ПОЖАРНЫЕ НАСОСЫ И НАСОСНЫЕ УСТАНОВКИ

Насосы пожарные предназначены для подачи воды и водных растворов пенообразователей температурой до 303 К (30 °С) с водородным показателем pH от 7 до 10,5, плотностью до 1100 кг/м_3 и массовой концентрацией твердых частиц до 0,5% при их максимальном размере 3 мм.

Пожарные насосы (ПН) — наиболее важный и сложный вид механизмов МСП, обеспечивающих подачу огнетушащих веществ на пожаре. Знание устройства и работы пожарных насосов обусловливает эффективное их применение как на пожарах, так и при проведении аварийно-спасательных работ.

Виды насосов, применяемых в пожаротушении

Насосы, применяемые в пожарной охране, делятся на объемные, струйные, центробежные.

Объемные насосы

Объемные насосы — насосы, в которых перемещение жидкости (или газа) осуществляется в результате периодического изменения объема рабочей камеры. К ним относятся поршневые насосы, пластинчатые, шестеренчатые, водокольцевые.

Принцип работы этих насосов — перемещение жидкости под действием поверхностного давления при переменном объеме пространства, занимаемого жидкостью. Физическая зависимость их работы может быть представлена на основании закона Бойля—Мариотта как

где Р — давление в камере насоса; V — объем рабочей камеры.

Поршневые насосы. В поршневых насосах рабочий орган (поршень) совершает в цилиндре возвратно-поступательное движение, сообщая перекачиваемой жидкости энергию. Они могут перекачивать различные жидкости, создавая большие напоры (до 1500 м), обладают хорошей всасывающей способностью (до 7 м) и высоким КПД (0,75-0,85).

Их недостатками являются тихоходность, неравномерность подачи жидкости и невозможность ее регулировать.

Поршневые насосы в пожарной охране применяют для заполнения огнетушителей, газовых баллонов, их испытания и т.п.

Аксиально-поршневые насосы (рис. 6.1,6.2). Несколько поршневых насосов размещены в одном барабане, вращающемся на оси распределительного диска.

Общий вид аксиально-поршневого насоса

Рис. 6.1. Общий вид аксиально-поршневого насоса

Аксиально-поршневой насос

Рис. 6.2. Аксиально-поршневой насос:

1 — распределительный диск; 2 — поршень; 3 — барабан; 4 — шток; 5 — ось; 6 — вал, 7— корпус распределителя

Принцип работы. Оси вала и блока цилиндров находятся под углом, усилия от поршня в месте контакта шатуна с валом раскладываются на осевую тангенцианальную составляющую. Тангенцианаль- ная составляющая создает крутящий момент.

Эти насосы применяются в гидравлических системах и перекачивают масла.

За один оборот вала барабана каждый поршень совершает ход вперед и назад (всасывание и нагнетание).

Достоинством таких насосов является равномерность подачи жидкости, высокое развиваемое давление (40—50 МПа) и КПД (0,85-0,9).

В механизмах пожарных автолестниц и пожарных подъемников они используются в качестве как гидромоторов, так и гидронасосов.

Поршневые насосы двойного действия. Насосы этого типа применяются в качестве вакуумных насосов на ряде насосных установок, выпускаемых иностранными фирмами. Принципиальная схема такого насоса представлена на рис. 6.3.

Поршневой насос двойного действия

Рис. 6.3. 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 совпадает 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, которые совершают возвратно-поступательное движение. В положении, указанном на рисунке, левый поршень будет сжимать воздух, ранее поступивший в камеру. Сжатый воздух преодолеет сопротивление большой мембраны 7 и будет удаляться через патрубок 6 в атмосферу. Синхронно с этим в правой камере будет создаваться разряжение. При этом будет преодолено сопротивление малой мембраны

При частоте вращения, равной 4200 об/мин, насос обеспечивает заполнение пожарного насоса с глубины всасывания 7,5 м за время менее 20 с.

Шестеренчатый насос (рис. 6.4) состоит из корпуса 2 и зубчатых шестерен 1. Одна из них приводится в движение (ведущая), вторая в зацеплении с первой свободно вращается на оси. При вращении шестерен жидкость перемещается впадинами 3 зубьев по окружности корпуса.

Шестеренчатый насос

Рис. 6.4. Шестеренчатый насос

Такие насосы 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 всасывание воды с глубины до 8 м и могут создавать напор более 10 МПа. Используемый в пожарной технике насос НШН-600 обеспечивает подачу 600 л/мин и развивает напор до 80 м при 1500 об/мин.

Пластинчатый насос (шиберный) (рис. 6.5) состоит из корпуса 6 с запрессованной гильзой 4. В роторе 3 размещены пластины 2, выполненные из водостойкого материала. Приводной шкив закреплен на роторе.

Ротор 3 размещен в гильзе 4 эксцентрично. При его вращении лопатки 2 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 патрубка к выпускному.

Пластинчатый насос

Рис. 6.5. Пластинчатый насос:

/ — выпускной патрубок; 2 — пластины; 3 — ротор; 4 — гильза; 5 — всасывающий патрубок; 6 — корпус

Пластинчатые насосы создают давление 16—18 МПа и 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 за счет разрежения, создаваемого самим насосом.

Водокольцевой насос (рис. 6.6) может использоваться как вакуумный насос. При вращении ротора с лопастями жидкость под влиянием центробежной силы прижимается к внутренней стенке корпуса насоса.

Водокольцевой насос 1 — рабочая жидкость; 2 — корпус; 3 — ротор с лопастями

Рис. 6.6. Водокольцевой насос 1 — рабочая жидкость; 2 — корпус; 3 — ротор с лопастями

При повороте ротора от 0 до 180° рабочее пространство будет увеличиваться, а затем уменьшаться. При увеличении рабочего объема образуется вакуум и через отверстие будет всасываться воздух. При уменьшении объема он будет выталкиваться через окно в атмосферу.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >