основные составные части мотонасоса и органы управления показаны на рис. 20, 21, 22.

Рис. 20, 21, 22. Агрегат мотонасосный пожарный высокого давления МНПВ-90/300.

1 – напорный коллектор; 2 – масляный бачок; 3 – манометр МТП-1М-60 кгс/см 2 на выходе; 4 – пеносмеситель; 5 – кнопка включения вакуумного насоса; 6 – счётчик времени наработки; 7 – световой индикатор разряда АКБ; 8 – топливный фильтр; 9 – рукоятка управления дроссельной заслонкой карбюратора (управления «газом»); 10 – рукоятка управления воздушной заслонкой карбюратора (управления «подсосом»); 11 – двигатель; 12 – замок зажигания; 13 – пробка слива масла; 14– рама; 15 – амортизатор; 16– кран сливной; 17 – рукоятка управления сливными кранами; 18 – насос центробежный; 19– мановакуумметр МВТП-1М 5 кгс/см 2 на входе; 20 – клапан перепускной; 21– кран эжектора; 22 – рукоятка дозатора; 23– рукоятка выключения фрикционной муфты; 24 – глушитель; 25 – масляный рукав; 26– коллектор выпускной; 27 – пробка для заливки масла; 28 – вакуумный агрегат; 29– патрубок подвода пенообразователя; 30 – патрубок для присоединения рукавной катушки; 31 – напорный кран; 32 – штуцер для соединения с емкостью автомобиля; 33 – вакуумный кран; 34 – всасывающий рукав вакуумного агрегата; 35 – сливной кран; 36 – выхлопной рукав вакуумного агрегата; 37 – редуктор; 38 – пробка слива масла из редуктора; 39 – аккумуляторная батарея; 40 – щуп для контроля уровня масла в редукторе; 41 – выпрямитель; 42 – щуп для контроля уровня масла в двигателе; 43 – заливная горловина для масла.

Пожарный насос состоит из центробежного насоса 18 (рис. 20), напорного коллектора 1, системы дозирования и подачи пенообразователя, системы водозаполнения.

Рис. 23. Насос центробежный.

1 ‑ корпус насоса; 2– крышка задняя; 3– подшипник 107 ГОСТ 8338; 4 – колесо цилиндрическое косозубое; 5 – манжета 1-40х60-3 ГОСТ 8752-79; 6 – корпус задней опоры; 7 – штуцер для слива утечек из блока уплотнительного; 8 – блок уплотнитель-ный; 9, 10, 13, 15 – направляющий аппарат; 11, 14– колесо рабочее; 12 – опора скольжения; 16 – передняя опора; 17 – кольцо запорное; 18 – вал;19 – сетка; 20 – прокладка; 21 – диск.

Центробежный насос (рис. 23) представляет собой центробежный четырёх-ступенчатый насос со встречно расположенными рабочими колесами 11, 14, осевым подводом первой ступени и отводящими устройствами лопаточного типа (направляющими аппаратами) 9, 10, 13, 15.

Центробежный насос состоит из цилиндрического корпуса 1, закрытого с торцов крышками 2, 16, четырёх направляющих аппаратов 9, 10, 13, 15 и четырёх рабочих колёс 11, 14, расположенных на валу 18.

В корпусе 1 насоса выполнены переводные каналы, соединяющие отводящие каналы направляющего аппарата 13 второй ступени с подводящими каналами третьей ступени, расположенными в крышке 2. В крышке 16 насоса установлена защитная сетка 19.

Рабочие колёса 11, 14 выполнены с полуоткрытыми цилиндрическими лопатками – без переднего покрывающего диска. Колёса 14 отличаются от колёс 11 только направлением лопаток. Зазор между торцами лопаток рабочих колёс 11, 14 и дисками 21 или крышкой 16 величиной (0,3. 0,4) мм (без учёта осевого люфта в подшипниках) обеспечивается подбором регулировочных прокладок 20.

Читайте также:  Боковое давление жидкости на стенки резервуара

Вал 18 насоса установлен на двух опорах. В качестве одной опоры использованы два однорядных радиальных шарикоподшипника 3, закрепленных в корпусе 6 и ограничивающих осевое перемещение вала 18. В качестве второй опоры вала 18 использован подшипник скольжения 12, состоящий из двух втулок, выполненных из износостойкого материала, обладающего низким коэффициентом трения в воде (силицированный графит СГП).

Межступенные уплотнения – щелевого типа.

Уплотнение вала 18 обеспечивается сальниковым уплотнением, состоящим из набора уплотнительных колец (рис. 24), поджимаемых в осевом направлении нажимным кольцом 5.

Для слива утечек воды через сальниковое уплотнение в крышке 2 имеется штуцер 7.

Рис. 24. Блок уплотнительный.

1 – уплотнительные кольца из набивки; 2 – кольцо нажимное; 3 – болт; 4 – вал насоса; 5 – кольцо уплотнительное 085-090-30-2-2 ГОСТ 18829-73; 6 – корпус уплотнительного блока; 7 – кольцо уплотнительное 075-080-30-2-2 ГОСТ 18829-73; 8 – проволока контровочная.

Переводные каналы направляющего аппарата 10 четвёртой ступени заканчиваются кольцевой камерой, образованной направляющими аппаратами 10, 13, и соединяющейся с выходным патрубком на корпусе 1 насоса.

Для слива воды из полостей насоса в нижней части его корпуса установлены два шаровых крана 16 (рис. 22). Оба крана объединены тягой и управляются одной рукояткой 17 (рис. 22).

Напорный коллектор1 (рис. 20) крепится к выходному патрубку насоса. На напорном коллекторе установлены перепускной клапан 20, напорный шаровый кран 31 , вакуумный кран 33.

Перепускной клапан20 (рис. 20) обеспечивает обмен воды в насосе при отсутствии подачи, предотвращая перегрев насоса и резкое изменение нагрузки на двигатель.

Перепускной клапан (рис. 25) состоит из корпуса 2 и установленных в нём на оси 3 заслонки 11 и клапана 10. Поджатие клапана 10 к втулке 13 обеспечивается прижимной пружиной 9. При отсутствии напора воды заслонка 11 перекрывает отверстие в корпусе напорного коллектора насоса 12 и удерживается в таком положении возвратной пружиной 1. Момент трогания заслонки имеет важное значение для правильной работы клапана. Регулировка момента осуществляется разворотом фланца 8, в котором закреплен один из концов возвратной пружины. Номинальное значение момента составляет 800 г·см.

При наличии подачи заслонка 11 потоком воды, проходящей по напорному коллектору, поворачивается с осью 3, преодолевая момент, создаваемый возвратной пружиной 1. Клапан 10 поджимается пружиной 9 к торцу втулки 13, исключая переток воды из коллектора.

При отсутствии напора заслонка 11 под действием пружины 1 возвращается в исходное положение. При этом специальный выступ на оси 3 приподнимает клапан 10, открывая отверстие во втулке 13. Вода из напорного коллектора через отверстия во втулке 13 и штуцере 18, приоткрыв клапан 17, через штуцер 14 сливается в цистерну пожарного автомобиля.

Для слива воды, оставшейся над клапаном, предназначен сливной кран 6.

Рис. 25. Клапан перепускной.

1 – возвратная пружина; 2– корпус перепускного клапана; 3– ось заслонки; 4 – вакуумный кран; 5 – патрубок для присоединения всасывающего рукава вакуумного насоса; 6 – сливной кран; 8 – фланец; 9– пружина; 10– клапан; 11 – заслонка; 12 – корпус коллектора; 13 – втулка; 14 – штуцер; 16 – пружина; 17 – клапан;18 – штуцер; кольца уплотнительные по ГОСТ 18829: 7 – 016-020‑25‑2-2; 15–013‑016‑19‑2‑2.

Напорный31(рис. 22)и вакуумный33 кран шарового типа. Для всех шаровых кранов в закрытом положении рукоятка крана расположена поперёк оси крана, в открытом положении – вдоль оси крана. Открытие крана обеспечивается поворотом его рукоятки на 90° против часовой стрелки, закрытие – по часовой стрелке.

Система дозированияпредназначена для обеспечения требуемой концентрации водного раствора пенообразователя за счёт его дозированной подачи во всасывающую полость центробежного насоса.

Система дозирования состоит из пеносмесителя 3 (рис. 20) и патрубка подвода пенообразователя 29 с обратным клапаном.

Пеносмеситель (рис. 26) представляет собой водоструйный эжекторный насос (эжектор), совмещенный с дозатором.

Пеносмеситель состоит из корпуса эжектора 6, сопла 8, пробкового крана включения эжектора (состоящего из корпуса 1, пробки 2 и рукоятки 3), дозатора (состоящего из пробки 7, рукоятки 5, шкалы 4 и стрелки 9).

Питание эжектора осуществляется из напорного коллектора насоса через кран включения эжектора. Сопловой (входной) конец корпуса 6 эжектора крепится к корпусу 1 крана включения эжектора, а диффузорный (выходной) конец эжектора вставляется в крышку 16 (рис. 23) насоса.

Читайте также:  Какое давление должно быть в шинах славуты

Рукоятка 3 (рис. 26) крана включения эжектора имеет два положения «З» и «О» на корпусе 1 крана, обозначающие, соответственно, закрытое и открытое положения.

Шкала 4 дозатора (рис. 26) имеет четыре риски: «0», «3%», «6%» и «12%», соответствующие уровню концентрации водного раствора пенообразователя. При установке стрелки 9 в указанные положения изменяется проходное сечение пробки 7 дозатора и, соответственно, – подача пенообразователя. В положении рукоятки «0» дозатор закрыт, подача пенообразователя отсутствует.

Рис. 26. Пеносмеситель.

1 – корпус крана; 2 – пробка; 3 – рукоятка; 4 – шкала; 5 – рукоятка дозатора; 6 – корпус эжектора; 7 – пробка дозатора; 8 – сопло; 9 – указатель положения дозатора.

Узел подачи пенообразователяпоказан на рис. 27. Между патрубком 1 и корпусом 3 установлен обратный клапан 2 лепесткового типа, предназначенный для предотвращения попадания воды в пенобак, когда при работе от гидранта закрывают кран эжектора или останавливают насос, не закрыв предварительно кран подачи пенообразователя из пенобака в насос.

Источник

Насосы пожарных автомобилей

Основным оборудованием, которое устанавливают на пожарные автомобили, является пожарный насос. Это устройство для перекачки и подачи жидких или газообразных рабочих сред, используемых во время ликвидации возгораний. Функционал насоса включает две операции: засасывание огнетушащего вещества и его нагнетание. Существует несколько видов установок, различающихся между собой конструкцией, принципом действия и создаваемым ими давлением.

Классификация ПН

Пожарные машины комплектуются тремя видами агрегатов.

Струйные

Один из самых популярных видов оборудования, которое устанавливается на технику, задействованную во время тушения пожаров. Струйные ПН бывают двух типов:

  1. Водоструйные, которые устанавливают на каждую спецмашину. Второе их название – гидроэлеватор. С его помощью производят забор воды из водоисточников с заболоченными берегами, которые представляют трудность для подъезда машин. Второе назначение ВПН – откачка воды из помещений. Гидроэлеватор относят к устройствам эжекторного типа с трансформацией потенциала в кинетическую энергию.
  2. Газоструйные, которые обеспечивают заполнение всасывающих рукавов и центробежных агрегатов водой. Используют отработанные среды двигателя внутреннего сгорания. Газы проходят по корпусу, в результате создается разряженная зона, благодаря которой и возможен напор на насосе пожарного автомобиля.

Визуально работу водоструйного насоса можно представить на схеме:

Объемные

Это устройства, в которых передвижение воды или газа обеспечивается изменением объема рабочей камеры. Они также делятся на несколько типов:

  • Водокольцевые. Объем камеры меняется при помощи использования роторной установки. Коэффициент полезного действия в них очень низкий, и перед началом в агрегат необходимо заливать дополнительную жидкость.

  • Поршневые. В этих насосах для пожарного автомобиля изменение объема зависит от работы поршневого элемента. Главный плюс такого оборудования – высокий КПД и хорошая всасываемость, минус – невозможность регулировки подачи огнетушащих средств.

  • Пластинчатые. В них работают лопатки ротора. За счет прижимания лопастей создается дополнительный объем. За счет их же движения жидкость проталкивается к выходу.

  • Шестеренчатые. Их работа обеспечивается двумя колесами.

Центробежные

Это оборудование для автоцистерн и автонасосов. Оно различается по нескольким параметрам:

  • Давлению: до 2 МПа, до 5 МПа и установки, создающие оба варианта.
  • Количеству колес: стандартные 1-ступенчатые для создания нормального напора, 2-ступенчатые и выше – для поддержания высокого давления.
  • Расположению вала: наклонный, вертикальный, горизонтальный.
  • Напору: норма до 100 метров, высокий уровень – до 300, комбинированный тип – установки, создающие и нормальный, и высокий уровень напора.
  • Расположению в ПА: впереди, посередине, сзади.

Принцип действия центробежного агрегата основан на вращении колеса, которое за счет своего движения передает энергию жидкости. Чем выше скорость вращения, тем больше давление, под которым «зуб» выдает воду в диффузор.

Для предупреждения закручивания воды на входе устанавливают разделитель. Чтобы увеличить скорость делают переход большего сечения в меньшее. Дополнительно устанавливают пенообразователь. Для распределения жидкости в рукава используют коллектор.

Одно из условий безопасности эксплуатации центробежных агрегатов – соблюдение температурного режима. Огнетушащее вещество нельзя охлаждать ниже 30°С. Именно поэтому на ПА насосы устанавливают в отделение, где поддерживается плюсовая температура.

Перед включением систему заполняют водой, чтобы предупредить появление примесей воздуха. Максимальный размер частиц, которые могут присутствовать при этом в воде, – 3 мм, а их концентрация на общий объем – менее 0.5%.

Читайте также:  Пластовое и забойное давление статический и динамический уровни

У центробежных агрегатов есть свои плюсы:

  • постоянное давление сразу после подключения к водоисточнику;
  • длительный срок эксплуатации;
  • возможность подключения к различным типам ПА;
  • высокий уровень КПД от 58%.

Минусы также присутствуют:

  • изменение давление отражается на КПД;
  • отсутствует возможность самостоятельного всасывания жидкости;
  • не работает, если в воде присутствуют загрязнения крупных фракций (камни, тина).

Принцип работы

Классификацию пожарных насосов по принципу действия можно представить схемой.

В объемных агрегатах движение жидкости происходит из-за изменения объема камеры устройства. Чаще всего из этого класса используют поршневые установки. Аналогичный им принцип действия имеют ручные устройства, которые применяют при ликвидации небольших очагов возгораний в лесу.

Динамические устройства работают на силе инерции. Процесс всасывания в них происходит непрерывно. Плюс таких агрегатов – перекачка даже сильно загрязненной воды.

Характеристики

Самое популярное оборудование современных ПА – центробежные насосы. Их используют для подачи воды, пены, создания вакуума или прокачки водопроводов. При этом независимо от вида ПН выделяют основные характеристики этого оборудования:

  1. Объем подаваемого вещества, измеряемый в л/с или м 3 /с.
  2. Высота выходящей струи (измеряется в метрах).
  3. Расстояние от поверхности воды до горизонтальной оси самого насоса, или высота всасывания (в метрах).
  4. Частота вращения вала (об/мин).
  5. Коэффициент полезного действия.

Оборудование нормального давления, которым комплектуется большинство ПА, дает напор 100 м и работает на высоте всасывания 7-7.5 м. В среднем такой агрегат выдает 40 л/с. КПД при этом – 60%. Для высокого давления характерен напор 200-400 м при КПД 40% и более.

Техника безопасности

Заземление насоса пожарного автомобиля считается важной мерой по обеспечению техники безопасности во время работы оперативной бригады. Агрегаты имеют электромотор, из-за чего вероятно распространение по деталям ПА тока. При включении наноса проводят заземление с использованием внешних устройств. Это защищает от удара током при возникновении наведенного напряжения на машине и при заливе проводящей части электроустановки.

В практике пожарных используется два вида заземлений:

  • Переносное для пожарных стволов. Используется для защиты от попадания на электроустановки воды. По устройству такие заземлители очень просты: проводник с опрессованными концами. С одной стороны крепится к струбцине, с другой – к стволу.

  • Переносное заземление для пожарных машин. Для защиты спасателей от возникновения наведенного напряжения. Представляет собой гибкий медный провод в прозрачной оболочке. Наконечники при помощи болтов крепятся к заземляющей струбцине и пожарному стволу.

Испытание насосов пожарных автомобилей

Насосы пожарных автомобилей испытывают после каждых 5000 км пробега, но не реже одного раза в год. Общая инструкция прописана в Наставлении по технической службе ГПС. При проверке обязательно выполняются следующие условия:

  • установка насосов и монтажа трубопроводов проведены в соответствии с требованиями техдокументации на ПА;
  • вентили, задвижки, сливные краны открываются и закрываются без дополнительных усилий;
  • отсутствует течь в местах основных соединений;
  • диагностика частоты вращения вала не превышает 5% номинальной;
  • подпор во всасывающем патрубке не превышает 0.4 МПа, а для насосов с уплотнителем пластинчатой набивкой – 0.8 МПа;
  • напор на выходе – не более 1.1 МПа.

Методика проверки ПН забором и подачей воды из водоемов состоит в следующем:

  • установка машины на водоисточник;
  • включение устройства и подача воды при полном открытии задвижек;
  • определение величины напора на основании показаний манометра и мановаккуумметра;
  • сравнение фактических значений с нормативными показателями.
Тип Подача м 3 /с (л/с) Напор (м) Частота вращения (об/мин)
ПН-40 0.040 (40) 100±5 2700
ПН-60 0.060 (60) 100±5 2600
ПН-110 0.110 (110) 100±5 1350

При испытании уменьшение напора не должно превышать 15% от номинальных показателей.

Во время проверки могут быть выявлены неисправности:

  1. Отсутствие подачи воды при пуске. Причина – частичное или полное заполнение насоса воздухом. Для устранения проводят повторный забор при помощи вакуумной системы.
  2. Уменьшение подачи воды во время работы. Причина – неплотности во всасывающей линии, мусор на всасывающей сетке или недостаточное ее заглубление.
  3. Стук и вибрация во время работы. Причина – ослабли болты креплений, износ шарикоподшипников и шеек вала рабочего колеса.
  4. Не прокручивается вал. Причина – засорение или промерзание узлов.
  5. Протечка дренажного отверстия. Причина – износ манжет. Устраняется их заменой.
  6. Попадание воды в масляную ванну. Причины – засорение дренажного отверстия или износ манжет.

Источник

Adblock
detector