Меню

Мощность насосов пожарных машин

Пожарные центробежные насосы серии ПН

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 — номинальную подачу 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 давление — 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.

Источник



Применение пожарных насосов для тушения возгорания

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.

Читайте также:  Мощность универсальной спортивной площадки

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.

Читайте также:  Игрушечный автомобильчик снабжен двигателем мощностью

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.

Торцовый уплотнитель вала также не требует смазки и отличается повышенной прочностью. Пожарный насос снабжен прибором, соединяющим в себе функции тахометра, счетчика моточасов, манометра и вакуумметра. Модификации НЦПН в настоящее время чаще всего устанавливают на пожарном транспорте.

Источник

Пожарные насосы: устройство, принцип работы, особенности при.

Современные пожарные насосы можно справедливо назвать самым сложным технологическим средством МЧС. Главная задача пожарных насосов – подавать тушащий состав к месту возгорания, для того чтобы быстро потушить огонь. Для установки насосов необходима пожарная база.

Все пожарные насосы различаются следующими характеристиками:

  • Мощность подачи;
  • Величина напора;
  • Высота всасывания;
  • Показатель КПД.

Классификация пожарных насосов

Рассматриваемые модели современных пожарных насосов разделяются на несколько модификаций. В настоящее время самыми популярными и востребованными являются струйные, объёмные и центробежные насосы. Поговорим подробнее о каждой модификации отдельно.

Струйный насос

Данная разновидность пожарных насосов и помп может быть классифицирована следующим образом:

  • Газоструйные насосы. Эти модели задействуются специально для того, чтобы наполнять центробежные агрегаты и трассы всасывания. В работе используются разряженные зоны двигателя внутреннего сгорания. Двигаясь по корпусу насоса, среда становится причиной разряженной зоны, благодаря которой и осуществляется функционирование насоса.
  • Водоструйные насосы. Такими насосами укомплектована каждая пожарная машина. Эти насосы позволяют использовать воду из разных источников. При помощи данных насосов удаляется лишняя вода из помещений.

Объёмный пожарный насос

Также, как и струйные, объёмные насосы можно разделить на несколько типов:

  • Водокольцевые насосы – в этих моделях специальная роторная установка изменяет рабочее пространство и таким образом трансформирует объём до 2 раз. У данного типа насосов очень низкий показатель полезности и прежде, чем начать использование, необходимо залить в него немного жидкости.
  • Шестерённые насосы – работают за счёт двух колёс. Первое двигается в принудительном порядке, а второе в свободном.
  • Пластинчатые насосы – тут работают лопатки ротора, которые прижимаются и создают полость для изменения объёма камеры внутреннего сгорания. Также с помощью лопастей жидкость направляется к выходу.
  • Поршневые насосы – в них главным элементом является поршневая деталь. У этих насосов очень высокий показатель полезного действия, отличная всасываемость, но очень слабая подача воды.
Читайте также:  Увеличение мощности электроэнергии во всеволожске

Центробежные насосы

Центробежные пожарные насосы используются на разных моделях специальных машин. По статистике компании СТ-Авто самыми востребованными являются модели консольного формата с правым вращением. Эти агрегаты можно разделить по давлению:

  • до 2,0 МПа;
  • до 5,0 МПа;
  • Модели, создающие оба варианта давления.

Помимо этого, центробежные насосы можно разделить по техническим характеристикам:

  • Число колёс. Имеются пожарные насосы 1- и 2-ступенчатые, а также варианты с большим количеством колёс.
  • Расположение вала. Вал можно расположить по горизонтали, вертикали и под наклоном.
  • Максимально допустимый напор. Средний показатель – до 100 метров, максимальный – до 300 метров. Также доступны комбинированные модели.
  • Размещение в пожарной машине. Насос можно использовать сзади, спереди и посередине автомобиля.

Общие схемы пожарных насосов

В настоящее время существуют следующие схемы ПН.

Для объёмных агрегатов:

объёмный агрегат

Для центробежных насосов:

центробежный насос

Для объёмных насосов:

виды пожарных насосов

Разновидности пожарных насосов

Другим важным критерием, по которому также разделяются насосы является принцип их работы. По данному параметру все насосы делятся на следующие группы:

  • Объёмные ПН. Модели данной группы могут быть возвратно-поступательными, а сюда входят и диафрагменные, и поршневые, и плунжерные, и роторные, а могут быть роторными, к которым относятся винтовые, шестеренные и пластинчатые.
  • Динамические насосы. Сюда относятся только лопастные насосы и насосы трения. В первую подгруппу входят диагональные, центробежные и осевые, а во-вторую – вихревые и струйные.

Технические характеристики пожарных насосов

Говоря о различных моделях насосов, следует учитывать следующие технические характеристики:

  • Максимально возможный напор в работе;
  • Скорость подачи средства для тушения огня;
  • Возможность дозирования образования пены;
  • Предельно допустимая мощность;
  • Максимальная подача в рабочем режиме;
  • КПД;
  • Диапазон температур для работы;
  • Предельно допустимый размер и концентрация веществ;
  • Количество вращений рабочего вала;
  • Время разогрева насоса;
  • Вес и размеры;
  • Комплектация ПН.

Признаки и причины неисправностей, возможности восстановления работоспособности

Абсолютно любой пожарный насос может сломаться или же перестать работать с прежней мощностью. Причиной этого может быть неправильная эксплуатация, износ основных рабочих узлов и разгерметизация различных соединений. В некоторых ситуациях проблемы можно легко устранить. Мы приведём некоторые неполадки, их причины и способы ремонта:

  • Пропало отображение давления на манометре. Скорее всего сам прибор вышел из строя. Необходимо заменить манометр. Если в канале случился засор, то его нужно прочистить;
  • Появились посторонние шумы и вибрации. Возможно, были ослаблены крепления или износили подшипники. В таком случае крепления можно затянуть, а подшипники заменить;
  • Насос перестал выдавать должный напор. Случился засор колеса, износились уплотнители, в систему попал воздух или же повредились лопатки колеса. При данных проблемах нужно устранить засор, заменить уплотнители, устранить попадание воздуха и заменить колесо;
  • Смеситель перестал подавать состав для подготовки пены. Возможность засорилась магистраль или выход из дозатора. Для решения проблемы нужно очистить дозатор и магистраль;
  • Снизилась сила струи. Скорее всего забилась сетка, нарушилась герметичность и начали пропускать сальники. В таком случае нужно очистить засор, заменить кольца, сальники и проверить количество рабочей жидкости (масла);
  • Не образуется разряжение. Нарушились соединения рабочих элементов или не закрыта арматура. Для решения нужно нормализовать положение арматуры и заменить все расходные материалы.

Последовательность действий при работе с насосом

Перечисленная классификация ПН не влияет на последовательность действий при работе с устройством. Самое важное – заполнить насос, так как он не самовсасывающий и только после этого переходить к его эксплуатации.

Чем отличается НЦПВ от пожарного насоса

Конструкции пожарных насосов и НЦПВ довольны похожи. Схожи и схема, и даже модули. При этом, НЦПВ отличаются некоторыми преимуществами:

  • Повышенная мощность до 50-60 литров в секунду;
  • Существенно увеличен набор (20%);
  • Увеличен КПД (10%);
  • Возможность оснащения сразу 8 генераторов пены;
  • Расширенный набор дополняемых приборов.

Важно напомнить, что высокие технические характеристики позволяют быстро заправлять цистерну пожарной машины, а значит эффективнее локализовать пожар.

Именно поэтому важно заблаговременно рассмотреть технические характеристики каждой отдельно взятой модели, чтобы увидеть её преимущества и особенности.

Источник