Классификация устройство и принцип действия …

Пожарные насосы

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

Пожарные насосы: устройство, принцип работы, особенности применения

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

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

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

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

Классификация ПН

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

Струйный насос

Этот вид помп классифицируется по двум типам:

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

Объемный насос

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

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

Центробежный насос

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

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

Этот тип насосов принято классифицировать по нескольким параметрам:

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

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

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

Центробежная модификация

Общие схемы ПН

Общие сведения о насосах пожарных предлагают следующие схемы:

Схема объемных насосов

Схема центробежного насоса

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

Объемная модификация

Разновидности

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

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

Технические параметры ПН

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

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

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

Работа с помпой

Признаки и причины неисправностей, возможности восстановления работоспособности

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

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

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

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

1. Привести арматуру в нужную конфигурацию.

1. Высота всасывания – больше, чем требуется.

2. Расслоение рукава.

1. Снизить высоту.

2. Поменять рукав.

3. Прочистить сетку.

1. Прибор неисправен.

1. Поменять прибор.

1. Появилась кавитация.

2. Ослабли крепления.

3. Износ подшипников.

1. Корректировать настройки.

2. Подтянуть крепления.

3. Поменять подшипники.

1. Засорилась сетка.

2. Нарушена герметичность соединений.

1. Прочистить засор.

2. Поменять кольца.

2. Износ уплотнителей.

3. Попадание воздуха в систему.

1. Устранить загрязнения.

2. Поменять уплотнители.

3. Купировать попадание воздуха.

1. Засор в магистрали.

1. Прочистить магистраль.

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

Перекачка воды из водоема

Последовательность действий при работе с насосом

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

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

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

Коммутация с рукавами

Чем отличается НЦПВ от пожарного насоса

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

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

Чем выше тактико-технические параметры оборудования, тем быстрее заправляется цистерна спецтехники, а, следовательно, оперативно и эффективно локализуются возгорания. Поэтому прежде, чем купить агрегат, внимательно ознакомьтесь со сведениями о нем. Наиболее востребованные модели: НЦПН-40/100 и НЦПН-70.

Классификация центробежных пожарных насосов

Практически любая пожарная установка, машины оснащены насосами или насосными станциями.

Что из себя представляет это оборудование, по каким параметрам оценивается, виды и типы устройств, предназначенных для подачи огнетушащих веществ при ликвидации возгораний – об этом в статье.

Пожарные насосы

Так называются агрегаты, преобразующие электрическую энергию в механическую, которую используют для подачи жидкости или газа в пожарные шланги, трубопроводы.

Описание и назначение

Сегодня для борьбы с возгораниями применяется несколько конструктивно различающихся типов пожарных насосов (ПН). Внешний вид агрегата зависит от его принципа действия, режимов функционирования, создаваемого давления, технических характеристик.

ПН устанавливаются на пожарные машины, катера, передвижные установки с плюсовой температурой во время работы, встраиваются в системы пожаротушения.

Технические параметры

В зависимости от конструктивных особенностей и уровня давления сильно отличаются характеристики ПН. Укажем крайние значения:

• номинальная подача огнетушащего вещества – 10–200 л/с;
• обеспечиваемый насосом напор – 100–400 м;
• КПД – 0,4–0,6;
• давление на входе – 0,6 МПа;
• давление на выходе – 1,5–5 МПа;
• высота всасывания (геометрическая) – 3,5 м;
• наибольшая возможная геометрическая высота всасывания – 5–7,5 м;
• период заполнения системы до геометрической высоты – 40–80 с.

Правила применения

Устанавливаются ГОСТ 52283.2004, в соответствии с ним:

• насос пожарный переносить, поднимать можно только при помощи специальных устройств, предусмотренных конструкцией агрегата;
• при установке оборудования необходимо обеспечить свободный доступ к нему во время работы;
• движущиеся элементы должны быть изолированы от оператора при помощи ограждения;
• если ПН работает, то запрещено подсоединять и отсоединять трубопроводы, производить другие действия (подтягивать гайки, болты);
• доверить обслуживание, испытания агрегата можно только человеку, который знает правила эксплуатации и принцип работы устройства.

Классификация ПН

Разделение пожарных насосов по принципу действия приведено в таблице.

На заметку. Наиболее часто применяются устройства из категории «Динамические», подраздела «Лопастные», центробежного типа.

Пожарные центробежные насосы

Относятся к динамическим устройствам, то есть всасывание жидкости происходит за счет инерционных сил. Преимущества таких видов ПН в том, что допускается использование загрязненной воды, они тихо работают, процесс всасывания происходит в непрерывном режиме.

Центробежные пожарные насосы (ПЦН) имеют самый высокий КПД (до 0,8) из всех динамических устройств.

Обозначение и маркировка

Самая старая модель – ПН-40. Название расшифровывается как пожарный насос, качающий 40 л/с. Если в наименовании присутствует буква «У», это обозначает универсальность применения агрегата.

Соответственно есть модификации ПН-60 (60 л/с), ПН-110 (110 л/с).

После усовершенствования ПН-40 он стал называться НЦПН-40/100УВМ. Такой агрегат выдает 60 л/с и выпускается в универсальном исполнении. Это оборудование имеет закрытые узлы, которые не требуют регулярной смазки.

Устройство

Если посмотреть ПЦН в разрезе, то можно увидеть, что внутри конструкции размещен вал, на котором крепится рабочее колесо, создающее центробежную силу. Жидкость проникает внутрь через всасывающий патрубок, подается наружу через напорный патрубок.

Обычно дополнительно монтируется пеносмеситель.

На выходе установлен конфузор, конусное устройство, сужающееся в сторону выброса воды, увеличивающее скорость подачи огнетушащего вещества.

Классификация

Производится по давлению, создаваемому насосом на выходном патрубке:

• до 1,6 МПа – ПЦН нормального давления;
• 1,6–5 МПа – ПЦН высокого давления;
• 0–5 МПа – комбинированный ПЦН – это насос, где на одном приводе базируются последовательно размещенные ПЦН высокого и нормального давления.

Принцип работы

Колесо с лопастями вращается с помощью электрического мотора насоса, забирая воду из входного патрубка.

Под воздействием центробежной силы жидкость раскручивается, ускоряется, прижимается к внутренним стенкам корпуса и выбрасывается, закрученная в спираль, в выходной патрубок. Далее стоит замедляющий диффузор, который останавливает вращение воды. Затем, проходя конфузор, вода подается на выход.

Несмотря на классификацию центробежных пожарных насосов по уровню давления, создаваемого ими, принцип работы механизма для всех них одинаков. Технические характеристики ПЦН зависят от мощности электродвигателя, формы лопастей колеса, других конструктивных особенностей.

Типы водяных центробежных насосов

В зависимости от количества рабочих колес, их формы можно выделить 4 вида ЦН:

1. Горизонтальные с одной ступенью: в помпе установлено 1 разгоняющее колесо.
2. Горизонтальные многоступенчатые. В структуре таких агрегатов смонтировано два и более колеса.
3. Землесосы. Применяются для перекачки промышленных стоков.
4. Фекальные. Используются для работы с жидкостями, в которых содержатся примеси, вкрапления твердых масс.

Плюсы и минусы ПЦН

Преимущества центробежных насосов:

• бесперебойная работа при наличии электросети;
• возможна последовательная установка нескольких агрегатов на один трубопровод, что повышает интенсивность напора;
• простое конструктивное исполнение, надежность, невысокая цена;
• работают даже на большой высоте над уровнем воды;
• высокий КПД – 0,6–0,8.

К недостаткам можно отнести:

• необходимость заполнения рабочей полости помпы водой до запуска устройства;
• при попадании воздуха в корпус ухудшаются рабочие характеристики ПН, могут выйти из строя подшипники, другие детали.

Основные рабочие параметры насосов

Зависят от ряда внешних факторов.

Например, при загрязнении фильтров снижается интенсивность всасывания.

Если давление на выходе ниже задекларированной в технической документации величине, то надо смотреть сечение труб: чем больше протяженность трубопровода, тем больший диаметр труб следует устанавливать.

Общие остановки, перебои в работе могут начаться при разгерметизации стыков, фланцев.

Внимание! Не рекомендуется перекачивать жидкость, температура которой превышает 30 градусов, это может вызвать перегрев электрического двигателя.

Паспорт и нормативные требования

Правила работы, технические характеристики, нормы безопасности при эксплуатации ПН прописаны в техническом паспорте, которым комплектуется оборудование.

Классификация устройство и принцип действия центробежных пожарных насосов указывается в ГОСТ 52283.2004.

Для долговременной работы агрегата надо соблюдать следующие требования:

1. Новый насос проверяется на открытой воде в течение десяти часов. При этом перепад высот не должен превышать полутора метров.
2. После применения необходимо проконтролировать чистоту корпуса и внешних узлов, уровень смазки и наличие масла в масленке, герметичность корпуса, отсутствие воды в рабочей камере.

Выводы

Пожарные насосы применяются для подачи воды и огнегасящих веществ в случае возгорания.

ПН устанавливаются на транспортных средствах, предназначенных для ликвидации огня, в автоматических системах ликвидации пламени.

Самую высокую эффективность и КПД выдает центробежный ПН. Применяется такое оборудование не только для тушения пожаров, но и для откачки септиков, сточных промышленных вод.

Для долгой бесперебойной работы устройства для перекачки жидкостей и газов необходимо обслуживать его в соответствии с нормами, указанными в прилагаемой технической документации.

44. Классификация общее устройство и принцип действия объемных насосов. Область применения объемных насосов в технике мчс. Классификация:

Поршневые насосы: Принцип действия поршневого насоса основан на периодическом изменении рабочего объема заключенного между поршнем и головкой цилиндра.

ЦИЛИНДР, полая деталь с цилиндрической внутренней поверхностью, в которой движется поршень. Одна из основных деталей поршневых машин и механизмов.

КЛАПАН (от нем. Klappe — крышка, заслонка), в технике — деталь или устройство для управления расходом газа или жидкости изменением площади проходного сечения (напр., дроссельные, предохранительные, регулировочные).

ПОРШЕНЬ, подвижная деталь, перекрывающая цилиндр в поперечном сечении и перемещающаяся вдоль его оси. Служит для преобразования механической работы в энергию давления жидкости (газа) или наоборот.

ПЛУНЖЕР (англ. plunger, от plunge — нырять), поршень, имеющий длину, значительно превышающую диаметр; деталь плунжерных насосов, золотников, гидравлических цилиндров и т. п. Шиберный (пластинчатый насос) : 1-ротор; 2 — шиберы; 3 — объем между шиберами; 4 — корпус .При вращении ротора 1 эксцентрично расположенного в корпусе насоса 4, объем 3 между двумя шиберами 2 в первый полупериод сначала увеличивается, а затем уменьшается. Происходит постоянное всасывание жидкости справа и нагнетание слева. Шиберы в насосах выполнены в виде пластин, которые радиально перемещаются в пазах ротора

Водокольцевой насос: 1-ротор; 2 — объем между лопатками; 3 – всасывающий канал; 4 — водяное кольцо; 5 – корпус; 6 — нагнетательный канал; 7- нагнетательное окно; 8 – всасывающее окно. Ротор 1 (Error: Reference source not found) с радиальными лопатками эксцентрично размещен в цилиндрическом корпусе 5. Корпус насоса предварительно заполняется водой. При вращении ротора вода отбрасывается к периферии, образуя водяное кольцо 4. Рабочий объем 2 между лопатками ротора сначала увеличивается, а затем уменьшается, происходит всасывание и нагнетание. Всасывательный 3 и нагнетательный 6 патрубки примыкают к торцевой части насоса

Ротационные (шестеренчатые) насосы1- корпус; 2- шестерня: 3 – полость между зубьями (элементарный рабочий объем); 4 – шестерня; 5 – вал; 6 – всасывающая полость; 7 – вал; 8 – нагнетательная полость

При вращении шестерен жидкость из всасывающей полости 6 в полости между соседними зубьями одной шестерни переносится в напорну полость 8, где вытесняется из полости между зубьями зубом соседней шестерни в зацеплении. диафрагменные (мембранные)

45 Классификация, общее устройство и принцип действия динамических насосов. Область применения динамических насосов в технике мчс.

Вихревые насосы

46 Навесной шестеренный насос ншн-600, область применения. Общее устройство, принцип действия. Эксплуатация насоса ншн-600.

Навесной шестеренный насос НШН-600 (Рисунок 17) предназначен для забора воды из открытых источников водоснабжения и подачи ее к месту пожара. Насос имеет следующие технические характеристики:

•подача насоса при высоте всасывания 3,5 м и напоре 75 м — 10 л/с;

•высота всасывания — 6,5 м;

•время всасывания- 20-30 с;

•коэффициент полезного действия — 0,65:

•условный проход всасывающего патрубка — 80 мм;

•условный проход напорного патрубка — 70 мм;

•предохранительный клапан срабатывает при напоре — 75 м.

Рисунок 17. Навесной шестеренный насос НШН-600:

1-напорный патрубок; 2-корпус насоса; 3 — соединительный канал: 4 — заглушка; 5-

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.