Устройство насоса ПН-40У
Техническая характеристика насоса ПН-40У
Неисправности пожарного насоса ПН-40У.
Шестеренчатые и струйные насосы
Пожарные насосы, их эксплуатация
Насосы — устройство для напорного перемещения (всасывания, нагнетания) главным образом жидкости в результате сообщения ей энергии (кинетической или потенциальной). Различают динамические насосы и объемные насосы. Иногда насосом называют также устройства для сжатия или разрежения газов (напр., вакуумные насосы).
Пожарный центробежный насос для пожарных автомобилей — насосный агрегат, состоящий из собственно насоса, напорного коллектора, запорно-регулирующей арматуры, вакуумной системы заполнения, системы подачи и дозирования пенообразователя.
Динамические насосы — насосы, в которых перемещение перекачиваемой среды происходит под действием массовых (центробежных) сил и силы жидкостного трения.
Объемные насосы — насосы, в которых перемещение перекачиваемой среды происходит под действием силы поверхностного давления при изменении объема (рабочего объема) пространства занимаемого жидкостью.
Насосы для пожарных автомобилей в зависимости от их конструктивных особенностей и основных параметров классифицируются на:
Насосы нормального давления — одно- или многоступенчатые пожарные насосы, обеспечивающие подачу воды и огнетушащих растворов при давлении на выходе до 2,0 МПа (20 кгс/см2).
Насосы высокого давления — многоступенчатые пожарные насосы, обеспечивающие подачу воды и огнетушащих растворов при давлении на выходе от 2,0 МПа (20 кгс/см2) до 5,0 МПа (50 кгс/см2).
Насосы комбинированные — пожарные насосы, состоящие из последовательно соединенных насосов нормального и высокого давления, имеющих общий привод.
Классификация и основные характеристики насосов
Насосы классифицируют в зависимости от природы сил, под действием которых происходит перемещение перекачиваемой среды в насосе
Рисунок 1 Классификация насосов
2. Устройство насоса ПН-40У
Центробежные насосы являются основными насосами для подачи огнетушащих веществ к месту пожара. Они монтируются на пожарных автомобилях, мотопомпах и применяются в стационарных установках пожаротушения.
Центробежные насосы — это динамический насос, в котором жидкость перемещается под действием центробежной силы, возникающей при вращении рабочего колеса с профильными лопатками
Основной частью центробежного насоса является рабочее колесо 2, соединенное с валом 1. Внутри рабочего колеса имеются лопасти изогнутые в сторону вращения. Корпус насоса 5 выполнен в виде спиральной камеры 6 переходящей в напорный патрубок 4.
Перед началом работы насос и всасывающий трубопровод заполняют водой при помощи вакуум-аппарата, иногда воду заливают из цистерны или другой емкости.
Схема центробежного насоса:
1-вал, 2 — рабочее колесо; 3 — всасывающий патрубок: 4 — напорный патрубок; 5 — корпус; 6 – спиральная камера; 7 – уплотнение вала рабочего колеса.
Классификация центробежных насосов:
— по числу рабочих ступеней (одноступенчатые, многоступенчатые);
— по расположению вала — горизонтальные и вертикальные насосы и насосы с наклонным расположением вала;
— по величине развиваемого напора (применительно к пожарным центробежным насосам) — нормального (до 200 м.в.с.) и высокого (свыше 200м.в.с.);
— по конструкции рабочего колеса — с открытым или закрытым рабочим колесом;
— по виду подводов с одно или двухсторонним входом;
— пожарные насосы по их расположению в автомобиле могут быть с передним, средним и задним расположением.
Принцип действия центробежных насосов
При вращении рабочего колеса вода, заполняющая каналы между его лопатками, под действием центробежной силы отбрасывается от центра колеса с большой скоростью, поступает в спиральную камеру и далее в нагнетательный трубопровод — выкидную линию. В центральной части насоса, т. е. перед входом воды в рабочее колесо, создается разрежение (вакуум).
Под атмосферным давлением вода из водоема по всасывающему пожарному рукаву устремляется к насосу. Таким образом, вода непрерывно подается насосом.
Пожарный насос ПН-40У. Насосы этой серии устанавливают на автоцистернах и автонасосах. Они обозначаются так: ПН-40У. В этом обозначении ПН – пожарный насос; 40 – максимальная подача насоса 40 л/с; У – универсальный.
Состоит из:
- корпуса насоса
- рабочего колеса
- вала
- шарикоподшипников
- масляной ванны
- сальниковых уплотнителей
- коллектора
- напорных задвижек
- газоструйно- вакуумного аппарата
- пеносмесителя с обратным клапаном
- дозатора
- вакуумного крана
- сливного краника
- всасывающего трубопровода
Насос оборудован манометром, мановакуумметром и тахометром. Разрежение в насосе и всасывающем пожарном рукаве создают при помощи вакуум-аппарата, который приводится в действие струей отработавшего газа (газоструйного эжектора).
Эксплуатация.
В процессе эксплуатации следят за показаниями контрольно-измерительных приборов, своевременно смазывают трущиеся детали, проверяют надежность крепления и сальниковые уплотнения, герметичность насоса. После работы воду из насоса выпускают через сливной краник.
Существует несколько способов подачи воды пожарным насосом: из цистерны, открытых водоемов, от водопроводной сети, в перекачку. Им можно также подавать воздушно-механическую пену различной кратности.
 |
||
| Схема центробежного насоса | ||
| 1 — краник сливной; 2 — корпус насоса; 3 — кольцо уплотнителыюе; 4 — стакан уплотнительный; 5 — шарикоподшипник радиальный; 6 — вал насоса; 7 — шарикоподшипник радиальный; 8 — корпус привода тахометра; 9 — фланец; 10 —сальник; 11 — червяк привода тахометра; 12 — пробка со щупом; 13 — шестерня привода тахометра; 14 — сальник резиновый каркасный; 15 — пеносмеситель; 16 — гайка; 17 — крышка насоса; 18 — рабочее колесо | ||
Пеносмеситель. На насосах ПН-40У установлены пеносмесители ПС-5. Регулируя маховичком 4 положение дозатора 2, возможно подавать 5 различных доз пенообразователя (ПО). При включении рукояткой 7 крана 8 вода из коллектора поступит в сопло 9, а затем в диффузор 10 и во всасывающий патрубок насоса.
Образующееся в камере ПС разрежение обеспечит поступление ПО из пенобака через отверстие 6.
Положение дозатора 2 фиксируется стрелкой 5 на диске 3. Обратный клапан установлен в патрубке с отверстием 6.
Пеносмеситель ПС-5:
1 – корпус; 2 – дозирующий кран; 3 – диск; 4 – маховичок; 5 – стрелка; 6 – отверстие в штуцере подвода; 7 – рукоятка; 8 – кран включения; 9 – сопло; 10 – диффузор
Техническая характеристика насоса ПН-40У
Максимально геометрическая высота всасывания 8м,
Практическая высота всасывания -7 м.
число рабочих колес — одно.
Обозначение насосов ПН-40У;
КПД более 0,58
напор: – до 100 м.
подача 40 л/с.
номинальная частота вращения 2700 об/ мин.
Потребляемая мощность при при номинальном режиме – 64,4 кВт. ( 92 л.с.)
Условный проход всасывающего патрубка -125 мм.
Условный проход напорных патрубков -70 мм.
Диаметр рабочего колеса – 320 мм.
Длина- 700 мм.
Ширина – 960 мм.
Высота- 660 мм.
Масса- около 80 кг.
Кавитация
Кавитация (от лат. cavitas — пустота), образование в жидкости полостей (кавитационных пузырьков, или каверн), заполненных газом, паром или их смесью. Кавитация разрушает поверхность рабочих колес насосов, гребных винтов, гидротурбин, акустических излучателей и др.
В центробежных насосах вследствие кавитации снижаются напор, подача и КПД, разрушаются (эрозия) лопатки рабочего колеса. Кавитация ведет к быстрому износу насоса или к его разрушению из-за вибрации (чаще всего подшипниковых узлов).
Явлению кавитации способствуют растворенный в воде воздух, повышенная температура воды в источнике водоснабжения, большая высота всасывания и негерметичность, малый диаметр и большая протяженность всасывающей линии, эксплуатация насоса на максимальном режиме работы.
При большой высоте всасывания может произойти разрыв сплошного потока всасываемой воды и прекращение работы насоса. Признаком возникновения кавитации служит появление характерного шума и треска и полости насоса.
Снижения возможности появления кавитации в центробежных пожарных насосах достигают выбором источника водоснабжения с минимальной высотой всасывания и минимальной температурой воды, а также обеспечением надежной герметичности всасывающей линии и насоса и уменьшением частоты вращения вала насоса.
Основным средством предупреждения кавитации, обеспечивающим надежную работу насоса, является поддержание достаточного избыточного давления на входе в насос над давлением парообразования, то есть соблюдение такой высоты всасывания насоса, при которой кавитация не возникает.
Достоинствами центробежных насосов являются:
— быстроходность;
— возможность привода от ДВС или электродвигателя;
— конструктивная простота и надежность в эксплуатации;
— низкая чувствительность к механическим примесям;
— непрерывность подачи огнетушащих веществ и возможность ее регулирования в широких пределах;
— возможность работы на себя, что очень важно при временном прекращении подачи воды или при низких температурах в зимнее время;
— высокий КПД при больших значениях подачи огнетушащих веществ по сравнению с другими динамическими насосами (не менее 0,6 для пожарных центробежных насосов (ПЦН) и до 0,9 у центробежных насосов других конструкций).
Недостатками центробежных насосов являются:
— необходимость предварительного заполнения перекачиваемой жидкостью, как самого насоса, так и всасывающей линии (необходимость в устройстве вакуумных или иных заливных систем для предварительного заполнения насоса);
— падение напора с увеличением подачи жидкости;
— подверженность рабочих органов насоса кавитационной эрозии на максимальных режимах работы;
— ограничение частоты вращения рабочего колеса кавитационными явлениями.