Пожарные насосы нормального давления

В настоящее время в нашей стране широкое распространение на пожарных автомобилях имеют пожарные насосы нормального давления, обеспечивающие подачу 40 л/с с напором 1, 0 МПа (100 м. вод. ст.).

АО " Ливенский машиностроительный завод" уже много лет серийно выпускает унифицированный для большинства пожарных автомобилей центробежный одноступенчатый консольный пожарный насосПН-40УВ(см. рис. 3.15), предназначенный

для подачи воды или водных растворов. Аналогичную конструкцию имеет насос пожарный центробежный НПЦ-40/100, выпускаемый ФГУП «Варгашинский завод противопожарного и специального оборудования».

Пожарный насос ПН-40УВ (НПЦ-40/100) в сборе состоит из насоса, коллектора 1 (см. рис. 3.16), пеносмесителя 2 и трёх напорных задвижек 13.

Собственно насос состоит из следующих основных частей: корпуса 3, крышки 4, вала 5, рабочего колеса 6, подшипников 7, уплотнительного стакана с комплектом манжет 9, червячного привода тахометра 8, муфты-фланца 10. Муфта-фланец соединяется с карданным валом привода насоса.

Корпус насоса и его крышка изготовлены из алюминиевого сплава. Рабочее колесо закреплено на валу с помощью конического соединения и шпонки, а в осевом направлении удерживается гайкой. Рабочее колесо ПН-40УВ, наружный диаметр которого 289 мм, имеет семь лопаток и семь разгрузочных (перепускных) отверстий. Щелевые уплотнения между рабочим колесом и корпусом насоса выполнены в виде уплотнительных колец из серого чугуна.

Для эффективной работы насоса важно разделение напорной и всасывающей полостей насоса. Чем больше зазоры между рабочим колесом и корпусом, тем большее количество жидкости будет циркулировать в насосе. Это приведет к уменьшению подачи воды насосом и снижению его коэффициента полезного действия, поэтому в насосе устанавливаются щелевые уплотнения с очень малыми зазорами. Так, номинальный зазор между уплотнительными кольцами корпуса и рабочего колеса насоса 0, 13 мм, а допустимый – 0, 8 мм.

Вал насоса изготовлен из закаленной легированной стали, и установлен на двух шарикоподшипниках. Направление вращения вала по часовой стрелке, если смотреть со стороны привода насоса. Уплотнение вала насоса достигается применением трех каркасных резиновых манжет 1.1-45× 65-1, расположенных в съемном стакане (см. рис. 3.17), причем две манжеты работают на давление, а одна (первая от рабочего колеса) на разряжение, т.е. манжеты располагаются таким образом, что препятствуют утечке воды из насоса и подсосу воздуха в него. С целью повышения надежности манжет на корпусе насоса установлена колпачковая масленка, с помощью которой через шланг производится

подпрессовка солидола Ж ГОСТ 1033-79 в съёмный стакан. Для распределения смазки в съёмном стакане предусмотрено маслораспределительное кольцо 2 (см. рис. 3.17), которое соединено каналами со шлангом колпачковой масленкой и дренажным отверстием. Обильная утечка воды из этого отверстия при работе насоса указывает на износ уплотнительных манжет. Для смазки подшипников и червячной пары привода тахометра полость в корпусе насоса между уплотнительным стаканом и манжетой муфты фланца, служащая масляной ванной, заполняется трансмиссионным маслом ТАп-15В ГОСТ 23652-79 в количестве 0, 5 л. Масло заливают через специальное отверстие в масляной ванне, закрываемое пробкой со щупом. Уровень масла должен быть между верхней и нижней метками на щупе. Удаление масла из масляной ванны производится через сливное отверстие с пробкой в нижней части корпуса масляной ванны.

Рабочее колесо насоса в корпусе закрывается крышкой, к которой крепится всасывающий патрубок. В крышке предусмотрено отверстие с резьбой для установки мановакуумметра и специальный прилив для присоединения диффузора пеносмесителя. Воду из насоса сливают путем открытия крана, расположенного в нижней части корпуса насоса.

Улиткообразный отвод корпуса насоса выполнен в виде диффузора и заканчивается фланцем, к которому крепится коллектор (см. рис. 3.18). Коллектор предназначен для распределения воды, подаваемой насосом, и, в какой-то мере, выполняет роль направляющего аппарата. К фланцам торцевых поверхностей коллектора крепятся две напорные задвижки и пробковый кран пеносмесителя. Внутри коллектора смонтирована напорная задвижка 1 для подачи воды от насоса в цистерну пожарного автомобиля или лафетный ствол. На корпусе 2 коллектора предусмотрены отверстия для подсоединения вакуумного клапана, трубопровода к змеевику системы дополнительного охлаждения двигателя и отверстие 3 с резьбой для установки манометра. Напорные задвижки насоса (см. рис. 3.19) снабжены шарнирными клапанами

1, удерживаемыми в закрытом положении с помощью шпинделя 4 с резьбой. Проходное отверстие закрывается клапаном под действием его собственной массы или под давлением жидкости извне, а открывается напором воды из пожарного насоса; при этом шпиндель ограничивает ход клапана.

Применение данной конструкции позволяет при подаче воды на высоты использовать шарнирный клапан в качестве обратного и обезопасить основные элементы насоса от возможного гидравлического удара.

Сравнительные технические характеристики пожарных насосов ПН-40УВ и НПЦ-40/100 представлены в табл. 3.1.

Таблица 3.1

Технические характеристики пожарных насосов нормального давления

Напорная и энергетическая характеристики пожарного насоса ПН-40УВ представлены на рис. 3.20. Насос НПЦ-40/100 имеет сходные характеристики, отличающиеся меньшим к.п.д. и чуть большим значением потребляемой мощности.

На пожарном насосе ПН-40УВ (НПЦ-40/100) между коллектором и крышкой насоса (см. рис. 3.16) стационарно установлен пеносмеситель ПС-5, представляющий собой одноэжекторный водоструйный насос. Пеносмеситель ПС-5 служит для дозировки и подачи пенообразователя в насос. Он состоит (см. рис. 3.21) из следующих основных частей: пробкового крана 7; обратного клапана 6; водоструйного насоса, включающего сопло 8, вакуумную камеру и диффузор 13; дозирующего крана, включающего втулку 9 с пятью калиброванными отверстиями, шкалу 12 с делениями " 1", " 2", " 3", " 4" и " 5" (по числу работающих ГПС-600), стрелку 5 и маховичок 11.

Пеносмеситель присоединён корпусом пробкового крана 4 к напорному коллектору пожарного насоса, корпусом диффузора струйного насоса 13 к всасывающей полости насоса (крышке насоса) и крышкой обратного клапана 10 к ёмкости с пенообразователем.

Работа пеносмесителя заключается в следующем. При открывании пробкового крана 7 (повернуть кран ручкой 3 против часовой стрелки до упора) вода из напорной полости насоса поступит в сопло 8 и далее в диффузор 13. При этом вокруг сопла, в вакуумной камере, образуется разрежение. Пенообразователь из ёмкости через обратный клапан 6 и дозирующий кран поступает в пеносмеситель. В диффузоре 13 пенообразователь смешивается с водой, после чего уже водный раствор пенообразователя поступает во всасывающую полость насоса, затем в напорную полость и через коллектор пожарного насоса по пожарному рукаву в воздушно-пенный ствол (стволы).

Дозатор осуществляет регулировку подачи пенообразователя в пяти рабочих положениях крана. Цифры на шкале дозатора 12 обозначают число одновременно работающих от данного насоса стволов ГПС-600. При подаче в пожарный насос пенообразователя маховичок дозатора 11 поворачивают до совпадения стрелки 5 с нужным делением шкалы, что соответствует определённым диаметрам отверстий дозатора (см. рис. 3.21) и, следовательно, расходам жидкости через отверстия. Их значения приводятся в табл. 3.2. При подаче раствора пенообразователя на лафетный ствол стрелку шкалы дозатора устанавливают на цифру 3.

Пеносмеситель оборудуется обратным клапаном 6 лепесткового типа, для предотвращения попадания воды в ёмкость для пенообразователя во время работы насоса с подпором.

Таблица 3.2

Нормативные значения параметров пеносмесителя ПС-5

(при перепаде напора между напорной и всасывающей полостями

пожарного насоса 50-60 м. вод. ст.)

ЭКСПЛУАТАЦИЯ ПОЖАРНОГО НАСОСА ПН-40УВ (НПЦ-40/100)