Приветствуем тебя читатель, в данной статье ты найдешь все необходимые материалы по пожарным насосам, специально было сделано меню (содержание) для быстрого поиска необходимой информации. Дополнительно мы собрали в статье ссылки на все имеющиеся данные по насосам выложенные на страницах проекта.
Содержание:
- Принцип действия центробежного насоса
- Объемные, струйные, центробежные насосы
- Классификация и виды пожарных насосов
- Технические характеристики насосов применяемых в пожарной охране
- Насос пожарный нормального давления НЦПН-100/100
- Насосный агрегат НЦПВ-4/400-РТ
- Насосный агрегат НЦПК-40/100-4/400В1Т и НЦПВ-4/400
- Насосы НЦПН- 40/100, ПН-40УА, ПН-40УБ;
- Насос центробежный пожарный ПН-40УВ, ПН-40УВ.01, ПН-40УВ.02 (ПН-60)
- Насос центробежный пожарный ПН-40УВМ.01, ПН-40УВМ.Э
- Тактико технические характеристики ПН-60 и ПН-110
- Тактико технические характеристики НЦС-20/160
- Неисправности, признаки, причины и способы устранения
- Порядок работы с насосами
- Отличие НЦПВ от ПН
Дополнительные материалы:
- Практическая работа на пожарном насосе: подготовка, проверка, забор и подача воды
- Руководство Пожарный насос Rosenbauer NH20, NH30, NH40
- Пожарный Насос NH-30. Сервисное обслуживание. Схемы
- Пожарный насос NH-30 управление в аварийном режиме
- Пожарный насос НЦПН-40-100 В1Т
- Паспорт насоса ПН-40УВ. Ремонт. Назначение. ТТХ. Эксплуатация. Неисправности.
Руководства по эксплуатации:
- Насоса центробежного высоконапорного НЦВ-4-400 РТ
- Насоса центробежного нормального давления НЦПН-20-100
- Агрегата мотонасосного пожарного высокого давления МНПВ-90/300
- Насоса центробежного пожарного нормального давления НЦПН-40-100
- Насос центробежный пожарный комбинированный НЦПК-40/100-4/400
Литература:
- Учебное пособие: Насосы центробежные пожарные нового поколения. М.Д. Безбородько
- Справочник по пожарной технике и тактике. Учебное пособие. Богданов М.И., Архипов Г.Ф., Мястенков Е.И. -СПб: УГПС СПб и ЛО МЧС России, 2002
- Пожарная техника третье издание, переработанное и дополненное. Под редакцией заслуженного деятеля науки РФ доктора технических наук, профессора М.Д. Безбородько Москва г. 2004
Определение, классификация, общее устройство, принцип действия и применение в пожарной охране
Насосы – это машины, преобразующие подводящую энергию в механическую энергию перекачиваемой жидкости или газа.
Назначение насосов
Из всего многообразия пожарно-технического вооружения насосы представляют наиболее важный и сложный их вид. В пожарных автомобилях различного назначения используется разнообразная номенклатура насосов, работающих по различным принципам. Насосы, прежде всего, обеспечивают подачу воды на тушение пожаров, работу таких сложных механизмов, как автолестницы и коленчатые подъемники. Насосы применяются во многих вспомогательных системах, таких, как вакуумные системы, гидроэлеваторы и др. Широкое применение насосов обусловлено не только их устройством, но и рабочими характеристиками, особенностями режимов их работы, это обеспечивает эффективное применение их для тушения пожаров.
Первый центробежный насос Ле Демура
Первое упоминание о насосах относится к III – IV вв. до нашей эры. В это время грек Ктесибий предложил поршневой насос. Однако точно не известно использовался ли он для тушения пожаров.
Изготовление поршневых пожарных насосов с ручным приводом осуществлялось в XVIII в. Пожарные насосы с приводом от паровых машин производились в России уже в 1893 г.
Поршневой насос
Идея использовать центробежные силы для перекачки воды была высказана Леонардо да Винчи (1452 – 1519 гг.), теория же центробежного насоса была обоснована членом Российской Академии наук Леонардом Эйлером (1707 – 1783 гг.).
Создание центробежных насосов интенсивно развивалось во второй половине XIX в. В России разработкой центробежных насосов и вентиляторов занимался инженер А.А. Саблуков (1803 – 1857 гг.) и уже в 1840 г. им был разработан центробежный насос. В 1882 г. был произведен образец центробежного насоса для Всероссийской промышленной выставки. Он подавал 406 ведер воды в минуту.
В создание отечественных гидравлических машин, в том числе насосов, большой вклад внесли советские ученые И.И. Куколевский,С.С. Руднев, А.М. Караваев и др. Пожарные центробежные насосы отечественного производства устанавливались на первых пожарных автомобилях (ПМЗ-1, ПМГ-1 и др.) уже в 30-х гг. прошлого столетия. Исследования в области пожарных насосов на протяжении многих лет проводились во ВНИИПО и ВИПТШ. В настоящее время на пожарных машинах применяются насосы различных типов. Они обеспечивают подачу огнетушащих веществ, функционирование вакуумных систем, работу гидравлических систем управления.
Пожарный автонасос ПМЗ-1
Классификация насосов
Работа всех насосов с механическим приводом характеризуется двумя процессами: всасывания и нагнетания перекачиваемой жидкости. При этом насос любого типа характеризуется величиной подачи жидкости, развиваемой напором, высотой всасывания и величиной коэффициента полезного действия.
Подачей насоса называется объем жидкости, перекачиваемой в единицу времени, Q, л/с.
Напором насоса называется разность удельных энергий жидкости после и до насоса. Его величину измеряют в метрах водяного столба, Н, м.
Уравнение Бернулли
- где е2 и е1 – энергия на входе и выходе из насоса;
- Р2 и Р1 – давление жидкости в напорной и всасывающей полости, Па;
- ρ – плотность жидкости, кг/м3;
- v2 и v1 – скорость жидкости на выходе и входе в насос, м/с;
- g – ускорение свободного падения, м/с.
Разность z2 и z1, также невелики, поэтому для практических расчетов ими пренебрегают.
Напор насоса
В соответствии с рисунком напор, развиваемый насосом Н, должен обеспечить подъем воды на высоту Нг, преодолеть сопротивления во всасывающей hвс и напорной линии hн и обеспечить требуемый напор на стволе Нств. Тогда можно записать
Н = Нг + hвс + hн + Нств
Потери во всасывающей и напорной линиях определяют по формуле
hвс = Sвс Q2 и hн = Sн Q2
- где Sвс и Sн – коэффициенты сопротивления линий всасывания и нагнетания.
Схема насосной установки:
1 – насос; 2 – всасывающий патрубок; 3 – коллектор; 4 – напорная задвижка; 5 – рукавная линия; 6 – ствол
Мощность потребляемая насосом
Принцип действия центробежного насоса
В корпусе насоса установлено и свободно вращается колесо. При вращении, лопатки колеса воздействуют на жидкость и сообщают ей энергию, увеличивая давление и скорость. Проточную часть корпуса насоса выполняют в виде спирали. В корпусе насоса предусмотрена плоская съемная площадка “зуб”, с помощью которой вода с колеса насоса снимается и направляется в диффузор. В результате вращения колеса насоса, на входе во всасывающем канале возникает вакуум (разряжение), а на выходе в диффузоре – манометрическое (избыточное) давление. Во всасывающей полости крышки колеса предусмотрены разделители потока препятствующие его закручиванию. Так же подводящую часть канала при входе в колесо насоса рекомендуется выполнять в виде конфузора, увеличивающего скорость потока на входе на 15-20% . Выходную часть спирального отвода корпуса выполняют в виде диффузора с углом конусности 8°.
Поперечные сечения диффузора выполняют круговыми. Можно выполнять сечения отличными от круговых, в этом случае соотношения площадей и длин выбирают по аналогии к диффузору с круговыми поперечными сечениями. Выполнение указанных рекомендаций препятствует образованию турбулентного режима движения жидкости, позволяет снизить гидравлические потери в насосах и повысить КПД. Для предотвращения перетока жидкости из напорной полости во всасывающую, между корпусом и колесом насоса предусмотрены щелевые уплотнения. Конструкция щелевых уплотнений допускает незначительный переток жидкости между полостями, в том числе и в закрытую полость между колесом и корпусом насоса со стороны подшипниковых опор. Для снятия давления, в данной закрытой полости, в колесе насоса предусмотрены сквозные отверстия, направленные в полость всасывания. Количество отверстий равно количеству лопаток колеса.
Для образования смеси воды и пены, на насосе предусмотрен пеносмеситель. Через пеносмеситель часть воды, из напорного коллектора, направляется во всасывающую полость крышки насоса, совместно с пенообразователем. Пенообразователь может подаваться в насос, как через трубопроводы из емкости пожарного автомобиля, так и из посторонней емкости через гибкий гофрированный шланг. Дозирование (пропорциональное соотношение) пены и воды производится через отверстия различного диаметра дозирующего диска пеносмесителя. Для регулирования подачи воды или пенной смеси на пожарные рукава или другие потребители, установлены запорные вентили. При необходимости, на насосе может быть установлен вентиль с пневматическим приводом для подсоединения устройств, требующих дистанционного включения, таких как: лафетный ствол, питательные гребенки пеногенераторов аэродромных пожарных автомобилей и т.д.
Объемные, струйные, центробежные насосы
Объёмные насосы
Объемные насосы – насосы, в которых перемещение жидкости (или газа) осуществляется в результате периодического изменения объема рабочей камеры.
К ним относятся насосы :
- поршневые
- пластичные
- шестеренчатые
- водокольцевые
Поршневые насосы
В поршневых насосах рабочий орган (поршень) совершает в цилиндре возвратно-поступательное движение, сообщая перекачиваемой жидкости энергию.
Поршневые насосы обладают рядом достоинств. Они могут перекачивать различные жидкости, создавая большие напоры (до 15 МПа), обладают хорошей всасывающей способностью (до 7 м) и высоким КПД η = 0,75–0,85.
Их недостатками являются: тихоходность, неравномерность подачи жидкости и невозможность ее регулировать.
Аксиально-поршневые насосы
Аксиально-поршневой насос:
1 – распределительный диск; 2 – поршень; 3 – барабан; 4 – шток; 5 – ось; 6 – вал; 7 – распределительный диск
Несколько поршневых насосов 2 размещены в одном барабане 3, вращающемся на оси распределительного диска 1. Штоки поршней 4 шарнирно закреплены на диске, вращающемся на оси 5. При вращении вала 6 поршни перемещаются в осевом направлении и одновременно вращаются с барабаном. Эти насосы применяются в гидравлических системах и перекачивают масла.
В распределительном диске 7 выполнены два серповидных окна. Одно из них соединено с масляным баком, а второе с магистралью, в которую подается масло.
За один оборот вала барабана каждый поршень совершает ход вперед и назад (всасывание и нагнетание).
Поршневые насосы двойного действия
Насосы этого типа применяются в качестве вакуумных насосов на ряде пожарных насосов, выпускаемых иностранными фирмами. Поршни насоса 5 объединены болтовым соединением 3 в единое целое. Они перемещаются смонтированным на оси 2 эксцентриком 1 посредством ползуна 4.
Поршневой насос двойного действия:
1 – эксцентрик; 2 – ось; 3 – стержень, соединяющий поршни; 4 – ползун; 5 – поршень; 6 – выпускной патрубок; 7 – большая мембрана; 8 – малая мембрана; 9 – всасывающий патрубок; 10 – корпус; 11 – крышка
Частота вращения валика эксцентрика одинакова с частотой вращения вала насоса. Вал эксцентрика приводится во вращение клиновым ремнем от коробки отбора мощности. При вращении эксцентрика 1 ползуны 4 воздействуют на поршни 5. Они совершают возвратнопоступательное движение. В положении, указанном на рисунке, левый поршень будет сжимать воздух, ранее поступивший в камеру. Сжатый воздух преодолеет сопротивление манжеты 7 и будет удаляться через патрубок 6 в атмосферу.
Синхронно с этим в правой камере будет создаваться разрежение. При этом будет преодолено сопротивление первой малой манжеты 8. В пожарном насосе будет создаваться вакуум, он постепенно заполняется водой. При поступлении воды в вакуумный насос он отключается.
За каждую половину оборота эксцентрика поршни совершают ход, равный 2е. Тогда подача насоса, м3/мин, может быть вычислена по формуле:
Подача насоса
- где d – диаметр цилиндра, м;
- е – эксцентриситет, м;
- n – частота вращения валика, об/мин.
При частоте вращения, равной 4200 об/мин, насос обеспечивает заполнение пожарного насоса с глубины всасывания 7,5 м за время меньше 20 с
Шестеренчатый насос
Состоит их корпуса 2 и зубчатых колес 1. Одно из них приводится в движение, второе в зацеплении с первым свободно вращается на оси. При вращении шестерен жидкость перемещается впадинами 3 зубьев по окружности корпуса.
Они характеризуются постоянной подачей жидкости и работают в диапазоне 500–2500 об/мин. Их КПД в зависимости от частоты вращения и давления составляет 0,65–0,85. Они обеспечивают глубину всасывания до 8 м и могут развивать напор более 10 МПа. Используемый в пожарной технике насос НШН-600 обеспечивает подачу Q = 600 л/мин и развивает напор Н до 80 м при n = 1500 об/мин.
Шестеренчатый насос:
1 – зубчатое колесо; 2 – корпус; 3 – впадина
Подача насоса определяется по формуле, где R и r – радиусы шестерен по высоте и впадинам зубьев, см; b – ширина шестерен, см; n – частота вращения вала, об/мин; η – КПД. В этих насосах предусматривается перепускной клапан. При избыточном давлении через него перетекает жидкость из полости нагнетания во всасывающую полость.
Пластинчатый (шиберный) насос
Состоит из корпуса с запрессованной с него гильзой 1. В роторе 2 размещены стальные пластины 3. Приводной шкив закреплен на роторе 2.
Ротор 2 размещен в гильзе 1 эксцентрично. При его вращении лопатки 3 под действием центробежной силы прижимаются к внутренней поверхности гильзы, образуя замкнутые полости. Всасывание происходит за счет изменения объема каждой полости при ее перемещении от всасывающего отверстия к выпускному.
1– гильза; 2 – ротор; 3 – пластина
Пластинчатые насосы могут создавать напоры 16–18 МПа, обеспечивают забор воды с глубины до 8,5 м при КПД, равном 0,8–0,85.
Смазка вакуумного насоса осуществляется маслом, которое подается в его всасывающую полость из масляного бака вследствие разрежения, создаваемого самим насосом.
Водокольцевой насос
Может использоваться как вакуумный насос. Принцип его работы легко уяснить из рис. 2.8. При вращении ротора 1 с лопатками жидкость под влиянием центробежной силы прижимается к внутренней стенке корпуса насоса 4. При повороте ротора от 0 до 180о рабочее пространство 2 будет увеличиваться, а затем уменьшаться. При увеличении рабочего объема образуется вакуум и через отверстие канала всасывания 3 будет всасываться воздух. При уменьшении объема он будет выталкиваться через отверстие канала нагнетания 5 в атмосферу.
Водокольцевым насосом может создаваться вакуум до 9 м вод.ст. Этот насос имеет очень низкий КПД, равный 0,2-0,27. Перед началом работы в него необходимо заливать воду – это его существенный недостаток.
1 – ротор; 2 – рабочее пространство; 3 – канал всасывания; 4 – корпус; 5 – отверстие канала
Струйный насос
Струйные насосы деляться на:
- Газоструйные;
- водоструйные.
Водоструйный насос – гидроэлеватор пожарный входит в комплект ПТВ каждого пожарного автомобиля. Он используется для забора воды из водоисточников с уровнем воды, превышающим геодезическую высоту всасывания пожарных насосов. С его помощью можно забирать воду из открытых водоисточников с заболоченными берегами, к которым затруднен подъезд пожарных машин. Он может быть использован как эжектор для удаления из помещений воды, пролитой при тушении пожаров.
Пожарный гидроэлеватор представляет собой устройство эжекторного типа. Вода (рабочая жидкость) от пожарного насоса поступает по рукаву, подсоединенному к головке 7, в колено 1 и далее в сопло 4. При этом потенциальная энергия рабочей жидкости преобразуется в кинетическую энергию. В камере смешения происходит обмен количества движения между частицами рабочей и всасываемой жидкости: при поступлении смешанной жидкости в диффузор 5 осуществляется переход кинетической энергии смешанной и транспортируемой жидкости в потенциальную. Благодаря этому в камере смешения создается разрежение. Этим обеспечивается всасывание подаваемой жидкости. Затем в диффузоре давление смеси рабочей и транспортируемой жидкостей значительно повышается в результате снижения скорости движения. Это позволяет осуществлять нагнетание воды.
Гидроэлеватор пожарный Г-600А
Гидроэлеватор Г-600А
1 – колено; 2 – камера; 3 – решетка; 4 – сопло; 5 – диффузор; 6 – головка соединительная ГМ-80; 7 – головка соединительная ГМ-70
Количество воды, эжектируемое гидроэлеватором, зависит от высоты всасывания и давления на насосе. Струйные насосы просты по устройству, надежны и долговечны в эксплуатации. Существенным их недостатком является низкий коэффициент полезного действия, его величина не превышает 30%.
Зависимость производительности гидроэлеватора от высоты всасывания и давления на насосе: 1 – высоты всасывания; 2 – дальность всасывания воды при высоте всасывания 1,5 м
Газоструйный эжекторный насос
Используется в газоструйных вакуумных аппаратах С их помощью обеспечивается заполнение всасывающих рукавов и центробежных насосов водой.
Рабочим телом этого насоса являются отработавшие газы двигателя внутреннего сгорания АЦ. Они поступают в сопло высокого давления, затем в камеру 3 корпуса насоса 2, в камеру смешения 4 и диффузор 5. Как и в жидкостном эжекторе, в камере 3 создается разрежение. Эжектируемый из пожарного насоса воздух обеспечивает создание в нем вакуума и, следовательно, заполнение всасывающих рукавов и пожарного насоса водой.
В насосе имеются два сопла: малое 2 и большое 4. В камеру между ними подводится трубка в, соединяющая струйный и центробежный насосы. При поступлении отработавших газов дизеля по стрелке а большое сопло создает разрежение в камере в и происходит поступление в нее воздуха из насоса по трубке 3 и дополнительное всасывание его из атмосферы (стрелка б). Этот подсос способствует стабилизации работы струйного насоса. Такие струйные насосы используются на АЦ с шасси «Урал» и двигателями ЯМЗ-236(238).
Струйный аппарат для вакуумных систем ПН с приводом от дизеля:
1 – экран; 2 – сопло; 3 – трубка от вакуумного крана насоса; 4 – сопло большое; 5 – корпус; 6 – горловина диффузора; 7 – диффузор
Центробежный насос
Центробежный насос — это устройство для подачи воды и огнетушащих средств к месту тушения. Пожарные центробежные насосы устанавливаются на пожарную технику – пожарные автоцистерны, мотопомпы, насосные станции и другие устройства.
Наибольшее распространение получили пожарные насосы консольного типа правого вращения.
Пожарные центробежные насосы классифицируются по давлению:
- нормального давления
- высокого давления
- комбинированного давления
Нормального давления – пожарные насосы, создающие на выходе давление до 2,0 МПа (20 кгс/см2).
Высокого давления – пожарные насосы, создающие на выходе давление свыше 2,0 МПа (20 кгс/см2) до 5,0 МПа (50 кгс/см2).
Комбинированные – пожарные насосы, состоящие из последовательно соединенных насосов нормального и высокого давления, имеющих общий привод.
Схема пожарного насоса нормального давления с торцовым уплотнением вала
Классификация центробежных насосов
►по числу рабочих колес: одно-; двух- и многостступенчатые;
►по расположению вала: горизонтальные, вертикальные, наклонные;
►по развиваемому напору: нормального до – 100м, высокого – 300м и более; комбинированные насосы одновременно подают воду под нормальным и высоким напором;
►по расположению на пожарных автомобилях: переднее, среднее, заднее.
Виды пожарных насосов
Виды пожарных насосов
Принципиальные схемы пожарных насосов
Поршневые насосы
Принципиальные схемы поршневых насосов простого (слева), двойного (в середине) и дифференциального (справа) действия.
Схема пластинчатого (шиберного) насоса.
1 – ротор, 2 – шибер, 3 – изменяемый объём, 4 – корпус
Принципиальная схема водокольцевого насоса
1 – ротор, 2 – объём между лопатками, 3 – водяное кольцо, 4 – корпус, 5 – всасывающий патрубок, 6 – нагнетательный патрубок
Схема шестерённого насоса
1 – напорная полость, 2 – ведомая шестерня, 3 – всасывающая полость, 4 – корпус, 5 – ведущая шестерня
Схема водоструйного насоса
Схема центробежного насоса
1 – вал, 2 – рабочее колесо, 3 – всасывающий патрубок, 4 – напорный патрубок, 5 – корпус, 6 – спиральная камера
Технические характеристики насосов применяемых в пожарной охране
Насос пожарный нормального давления НЦПН-100/100
Предназначен для подачи воды и водных растворов пенообразователей температурой до 303° К (30° С), с водородным показателем (pH) от 7 до 10,5 и плотностью до 1100 кг/м3, массовой концентрацией до 0,5%, при их максимальном размере 6 мм. Применяется для комплектации пожарных насосных станций, установки на пожарные катера и для перекачки больших объёмов воды.
|
ПОКАЗАТЕЛИ |
НАСОСЫ ПОЖАРНЫЕ НОРМАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ |
|
НЦПН-100/100 М1 (М2) |
|
|
ТАКТИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ |
|
| Номинальная подача, л/с | 100 |
| Напор в номинальном режиме, м | 100 |
| Потребляемая мощность в номинальном режиме, кВт | 155 (210 л.с.) |
| Номинальная частота вращения приводного вала, об/мин | 2000 |
| Наибольшая геометрическая высота всасывания, м | 7,5 |
| Время заполнения насоса с наибольшей геометрической высоты всасывания , с | 40 (не более) |
| Максимальная подача насоса при наибольшей геометрической высоты всасывания, л/с | 50 (не менее) |
| Уровень дозирования пенообразователя, % | 1…10 |
| Число одновременно работающих ГПС-600, шт. | 16 (при 6% концентрации раствора пенообразователя) |
| Масса, кг | 360,0 (не более) |
| Габаритные размеры, мм | 930х840х1100 (не более) |
| Срок службы, лет | 12 (не менее) |
Варианты исполнения насоса НЦПН-100/100:
- М1 – оснащён двумя боковыми напорными затворами;
- М2 -дополнительно оснащён центральным запорным устройством
Общий вид насосного агрегата НЦПВ-4/400-РТ и технические характеристики
- подача насоса в номинальном режиме – 0,004 м3/с (4л/с);
- напор насоса в номинальном режиме – 400 м.вод.ст.;
- потребляемая мощность в номинальном режиме – 35 кВт (48 л/с);
- номинальная частота вращения вала насоса – 6400 об/мин;
- коэффициент полезного действия насоса – 0,4;
- кавитационный (критический) запас насоса – 5 м;
- габаритные размеры – 420мм. х 315мм. х 400мм.;
- масса (сухая) – 35 кг.;
- максимальный размер твёрдых частиц в рабочей жидкости – 3 мм;
- уровень дозирования пенообразователя при работе с одним
- стволом – распылителем типа СРВД 2/300 – 3, 6, 12%.
Общий вид насосного агрегата НЦПК-40/100-4/400В1Т и технические характеристики НЦПВ-4/400
| Наименование показателей | Значение показателей | |
| НЦПК-40/100-4/400 | НЦПВ-4/400 | |
| Подача насоса в номинальном режиме, м3/с (л/с) | 40-4-15/2* | 4 |
| Напор насоса в номинальном режиме, м. вод. ст. | 100-400-100/400* | 2 |
| Мощность в номинальном режиме, л.с. | 89-88-100* | 36 |
| Номинальная частота вращения вала, об/мин | 2700 | 6300 |
| Коэффициент полезного действия ,не менее | 0,6-0,35-0,215* | 0,4 |
| Допускаемый кавитационный запас, м, не более | 3,5 | 5,0 |
| Тип вакуумной системы | автоматическая | автоматическая |
| Тип системы дозирования пенообразователя | автоматическая | ручная |
| Наибольшая геометрическая высота всасывания, м | 7,5 | – |
| Время всасывания с наибольшей геометрической высоты всасывания, с, не более | 40 | – |
| Габаритные размеры, мм, не болеедлинаширинавысота | 800800800 | 420315400 |
| Масса (сухая), кг | 150 | 50 |
| Уровень дозирования пенообразователя, % | 6,0+/- 1,23,0+/- 0,6 | 6,0+/-1,23,0+/- 0,6 |
Центробежный пожарный насос ПН-40УВ (слева) и его модификация ПН-40УВ.01 с встроенной вакуумной системой (справа)
Характеристики насосов НЦПН- 40/100, ПН-40УА, ПН-40УБ;
| Тип насоса | НЦПН- 40/100 | ПН-40УА | ПН-40УБ; |
| Подача насоса в номинальном режиме, л/с | 40 | 40 | 40 |
| Напор насоса в номинальном режиме, МПа (м,в,ст,) | 1 (100) | 1 (100) | 1 (100) |
| Номинальная частота вращения вала,мин-1 | 2700 | 2700 | 2700 |
| Потребляемая мощность в номинальном режиме, кВт | 65,4 | 68 | 65; 62 |
| Тип вакуумной системы | автоматическая | газоструйная | газоструйная |
| Геометрическая высота всасывания, м | 7,5 | 7,0 | 7,5 |
| Время всасывания, с | 40 | 45 | 40 |
| Коэффициент полезного действия | 0,6 | 0,6 | 0,6 |
| Кавитационный запас, м | 3 | 3 | 3 |
| Макс, давление на входе в насос, МПа | 0,59 | 0,4 | 0,4 |
| Тип дозирующего устройства | ручное ПС-5 | ручное ПС-5 | ручное ПС-5 |
| Количество и условный диаметр всасывающих патрубков, шт./мм | 1/125 | 1/125 | 1/125 |
Насос центробежный пожарный ПН-40УВ.01, ПН-40УВ.02 (ПН-60)
Насос ПН-40УВ предназначен для подачи воды или водных растворов пенообразователя с температурой до 30 С с водородным показателем РН от 7 до 10,5 плотностью до 1100 кг*м –3 и массовой концентрацией твёрдых частиц до 0,5% при их максимальном размере 3 мм. Насос используется для установки в закрытых отсеках пожарных автомобилей, в которых во время работы обеспечивается положительная температура.
- ПН40-УВ.01 – насос с автономной системой забора воды.
- ПН40-УВ.02 – насос с автономной системой забора воды, по техническим характеристикам аналогичен насосу ПН-60.
| Наименование показателя | ПН-40УВ | ПН-40УВ-01 | ПН-40УВ-02 (ПН-60) |
| Производительность, м3/с (л/с) | 0,04 (40) | 0,04 (40) | 0,06 (60) |
| Напор, м | 100+5 | 100+5 | 100+5 |
| Мощность, кВт (л.с.) | 62,2 (84,9) | 77,8 (106) | 91,8 (125) |
| Наибольшая геометрическая высота всасывания, м | — | 7,5 | 7,5 |
| Время заполнения с наибольшей геометрической высоты всасывания, с | — | 40 | 40 |
| Частота вращения вала, об/мин | 2700 | 2700 | 2800 |
| Наибольшее число одновременно работающих ГПС, штук | 5 | 5 | 7 |
| Условный проход Ду присоединительных патрубков: | |||
| напорного | 70 | 70 | 70 |
| всасывающего | 125 | 125 | 125 |
| Габариты, мм | 700 х 900 х 700 | 700 х 900 х 700 | 700 х 900 х 700 |
| Вес, кг | 65 | 90 | 90 |
Насос центробежный пожарный ПН-40УВМ.01, ПН-40УВМ.Э
На пожарных насосах типа ПН-40УВМ применено уплотнение из терморасширенного графита, спроектированного и изготовленного специально для данных насосов с использованием нанотехнологий, установлены подшипники качения, не требующие смазки в течение всего срока эксплуатации насоса. Насос оснащен комплектом контрольно-измерительных приборов (электронный тахометр, счетчик моточасов, манометр, мановакууметр), установлено антикавитационное устройство, защищенное патентом на изобретение №2305798, улучшена проточная часть насоса, позволяющая иметь запас по основным выходным параметрам (подача – до 60 л/с, напор – до 120 м, КПД – до 70%).
На насосе ПН40-УВМ может быть установлен вакуумный насос с механическим приводом (ПН-40УВМ-01) или с электрическим приводом (ПН-40УВМ.Э). Пожарный насос ПН-40УВМ.Э выпускается в двух вариантах: с вакуумной системой, которая поставляется отдельно от насоса, и в моноблочном исполнении (вакуумная система установлена непосредственно на корпусе насоса).
Тактико технические характеристики ПН-60 и ПН-110
| Наименование показателей | Размерность | ПН-60 | ПН-110 |
| Напор | м | 100 | 100 |
| Подача | л/с | 60 | 110 |
| Частота вращения | об/мин | 2500 | 1350 |
| Диаметр рабочего колеса | мм | 360 | 630 |
| КПД | – | 0,6 | 0,6 |
| Потребляемая мощность | кВт | 98 | 150 |
| Максимальная высота всасывания | м | ||
| Масса | кг | 180 | 620 |
Тактико технические характеристики НЦС-20/160
Насос НЦС-20/160 предназначен для подачи воды и водных растворов пенообразователя с температурой до 303°К (30°С), плотностью до 1100кг/м3 и массовой концентрацией взвешенных твёрдых частиц грунта до 0,5%, при их максимальном размере 3 мм.
Плакаты в технический класс доступны по кнопке “СКАЧАТЬ” в высоком разрешении.
Неисправности, признаки, причины и способы устранения
Неисправности (отказы), возникающие в насосных установках и водопенных коммуникациях, приводят к нарушению их работоспособности, снижению эффективности тушения пожаров и увеличению убытков от них.
Отказы в работе насосных установок возникают вследствие ряда причин:
- во-первых, они могут появиться вследствие неправильных действий водителей при включении водопенных коммуникаций. Вероятность отказов по этой причине тем меньше, чем выше уровень квалификации боевых расчетов;
- во-вторых, они появляются из-за износа рабочих поверхностей деталей. Отказы по этим причинам неизбежны (их необходимо знать, своевременно уметь оценивать);
- в-третьих, нарушения плотности соединений и связанные с ними утечки жидкости из систем, невозможности создания разрежения во всасывающей полости насоса (необходимо знать причины этих отказов и уметь устранять их).
Неисправности насосных установок ПН.
Признаки возможных неисправностей, приводящих к отказам, их причины и способы устранения приводятся в таблице.
| Признаки неисправностей |
Причины неисправностей | Способы устранения |
| При включении вакуумной системы в полости пожарного насоса не создается разрежение | Подсос воздуха:1. Открыт сливной кран всасывающего патрубка, неплотная посадка клапанов на седла вентилей и задвижек, не закрыты вентили, задвижки.2. Неплотности соединений вакуумного клапана и насоса, стакана диффузора пеносмесителя, трубопроводов вакуумной системы, сальников насоса, пробкового крана | 1. Плотно закрыть все краны, вентили, задвижки. При необходимости разобрать их и устранить неисправность.2. Проверить плотность соединений, подтянуть гайки, при необходимости заменить прокладки.При изношенных сальниках насоса заменить их |
| Пожарный насос не заполняется водой при большом разрежении |
|
|
| Мановакуумметр не показывает давления (разрежения) при исправном насосе |
|
|
| При работе пожарного насоса наблюдается стук и вибрация |
|
|
| Пожарный насос сначала подает воду, затем его производительность уменьшается. Стрелка манометра сильно колеблется | Появились неплотности во всасывающей линии, расслоение рукава, засорилась всасывающая сетка.Засорились каналы рабочего колеса.Неплотности в сальниках пожарного насоса | Найти неплотности и устранить, заменить рукав, очистить сетку.Разобрать пожарный насос, очистить каналы.Подвернуть крышку масленки, заменить сальники |
| Пожарный насос не создает необходимого напора | Частично засорены каналы рабочего колеса.Большой износ уплотнительных колец.Подсос воздуха.Повреждение лопаток рабочего колеса | Разобрать насос, очистить каналы.Разобрать насос, заменить кольца.Устранить подсос воздуха.Разобрать насос, заменить колесо |
| Пеносмеситель не подает пенообразователь | Засорен трубопровод из бака к пеносмесителю.Засорены отверстия дозатора | Разобрать, прочистить трубопровод.Разобрать дозатор, прочистить его отверстия |
| Газовая сирена работает плохо, ослаблен звук | Засорены каналы распределителя газа и резонатора.Не полностью перекрывается заслонкой выпускной трубопровод | Очистить каналы и резонатор.Отрегулировать длину тяги. Разобрать, очистить заслонку |
| Газовая сирена работает после выключения | Ослабла или сломалась пружина заслонки.Нарушена регулировка длины элементов тяги | Заменить пружину.Отрегулировать тягу |
| Распределительный клапан лафетного ствола и клапан водопенных коммуникаций не открываются при открывании кранов на колонке | Мало давление воздуха в тормозной системе.Негерметичны соединения клапанов, кранов, трубопроводов.Неисправен клапан-ограничитель | Повысить напор в системе.Подтянуть гайки штуцеров, заменить прокладки.Разобрать, исправить |
Неисправности насосных установок ПЦН.
| Признаки неисправностей |
Причины неисправностей | Способы устранения |
| 1. При работе насоса снизилась подача, давление на выходе ниже нормы | 1. Засорена всасывающая сетка.2. Засорена защитная сетка на входе в насос3. Подача насоса превышает допустимую для данной высоты всасывания.4. Засорены каналы рабочих колес | 1. Проверить всасывающую сетку.2. Проверить целостность всасывающей сетки, при необходимости очистить защитную сетку на входе в насос.3. Уменьшить подачу (число работающих стволов или частоту вращения).4. Очистить каналы |
| 2. При работе насоса наблюдаются стуки и вибрация | 1. Ослабли болты крепления насоса.2. Изношены подшипники насоса.3. В полость насоса попали посторонние предметы.4. Повреждено рабочее колесо | 1. Подтянуть болты.2.Изношенные подшипники заменить новыми.3. Удалить посторонние предметы.4. Заменить рабочее колесо |
| 4. Из дренажногоотделения насоса струйкой течет вода | 1. Нарушение герметичностиконцевого уплотнения вала | 1. Заменить изношенные детали (узлы) концевого уплотнения |
| 5. Не поворачивается рукоятка дозатора | 1. Появление на поверхностях трения кристаллических отложений и продуктов коррозии в результате плохой промывки | 1. Разобрать дозатор, очистить сопрягаемые поверхности от налета |
| 6. Большой расход масла в масляной ванне подшипников вала | 1. Износ резиновых манжет | 1. Заменить манжеты |
| 7. Вал насоса вращается, стрелка тахометра на нуле | 1. Обрыв электрических цепей тахометра | 1. Обнаружить и устранить обрыв электрических цепей |
| 8. При включенном эжекторе и открытом дозаторе пенообразователь в насос не поступает | 1. Не срабатывает отсекающий клапан дозатора вследствие засорения трубопровода, подающего воду в управляющий клапаном сильфон | 1. Прочистить трубопровод (канал) |
| 9. При работе пеносмесителя ПО в насос не подается или уровень его дозирования недостаточный | 1. Разгерметизация привода управления вакуумной системой2. Заклинивание золотника в клапане пеносмесителя или засорение его полости в результате плохой промывки | 1. Обнаружить неплотности, где вытекает жидкость, устранить неплотности, проверить диафрагму вакуумного затвора.2. Разобрать клапан пеносмесителя и очистить его полость и детали от загрязнений |
| 10. При отсутствии подачи воды индикатор «Подачи нет» не горит | 1. Обрыв цепей питания.2. Перегорел светодиод (лампа).3. Заклинивание падающего клапана в направляющей.4. Неисправен магнито-электрический контакт | 1. Обнаружить и устранить.2. Заменить светодиод (лампу).3. Выявить причины и устранить заклинивание.4. Заменить магнито-электрический контакт |
| 11. При включении АСД индикатор «АСД питание» не горит, рукоятка дозатора не двигается | 1. Обрыв в цепи электропитания «пожарный автомобиль – электронный блок».2. Недостаточное сцепление фрик- ционной муфты привода дозатора |
1. Обнаружить и устранить обрыв в цепи.2. Отрегулировать муфту |
| 12. При включении АСД рукоятка дозатора не двигается, индикатор «АСД питание» горит | 1. Обрыв в электрической цепи «электронный блок – электродвигатель» дозатора2. Недостаточное сцепление фрикционной муфты привода дозатора | 1. Обнаружить и устранить обрыв цепи2. Отрегулировать муфты |
| 13. При дозировании пенообразователя в автоматическом режиме качество пены неудовлетворительное, рукоятка дозатора не доходит до положения, соответствующего количеству работающих пеногенераторов | 1. Высокая жесткость подаваемой насосом воды | 1. При помощи корректора увеличить концентрацию пенообразователя или перейти на ручное дозирование |
| 14. Повышенный расход пенообразователя при дозировании в автоматическом режиме, рукоятка дозатора останавливается в положении, соответствующем большему количеству пеногенераторов, чем подключено в действительности | 1. Загрязнение электродов датчика концентрации пенообразователя | 1. Очистить электроды датчика концентрации |
| 15. При дозировании пенообразователя в автоматическом режиме рукоятка дозатора доходит до упора (положение «5- 6 %»), а индикатор «АСД норма» не загорается, и электродвигатель дозатора продолжает вращаться |
1. Не открывается отсекающий клапан дозатора, вследствие засорения трубопровода, подающего воду в управляющий клапаном сильфон.2. Если неисправность появляется только в случае работы с большим количеством ГПС-600 (4- 5 шт.), причина – увеличение гидравлического сопротивления магистрали пенообразователя в результате ее засорения.3. Обрыв электрической цепи «электронный блок – датчик концентрации» |
1. Прочистить трубопровод (канал).2. При очередном ТО прочистить магистраль пенообразователя, в том числе полости дозатора.
3. Обнаружить и устранить обрыв цепи |
| 16. Не работает счетчик времени наработки | 1. Обрыв цепи электропитания между первичным пенообразователем и электронным блоком или между электронным блоком и показывающим прибором на панели.2. Неисправность электронного блока3. Неисправен счетчик времени наработки | 1. Обнаружить и устранить обрыв цепи.2. Заменить или отремонтировать электронный блок.
3. Заменить счетчик |
В насосе ПЦНВ-4/400 отсутствует система всасывания, но в его конструкции имеются два клапана: перепускной и отсекающий. Неисправности в них служат нарушением нормальной работы насоса.
Их перечень приводится в таблице:
| Признаки неисправностей |
Причины неисправностей | Способы устранения |
| 1. Из дренажного отверстия насоса струйкой течет вода | 1. Нарушение герметичности концевого уплотнения | 1. Разобрать насос, заменить изношенные детали уплотнения |
| 2. При работе насоса его корпус сильно нагревается | 1. Засорены проходные отверстия в перепускном и отсекающем клапанах | 1. Снять клапаны, разобрать и устранить неисправности |
| 3. Снизилась подача воды, давление в напорном коллекторе в норме | 1. Заклинивание перепускного клапана | 1. Снять клапан, устранить неисправность |
| 4. При включенном эжекторе, открытом дозаторе и стволе-распыли- теле пенообразователь в насос не поступает |
1. Неисправен перепускной клапан.2. Заклинивание отсекающего клапана |
1. Снять клапаны, устранить обнаруженные неисправности |
| 5. Уровень дозирования пенообразователя ниже нормы | 1. Засорение магистрали пенообразователя, в частности, проточной полости отсекающего клапана | 1. Разобрать и прочистить все элементы магистрали пенообразователя |
Порядок работы с насосами
Так как пожарный насос не является самовсасывающим, перед запуском в работу его необходимо заполнить. При работе насоса от цистерны пожарного автомобиля, в силу того, что уровень жидкости в цистерне выше уровня насоса, заполнение возможно открытием запорной арматуры, без создания вакуума. При работе насоса из открытого водоема, необходимо первоначальное заполнение с помощью дополнительного вакуумного насоса. Потому перед пуском в работу включают вакуумный насос. Вакуумный насос всасывает воду в пожарный насос, после чего вакуумный насос выключают и включают вращение пожарного насоса. При заполненном насосе, манометр насоса показывает избыточное давление.
После появления давления, на насосе медленно открывают задвижки и вода поступает в напорные пожарные рукава, до получении струи без примесей воздуха . После чего, пожарный насос готов к работе. Пожарный насос устойчиво работает, всасывая воду, с высоты до 7.5 м. Дальнейшее увеличение высоты всасывания приводит к возникновению кавитации, нестабильной работе насоса и, как правило, срыву струи. Для нормальной работы насоса важное значение имеет обеспечение герметичности внутренних рабочих полостей. При эксплуатации, насосы периодически проверяются вакуумом на герметичность. Создается максимальное значение вакуума и перекрывается кран между основным и вакуумным насосом. Считается нормой, если падение вакуума за 1 минуту не превышает 0.1 кгс/см2.
Отличие НЦПВ от ПН
Разработчики полностью сохранили традиционную схему исполнения насоса, вплоть до расположения органов управления и всех посадочных присоединительных мест, но при этом добились значительного улучшения параметров и устранили все известные “болячки” старой конструкции.
В частности:
- в 1,5 раза увеличена производительность (до 60 л/с при работе от гидрантов и до 50 л/с – от водоемов);
- на 20% увеличен напор и на 10% коэффициент полезного действия;
- соответственно производительности увеличена мощность пеносмесителя, который обеспечивает теперь одновременную работу 8-ми пеногенераторов;
- усовершенствована конструкция дозатора пенообразователя (ПО), за счет встроенного редуктора теперь имеется возможность плавно регулировать концентрацию и обеспечивать экономный расход ПО любых типов;
- принципиально переделан сальниковый узел, он не требует никакого обслуживания и расходных материалов, а по износостойкости и надежности не имеет аналогов;
- насос оснащается полным пакетом современных контрольно-измерительных приборов и встроенной вакуумной системой типа “АВС” (о преимуществах этой вакуумной системы подробно рассказывается далее).
Какую практическую пользу могут принести эти преимущества в повседневной работе?
Повышенная производительность и напор позволяет экономить время на заправку цистерны, что при определенных обстоятельствах помогает при локализации крупных пожаров. Также появляется возможность применения более мощных лафетных стволов и пенных установок.
Коэффициент полезного действия – показатель, казалось бы, абстрактный и не имеющий явно выраженной практической важности. Однако нетрудно подсчитать, что повышение к.п.д. насоса на 10% дает экономию топлива минимум в 2 литра за час работы. А за весь срок службы насоса средства, сэкономленные на ГСМ будут измеряться десятками тысяч рублей. И это уже не абстракции.
Говоря об экономических эффектах, безусловно, следует упомянуть и о расходовании дорогостоящего пенообразователя, которое при плавном и тонком дозировании в насосе НЦПН-40/100 осуществляется более рационально, а также – об экономии на ремонтах (заменах) и обслуживании сальника. Однако не все измеряется рублем. Немаловажным преимуществом этого насоса, по мнению разработчиков, является так называемая эргономика – простота и удобство в эксплуатации. Механик-водитель, управляющий насосной установкой не должен испытывать неудобств и отвлекать свое внимание на различные дополнительные операции (прессование того же сальника, проблемы с забором воды, подклинивание пробки дозатора и т.п.). Судя по отзывам потребителей, создателям насоса удалось заметно продвинуться в этом вопросе.
Какие технические трудности могут возникнуть при монтаже этого насоса на АЦ? И как дорого обойдется описанная модернизация насосной установки?
Никаких технических трудностей. Все габаритно-присоединительные параметры насоса НЦПН-40/100 полностью совпадают с широко известным ПН-40УВ. Замена насоса может быть произведена непосредственно в пожарной части.
Оценивая же предпочтительность той или иной модели насоса с точки зрения цены, следует “привести их к общему знаменателю” по уровню комплектации и функциональным возможностям. При таком подходе можно сказать, что разница в цене насосов НЦПН-40/100 и ПН-40УВ совсем незначительна. А с учетом прямых экономических преимуществ, о которых говорилось ранее, использование НЦПН-40/100 безусловно, более выгодно.
Одним из важнейших элементов насосной установки является вакуумная система водозаполнения.
Вакуумная система используется для подъема воды из открытого водоема к пожарному насосу. К ней предъявляются очень высокие требования по надежности. Готовность ее к работе должна проверяться ежедневно. Именно поэтому данный элемент насосной установки подлежит модернизации в первоочередном порядке.
Чем же можно заменить морально устаревший и ненадежный газоструйный вакуумный аппарат? Вакуумный насос АВС-01Э – лучшее решение для систем водозаполнения пожарных насосов.
Это изделие принципиально отличается от всех известных аналогов (в том числе и зарубежного производства) тем, что оно работает независимо от ходового двигателя АЦ и пожарного насоса, т.е. автономно. Отсюда и его название: “АВС” – автономная вакуумная система.
Рассмотрим преимущества вакуумного насоса АВС-01Э в сравнении с газоструйным вакуумным аппаратом (ГВА), используемым в большинстве АЦ, при выполнении конкретных рабочих операций.
- Ежедневные проверки готовности (т.н. “сухой вакуум”) при смене караула.ГВА – требуется запустить и прогреть двигатель (зачастую для этого приходится выгонять машину из бокса), создать требуемый уровень разрежения в полости пожарного насоса, работая двигателем на высоких оборотах. Процедура настолько хлопотная, что иногда ею пренебрегают, в нарушение установленных норм. АВС-01Э – нажатием кнопки на пульте управления запустить вакуумный насос и через 5-7 сек. требуемый уровень разрежения достигнут. Двигатель автоцистерны при этом не задействуется.
- Забор воды из открытого водоема. ГВА – необходимо в четкой последовательности произвести 11 операций, манипулируя органами управления двигателя и насоса. Неопытному водителю не всегда удается это с первого раза. Требуются хорошие навыки. А при больших высотах всасывания ГВА зачастую вообще оказывается неспособным создать требуемый вакуум. АВС-01Э – запускается нажатием кнопки и отключается автоматически по окончании забора воды. Скорость вакуумирования такова, что подъем воды с максимальной высоты всасывания происходит за 20-25 сек., а при небольших высотах даже наличие неплотностей во всасывающей магистрали не является помехой.
- Надежность и долговечность. ГВА – работает в исключительно агрессивной среде, чем и обуславливается сравнительно небольшой срок службы. АВС-01Э выпускается серийно в больших количествах с 2001 года. Результаты подконтрольной эксплуатации показывают очень высокий уровень безотказности. Кроме того, изделие оснащено электронной защитой от перегрузок и всяческих нештатных ситуаций.
Какова область применения вакуумного насоса АВС-01Э? Подойдет ли он к автоцистернам старых моделей? И что требуется для его монтажа?
Это изделие подходит для любых насосных установок, в том числе и старых автоцистерн, оборудованных насосом ПН-40УВ. Монтаж изделия весьма прост и может производиться непосредственно в частях (к изделию прилагается подробная инструкция). Все специальные детали, необходимые для монтажа АВС-0Э входят в комплект поставки.
Дает ли применение АВС-01Э экономическую выгоду?
Первоначальная цена АВС-01Э выше, чем цена ГВА. Однако, только экономия на прямых затратах (ГСМ) позволяет получить экономическую выгоду от применения АВС-01Э уже в ближайшие год-два после ввода в эксплуатацию.
Нельзя забывать и о человеческом факторе. Вполне очевидно насколько облегчается работа технического персонала при использовании вакуумного насоса АВС-01Э вместо устаревшего ГВА. Кроме того, не следует сбрасывать со счетов и косвенную выгоду, связанную с более высокой надежностью АВС-01Э. Помимо неизбежных дополнительных затрат на ремонт ГВА вполне вероятна такая ситуация, когда отказ ГВА в самый неподходящий момент может привести к увеличению ущерба от пожара.
Развивая тему модернизации пожарного автомобиля путем замены специальных агрегатов более совершенными моделями, нельзя не упомянуть о комбинированных насосах.
Комбинированный пожарный насос НЦПК-40/100-4/400-В1Т – это высший этап совершенствования насосной установки ПА.
Добавьте к описанным выше достоинствам НЦПН-40/100 и АВС-01Э дополнительные преимущества тушения пожаров тонкораспыленными струями и Вы получите первое представление о комбинированном насосе НЦПК-40/100-4/400-В1Т.
Презентация доступна по кнопке “скачать”
Предлагаем Вам ознакомиться с лекцией про пожарные насосы
и вторая часть
