5.6 пожарные насосы работы при то. Насосы центробежные пожарные. Общие технические требования. Методы испытаний. Проверка системы дозирования пенообразователя

Оценили: 4 человек

МЕТОДИЧЕСКИЙ ПЛАН

проведения занятий с группой дежурного караула 52 пожарной части по Пожарной технике.
Тема: «Пожарные насосы». Вид занятия: классно-групповой. Отводимое время: 90 минут.
Цель занятия: закрепление и совершенствование знаний личного по теме: «Пожарные насосы».
1.Литература, используемая при проведении занятия:
Учебник: «Пожарная техника» В.В.Теребнёв. Книга №1.
Приказ №630.

Определение и классификация насосов.

Насосы – это машины, преобразующие подводящую энергию в механическую энергию перекачиваемой жидкости или газа. В пожарной технике применяют насосы различного вида (рис. 4.6.) Наибольшее применение находят механические насосы, в которых механическая энергия твердого тела, жидкости или газа преобразуется в механическую энергию жидкости.

По принципу действия насосы классифицируют в зависимости от природы преобладающих сил, под действием которых происходит перемещение перекачиваемой среды в насосе.

Таких сил бывает три:
массовая сила (инерция), жидкостное трение (вязкость) и сила поверхностного давления.

Насосы, в которых преобладает действие массовых сил и жидкостное трение (или то и другое), объединены в группу динамических насосов, в которых преобладают силы поверхностного давления, составляют группу объемных насосов. Требования к насосным установкам пожарных автомобилей.

Насосы пожарных автомобилей работают от двигателей внутреннего сгорания – это одна из основных технических особенностей, которую необходимо учитывать при разработке и эксплуатации насосов. К насосным установкам предъявляются следующие основные требования.

Насосы пожарных автомобилей должны работать от открытых водоисточников, поэтому при контрольной высоте всасывания не должно наблюдаться явлений кавитации. В нашей стране контрольная высота всасывания составляет 3...3,5 м, в странах Западной Европы – 1,5.

Напорная характеристика Q – Н для пожарных насосов должна быть пологой, иначе при перекрывании кранов на стволах (уменьшение подачи) резко возрастет напор на насосе и в рукавных линиях, что может привести к разрыву рукавов. При пологой напорной характеристике легче управлять насосом при помощи рукоятки “газ” и изменять при необходимости параметры насоса.

По энергетическим параметрам насосы пожарных автомобилей должны соответствовать параметрам двигателя, от которого они работают, иначе не будут полностью реализованы технические возможности насосов или двигатель будет работать в режиме низкого значения КПД и большого удельного расхода топлива.

Насосные установки некоторых пожарных автомобилей (например, аэродромных) должны работать на ходу при подаче воды из лафетных стволов. Вакуумные системы насосов пожарных автомобилей должны обеспечивать забор воды за контрольное время (40...50 с) с максимально возможной глубины всасывания (7...7,5 м).

Стационарные пеносмесители на насосах пожарных автомобилей должны в установленных пределах производить дозировку подачи пенообразователя при работе пенных стволов.

Насосные установки пожарных автомобилей должны без снижения параметров работать длительное время при подаче воды в условиях низких и высоких температур.

Насосы должны иметь по возможности малые габариты и массу для рационального использования грузоподъемности пожарного автомобиля и его кузова.

Управление насосной установкой должно быть удобным, простым и при возможности автоматизированным, с низким уровнем шума и вибрации при работе. Одно из важных требований, обеспечивающих успешное тушение пожара, - надежность насосной установки.

Основные конструктивные элементы центробежных насосов – это рабочие органы, корпус, опоры вала, уплотнение.

Рабочие органы – это рабочие колеса, подводы и отводы.

Рабочее колесо насоса нормального давления выполнено из двух дисков – ведущего и покрывающего.
Между дисками расположены лопасти, загнутые в сторону, противоположную направлению вращения колеса. До 1983 года лопасти рабочих колес имели двоякую кривизну, что обеспечивало минимальные гидравлические потери и высокие кавитационные свойства.

Однако из-за того, что изготовление таких колес трудоемко и они имеют значительную шероховатость, в современных пожарных насосах применяют рабочие колеса с цилиндрической формой лопаток (ПН-40УБ, ПН-110Б, 160.01.35, ПНК-40/3). Угол установки лопастей на выходе рабочего колеса увеличен до 65...70?, лопасти в плане имеют S – образную форму.

Это позволило увеличить напор насоса на 25...30% и подачу на 25% при сохранении кавитационных качеств и КПД примерно на том же уровне.

Масса насосов уменьшена на 10%.

При работе насосов на рабочее колесо действует гидродинамическая осевая сила, которая направлена по оси в сторону всасывающего патрубка и стремится сместить колесо по оси, поэтому важным элементом в насосе является крепление рабочего колеса.

Осевая сила возникает за счет разности давлений на рабочее колесо, так как со стороны всасывающего патрубка на него действует меньшая сила давления, чем справа.

Величину осевой силы приближенно определяют по формуле
F = 0,6 Р? (R21 – R2в),
где F – осевая сила, Н;
Р – давление на насосе, Н/м2 (Па);
R1 – радиус входного отверстия, м;
Rв – радиус вала, м.

Для уменьшения осевых сил, действующих на рабочее колесо, в ведущем диске высверлены отверстия, через которые жидкость перетекает из правой части в левую. При этом величина утечек равняется утечкам через целевое уплотнение за колесом, КПД насоса снижается.

С износом элементов целевых уплотнений будет увеличиваться утечка жидкости и уменьшаться КПД насоса.

В двух- и многоступенчатых насосах рабочие колеса на одном валу могут размещаться с противоположным направлением входа – это также компенсирует или снижает действие осевых сил.

Кроме осевых сил на рабочее колесо при эксплуатации насоса действуют радиальные силы. Эпюра радиальных сил, действующих на рабочее колесо насоса с одним отводом, показана на рис. 4.21. Из рисунка видно, что на рабочее колесо и вал насоса при вращении действует неравномерно распределенная нагрузка.

В современных пожарных насосах разгрузка вала и рабочего колеса от действия радиальных сил осуществляется путем изменения конструкций отводов.

Отводы в большинстве пожарных насосов спирального типа. В насосе 160.01.35 (марка условная) применен отвод лопаточного типа (направляющий аппарат), за которым расположена кольцевая камера. В этом случае действие радиальных сил на рабочее колесо и вал насоса сводится до минимума. Спиральные отводы в пожарных насосах выполняют одно- (ПН-40УА, ПН-60) и двухзавитковыми (ПН-110, МП-1600).

В пожарных насосах с однозавитковым отводом разгрузку от радиальных сил не производят, ее воспринимают вал и подшипники насоса. В двухзавитковых отводах действие радиальных сил в спиральных отводах уменьшается и компенсируется.

Подводы в пожарных центробежных насосах, как правило, осевые, выполненные в виде цилиндрической трубы. В насосе 160.01.35 предусмотрен предвключенный шнек. Это способствует улучшению кавитационных свойств насоса.

Корпус насоса является базовой деталью, изготовляют его, как правило, из алюминиевых сплавов.

Форма и конструкция корпуса зависят от конструктивных особенностей насоса.

Опоры вала применяют для пожарных насосов встроенного типа. Валы в большинстве случаев устанавливают на двух подшипниках качения.

Конструкция центробежных насосов. В нашей стране на пожарных автомобилях устанавливают в основном насосы нормального давления типа ПН-40, 60 и 110, параметры которых регламентированы ОСТ 22-929-76. Кроме этих насосов для аэродромных автомобилей тяжелого типа на шасси МАЗ-543,

МАЗ-7310 используют насосы 160.01.35 (по номеру чертежа).

Из комбинированных насосов на пожарных автомобилях используют насос марки ПНК 40/3.

В настоящее время разработан и готовится к выпуску насос высокого давления ПНВ 20/300.

Пожарный насос ПН-40УА.

Унифицированный пожарный насос ПН-40УА выпускался серийно с начала 80-х годов вместо насоса ПН-40У и хорошо зарекомендовал себя на практике.

Модернизированный насос ПН-40УА в отличие от ПН-40У выполнен со съемной масляной ванной, расположенной в задней части насоса. Это намного облегчает ремонт насоса и технологию изготовления корпуса (корпус разделен на две части).
Кроме того, в насосе ПН-40УА применен новый способ крепления рабочего колеса на двух шпонках (вместо одной), что увеличило надежность этого соединения.

Насос ПН-40УА

является унифицированным для большинства пожарных автомобилей и приспособлен для заднего и среднего расположения на шасси автомобилей ГАЗ, ЗИЛ, Урал.

Насос ПН-40УА Насос состоит из корпуса насоса, напорного коллектора, пеносмесителя (марка ПС-5) и двух задвижек. корпуса 6, крышки 2, вала 8, рабочего колеса 5, подшипников 7, 9, уплотнительного стакана 13, червячного привода тахометра 10, манжеты 12, муфты фланца 11, винта 14, пластичной набивки 15, шланга 16.

Рабочее колесо 5 закреплено на валу при помощи двух шпонок 1, стопорной шайбы 4 и гайки 3.

Крепление крышки к корпусу насоса осуществлено шпильками и гайками, для обеспечения герметизации соединения установлено резиновое кольцо.

Щелевые уплотнения (переднее и заднее) между рабочим колесом и корпусом насоса выполнены в виде уплотнительных колец из бронзы (Бр ОЦС 6-6-3) на рабочем колесе (напрессовка) и чугунных колец в корпусе насоса.

Уплотнительные кольца в корпусе насоса закреплены винтами.

Уплотнение вала насоса достигается применением пластичной набивки или каркасных резиновых сальников, которые размещены в специальном уплотнительном стакане. Стакан прикреплен к корпусу насоса болтами через резиновую прокладку.

Болты через специальные отверстия зафиксированы проволокой во избежание их раскручивания.

При использовании в уплотнении вала пластичной набивки ПЛ-2 существует возможность восстановления герметизации узла без Это осуществляется путем прессования набивки винтом.

При использовании для уплотнения вала насоса каркасных сальников АСК-45 и их замене необходимо помнить, что из четырех сальников один (первый к рабочему колесу) работает на разрежение и три – на давление. Для распределения смазки в сальниковом стакане предусмотрено маслораспределительное кольцо, которое соединено каналами со шлангом и пресс-масленкой.

Водосборное кольцо стакана соединено каналом с дренажным отверстием, обильная утечка воды из которого указывает на износ сальников.

Полость в корпусе насоса между уплотнительным стаканом и сальником муфты фланца служит масляной ванной для смазки подшипников и привода тахометра.

Вместимость масляной ванны 0,5л Масло заливают через специальное отверстие, закрываемое пробкой. Сливное отверстие с пробкой находится в нижней части корпуса масляной ванны.

Воду из насоса сливают путем открытия крана, расположенного в нижней части корпуса насоса. Для удобства открывания и закрывания крана его рукоятка удлиняется рычагом. На диффузоре корпуса насоса расположен коллектор (алюминиевый сплав АЛ-9), к которому прикреплены пеносмеситель и две задвижки.

Внутри коллектора смонтирована напорная задвижка для подачи воды в цистерну (рис. 4.26.). В корпусе коллектора предусмотрены отверстия для подсоединения вакуумного клапана, трубопровода к змеевику системы дополнительного охлаждения двигателя и отверстие с резьбой для установки манометра.

Напорные задвижки прикреплены шпильками к напорному коллектору. Клапан 1 отлит из серого чугуна (СЧ 15-32) и имеет проушину для стальной (СтЗ) оси 2, концы которой установлены в пазы корпуса 3 из алюминиевого сплава АЛ-9. К клапану винтами и стальным диском прикреплена резиновая прокладка. Клапан закрывает проходное отверстие под действием собственной массы.

Шпиндель 4 прижимает клапан к седлу или ограничивает его ход, если он открывается напором воды из пожарного насоса.

Пожарный насос ПН-60

центробежный нормального давления, одноступенчатый, консольный. Без направляющего аппарата.

Насос ПН-60 является геометрически подобной моделью насоса ПН-40У, поэтому конструктивно не отличается от него.

Корпус насоса 4, крышка насоса и рабочее колесо 5 отлиты из чугуна. Отвод жидкости от колеса происходит по спиральной однозавитковой камере 3, заканчивающейся диффузором 6.

Рабочее колесо 5 с наружным диаметром 360 мм насажено на вал диаметром 38 мм по месту посадки. Крепление колеса осуществляется при помощи диаметрально расположенных двух шпонок, шайбы и гайки.

Уплотнение вала насоса осуществляется каркасными сальниками типа АСК-50 (50 – диаметр вала в мм). Сальники размещены в специальном стакане. Смазка сальников производится через масленку.

Для работы от открытого водоисточника на всасывающий патрубок насоса навинчивается водосборник с двумя патрубками для всасывающих рукавов диаметром 125 мм.

Сливной краник насоса расположен в нижней части насоса и направлен вертикально вниз (в насосе ПН-40УА сбоку).

Пожарный насос ПН-110

центробежный нормального давления, одноступенчатый, консольный, без направляющего аппарата с двумя спиральными отводами и напорными задвижками на них.

Основные рабочие органы насоса ПН-110 также геометрически подобны насосу ПН-40У.

В насосе ПН-110 имеются лишь некоторые конструктивные отличия, которые рассмотрены ниже.

Корпус 3 насоса, крышка 2, рабочее колесо 4, всасывающий патрубок 1 изготовлены из чугуна (СЧ 24-44).

Диаметр рабочего колеса насоса 630 мм, диаметр вала в месте установки сальников 80 мм (сальники АСК-80). Сливной краник находится в нижней части насоса и направлен вертикально вниз.

Диаметр всасывающего патрубка 200 мм, напорных патрубков – 100 мм.

Напорные задвижки насоса ПН-110 имеют конструктивные отличия (рис. 4.29).

В корпусе 7 размещен клапан с резиновой прокладкой 4. В крышке корпуса 8 установлен шпиндель с резьбой 2 в нижней части и маховичком

9. Уплотнение шпинделя осуществляется сальниковой набивкой 1, которая уплотняется накидной гайкой.

При вращении шпинделя гайка 3 поступательно перемещается по шпинделю. К цапфам гайки прикреплены две планки 6, которые соединены с осью клапана 5 задвижки, поэтому при вращении маховичка происходит открытие или закрытие клапана.

Комбинированные пожарные насосы.

К комбинированным пожарным насосам относятся такие, которые могут подавать воду под нормальным (напор до 100) и высоким давлением (напор до 300 м и более).

ВНИИПО МВД СССР в 80-е годы разработал и изготовил опытно-экспериментальную серию самовсасывающих комбинированных насосов ПНК-40/2 (рис. 4.30.). Всасывание воды и подача ее под высоким напором осуществляется вихревой ступенью, а под нормальным давлением – рабочим колесом центробежного типа. Вихревое колесо и рабочее колесо нормальной ступени насоса ПНК-40/2 размещены на одном валу и в одном корпусе.

Прилукским ОКБ пожарных машин разработан комбинированный пожарный насос ПНК-40/3, опытная партия которых находится на контрольной эксплуатации в гарнизонах пожарной охраны.

Насос ПНК-40/3

состоит из насоса нормального давления 1, который по конструкции и размерам соответствует насосу ПН-40УА; редуктора 2, повышающего обороты (мультипликатора), насоса (ступени) высокого давления

3. Насос высокого давления имеет рабочее колесо открытого типа. Вода от напорного коллектора насоса нормального давления по специальному трубопроводу подается во всасывающую полость насоса высокого давления и к напорным патрубкам нормального давления. От напорного патрубка насоса высокого давления вода подается по шлангам к специальным напорным стволам для получения тонкораспыленной струи.

Техническая характеристика насоса ПНК-40/3

Насос нормального давления:
подача, л/с..............................................................................40
напор, м.................................................................................100
частота вращения вала насоса, об/мин..............................2700
КПД...............................................................................................0,58
кавитационный запас.................................................................. 3
потребляемая мощность (при номинальном режиме), кВТ....67,7
Насос высокого давления (при последовательной работе насосов):
подача, л/с............................................................................11,52
напор, м................................................................................. 325
частота вращения, об/мин.................................................. 6120
КПД общий........................................................................... 0,15
потребляемая мощность, кВТ............................................ 67,7

Совместная работа насосов нормального и высокого давления:
подача, л/с, насоса:
нормального давления........................................................ 15
высокого давления.............................................................. 1,6
напор, м:
насоса нормального давления.......................................... 95
общий для двух насосов.................................................... 325
КПД общий.................................................................................. 0,27
Габариты, мм:
длина................................................................................... 600
ширина................................................................................ 350
высота................................................................................. 650
Масса, кг...................................................................................... 140

Основы эксплуатации центробежных насосов

Эксплуатацию и техническое обслуживание насосов пожарных автомобилей выполняют в соответствии с “Наставлением по эксплуатации пожарной техники”, инструкциями заводов-изготовителей на пожарные автомобили, паспортами на пожарные насосы и другими нормативными документами.

При получении пожарных автомобилей необходимо проверить сохранность пломб на насосном отсеке.

Перед постановкой в боевой расчет необходимо произвести обкатку насосов при работе на открытых водоисточниках.

Геометрическая высота всасывания при обкатке насосов не должна превышать 1,5 м. Всасывающая линия должна быть проложена на два рукава со всасывающей сеткой. От насоса должны быть проложена две напорные рукавные линии диаметром 66 мм, каждая на один рукав длиной 20 м. Вода подается через стволы РС-70 с диаметром насадков 19 мм.

В противном случае в воде образуются мелкие пузырьки, которые через сетку и всасывающую линию попадают в насос и тем самым способствуют возникновению кавитации. Кроме того, параметры насоса (напор и подача) даже без кавитации будут ниже, чем в обычных условиях работы.

Обкатку насосов после капитального ремонта осуществляют также в течение 10 ч и в том же режиме, после текущего ремонта – в течение 5 ч.

Во время обкатки необходимо следить за показаниями приборов (тахометра, манометра, вакуумметра) и за температурой корпуса насоса в месте установки подшипников и сальников.

Через каждый 1 ч работы насоса необходимо на 2...3 оборота повернуть масленку для смазки сальников.

Перед обкаткой масленка должна быть заполнена специальной смазкой, а в пространство между передним и задним подшипниками залито трансмиссионное масло.

Целью обкатки является не только приработка деталей и элементов трансмиссии и пожарного насоса, но и проверка работоспособности насоса. Если при обкатке будут обнаружены мелкие неисправности, их следует устранить, после чего производить дальнейшую обкатку.

Гарантийный срок для насосов пожарного автомобиля в соответствии с ОСТ 22-929-76 установлен 18 мес со дня получения. Ресурс работы насоса ПН-40УА до первого капитального ремонта по паспорту – 950 ч.

Если таких стендов в гарнизоне пожарной охраны нет, то испытание производят в пожарной части.

В соответствии с ОСТ 22-929-76 уменьшение напора насосов при номинальной подаче и частоте вращения рабочего колеса не должно быть более 5% номинального значения для новых насосов.

Результаты обкатки насоса и его испытаний записывают в формуляр пожарного автомобиля.

Ежедневно при смене караула водитель должен проверить:
-чистоту, исправность и комплектность узлов и агрегатов насоса и его коммуникаций внешним осмотром, отсутствие посторонних предметов во всасывающем и напорных патрубках насоса;
-работу задвижек на напорном коллекторе и водопенных коммуникациях;
-наличие смазки в сальниковой масленке и масла в корпусе насоса;
- отсутствие воды в насосе;
- исправность контрольных приборов на насосе;
-подсветку в вакуумном кране, лампу в плафоне освещения насосного отсека;
- насос и водопенные коммуникации на “сухой вакуум”.

Уровень масла должен соответствовать риске на масляном щупе.

Падение разрежения в насосе должно быть не более 13 кПа (0,13 кгс/см2) за 2,5 мин.

Если насос не выдерживает испытания на вакуум, необходимо произвести опрессовку насоса воздухом под давлением 200...300 кПа (2...3 кгс/см2) или водой под давлением 1200...1300 кПа (12...13 кгс/см2). Перед опрессовкой места соединений целесообразно смочить мыльным раствором.

Для измерения разрежения в насосе необходимо использовать приставной вакуумметр с соединительной головкой или резьбой для установки на всасывающий патрубок насоса или вакуумметр, установленный на насосе. В этом случае на всасывающий патрубок устанавливают заглушку.

При обслуживании насосов на пожаре или учении необходимо:
поставить машину на водоисточник так, чтобы всасывающая линия была по возможности на 1 рукав, изгиб рукава был плавно направлен вниз и начинался непосредственно за всасывающим патрубком насоса (рис. 4.32.);
для включения насоса при работающем двигателе необходимо, выжав сцепление, включить коробку отбора мощности в кабине водителя, а затем выключить сцепление рукояткой в насосном отсеке;
*погрузить всасывающую сетку в воду на глубину не менее 600 мм, проследить, чтобы всасывающая сетка не касалась дна водоема;
*проверить перед забором воды закрытие всех задвижек и кранов на насосе и водопенных коммуникациях;
*забрать воду из водоема включением вакуумной системы, для чего выполнить следующие работы:
-включить подсветку, повернуть на себя рукоятку вакуумного клапана;
-включить газоструйный вакуумный аппарат;
-увеличить частоту вращения рычагом “Газ”;
-при появлении воды в смотровом глазке вакуумного клапана закрыть его поворотом рукоятки;
-снизить рычагом “Газ” частоту вращения до холостого хода;
-плавно включить сцепление рычагом в насосном отсеке;
-выключить вакуумный аппарат;
-довести рычагом “Газ” напор на насосе (по манометру) до 30 м;
-плавно открыть напорные задвижки, рычагом “Газ” установить необходимое давление на насосе;
-следить за показаниями приборов и возможными неисправностями;
-при работе от пожарных водоемов особое внимание уделить контролю за уровнем воды в водоеме и положению всасывающей сетки;
-через каждый час работы насоса смазать сальники поворотом крышки масленки на 2...3 оборота;
-после подачи пены с использованием пеносмесителя промыть насос и коммуникации водой от цистерны или водоисточника;
-заправлять водой цистерну после пожара от используемого водоисточника рекомендуется только в том случае, если есть уверенность, что вода не имеет примесей;
-после работы слить воду из насоса, закрыть задвижки, установить заглушки на патрубки.

При использовании насосов зимой необходимо предусмотреть меры против замерзания воды в насосе и в напорных пожарных рукавах:
- при температуре ниже 0?С включить систему отопления насосного отсека и выключить дополнительную систему охлаждения двигателя;
-при кратковременном прекращении подачи воды не выключать привод насоса, держать малые обороты на насосе;
-при работе насоса закрыть дверцу насосного отсека и следить за контрольными приборами через окно;
-для предотвращения замерзания воды в рукавах не перекрывать полностью стволы;
-разбирать рукавные линии от ствола к насосу, не прекращая подачу воды (в малом количестве);
-при длительной остановке насоса слить из него воду;
-перед использованием насоса зимой после длительной стоянки провернуть заводной рукояткой вал двигателя и трансмиссию на насос, убедившись в том, что рабочее колесо не примерзло;
-замерзшую в насосе, в соединениях рукавных линий воду отогревать горячей водой, паром (от специальной техники) или выхлопными газами от двигателя.

Техническое обслуживание № 1 (ТО-1) по пожарному автомобилю производят через 1000 км общего пробега (с учетом приведенного), но не реже одного раза в месяц.

По пожарному насосу перед ТО-1 проводят ежедневное обслуживание. ТО-1 включает:
- проверку крепления насоса к раме;
-проверку резьбовых соединений;
-проверку исправности (при необходимости разборку, смазку и мелкий ремонт или замену) кранов, задвижек, контрольных приборов;
- неполную разборку насоса (снятие крышки), проверку крепления рабочего колеса, шпоночного соединения, устранение засорения проточных каналов рабочего колеса;
-замену масла и заправку сальниковой масленки;
-проверку насоса на “сухой вакуум”;
-испытание насоса на забор и подачу воды из открытого водоисточника.

Техническое обслуживание № 2 (ТО-2) по пожарному автомобилю производят через каждые 5000 км общего пробега, но не реже одного раза в год.

ТО-2, как правило, выполняют в отрядах (частях) технической службы на специальных постах. Перед проведением ТО-2 автомобиль, включая насосную установку, диагностируют на специальных стендах.

ТО-2 включает выполнение тех же операций, что ТО-1, и, кроме того предусматривает проверку:
-правильности показаний контрольных приборов или их аттестацию в специальных учреждениях;
-напора и подачи насоса при номинальной частоте вращения вала насоса на специальном стенде станции технической диагностик или по упрощенной методике с установкой на открытый водоисточник и с использованием контрольных приборов насоса.

Подачу насоса измеряют по стволам-водомерам или оценивают приближенно по диаметру насадков на стволах и напору на насосе.

Падение напора насоса должно быть не более 15% номинального значения при номинальной подаче и частоте вращения вала;
-герметичности насоса и водопенных коммуникаций на специальном стенде с последующим устранением неисправностей.

Перечень общепринятых сокращений (пояснения):

ПА — пожарный автомобиль;
ГВА — газоструйный вакуумный аппарат, предназначен для создания разрежения в полости центробежного насоса при заборе воды из открытого водоисточника. Работает за счет энергии выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания, направляемых вместо глушителя ПА в газоструйный насос, вакуум камера которого соединена трубопроводами с полостью центробежного насоса;
ПН — пожарный насос;
КПП — коробка перемены передач;
КОМ — коробка отбора мощности, предназначена для передачи крутящего момента от первичного вала КПП на ПН, включается в кабине водителя отдельным рычагом. Крепится на КПП вместо верхней крышки.
Г-600 — гидроэлеватор, предназначен для забора воды из труднодоступных водоисточников и уборке излишне пролитой воды после тушения пожаров, представляет собой водоструйный насос;
ПС — пеносмеситель. На насосах серии ПН-40 установлен пеносмеситель марки ПС-5 (обеспечивает 1-5 пеногенераторов ГПС-600), предназначен для введения в поток воды пенообразователя в концентрации 4-6%, расположен между напорным коллектором и всасывающим патрубком ПН, имеет в своей конструкции водоструйный насос и дозатор, может производить забор пенообразователя как из пенобака ПА, так и из посторонней емкости;
вакуум-клапан, встречается в литературе под названием вакуум-кран, вакуумный затвор, предназначен для соединения и рассоединения полости центробежного насоса с вакуумной камерой ГВА, устанавливается на напорном коллекторе ПН;
манометр — прибор для измерения давления, установлен на напорном коллекторе ПН, отградуирован в кгс/см 2 ;
мановакууметр — прибор для измерения давления, как положительного так и отрицательного, установлен на всасывающем патрубке ПН, отградуирован в кгс/см 2 ;
сливной краник — краник пробкового типа, установлен в нижней части корпуса ПН для слива воды после работы, кроме того установлены на трубопроводах системы дополнительного охлаждения двигателя ПА;
тахометр — прибор для измерения числа оборотов вала ПН, отградуирован в оборотах в минуту (об/мин.), бывают механические и с электрическим приводом.

Пожарный насос

Подготовка пожарного автомобиля к работе

При подготовке ПА по прибытию на место работы необходимо:

Установить ПА на ручной тормоз;
Установить под колеса противооткатные упоры.
Присоединить необходимые рукавные линии;
Установить рычаг коробки перемены передач в нейтральное положение;
Включить зажигание поворотом ключа вправо до щелчка;
Включить стартер и запустить двигатель.
Нажать педаль сцепления и включить КОМ (для чего переведите рычаг включения коробки на себя и плавно отпустите педаль сцепления);

Дальнейшие операции по пуску насоса зависят от условий работы (подача воды от цистерны, открытого водоема или гидранта). Во избежание выхода из строя выжимного подшипника сцепления не допускается длительная работа силовой передачи с выжатой муфтой сцепления.

Проверка пожарного насоса на герметичность

При испытании пожарного насоса на герметичность:

Убедиться в отсутствии воды в насосе. (При наличии воды в полости насоса возможно интенсивное парообразование при глубоком вакууме, в результате чего создание разрежения невозможно). Слить воду через сливной краник насоса при открытом вакуумном клапане.
Завести двигатель.
Проверить плотность закрытия сливного краника, задвижек на напорных патрубках, патрубках пенобака и дополнительного охлаждения, вентилей из цистерны и в цистерну.
Ручку вакуум — клапана повернуть в положение «на себя» до упора. (При этом кулачок вала вакуум — клапана нажмет на шток нижнего клапана, что приведет к соединению полости насоса через трубопровод с вакуум — камерой ГВА).
Включить ГВА. (Клапан в механизме газораспределения изменит свое положение, откроет отверстие выхода газа в газоструйный вакуум — аппарат и закроет отверстие выхода газа в глушитель).
Рычагом управления дроссельной заслонки увеличить обороты двигателя до максимальных. (При прохождении большого количества отработанных газов через сопло, вакуум — камеру и диффузор ГВА в вакуумной камере и в полости насоса создается разрежение).
Когда стрелка мановакуумметра (см. рис. 1) сместится от «0» на 34 между 0 и -1 (что соответствует 550 -570 мм рт.ст.), не сбрасывая газ, выключить вакуум – клапан.
Сбросить обороты двигателя. (При больших оборотах двигателя выхлопные газы настолько сильно прижимают клапан, закрывающий отверстие глушителя, что выключить ГВА невозможно).
Выключить ГВА.
Проконтролировать показания стрелки мановакуумметра. Если разрежение в течение 2,5 минут изменится более чем на 100 мм.рт.ст. насос считается негерметичным.

Рис. 1. Показания мановакууметра при испытании насоса на «сухой вакуум». Деления шкалы от 0 до -1 показаны условно.

Дополнительные пояснения:

При проверке насоса следует обращать внимание на то, что время необходимое для создания требуемого разрежения не должно превышать 20 сек. Причиной медленного создания разряжения в полости насоса может быть уменьшение проходного сечения вакуумной системы за счет ее засорения или неполного открывания клапана вакуумного затвора, вследствие износа кулачка и штока клапана.
Применяемые на пожарных насосах вакуумметры не имеют таких делений, как 550 мм рт.ст. и 100 мм рт. ст. Деление «-1» соответствует -760 мм рт. ст., или -10 м. вод. ст. Учитывая это, разряжение доводится до 3/4 шкалы влево от нуля. Это будет соответствовать 550 мм рт.ст.

Определение причин неисправностей вакуумной системы можно использовать следующие приемы:

убедиться,что мановакуумметр исправен. Например, заменить его заведомо исправным (прошедшим поверку) или проверить на другом насосе.
опресовать насос водой от другого насоса давлением 8 — 10 кг/см 2 . Осмотреть насос под давлением и устранить течь. Если насос герметичен, то необходимо проверить герметичность вакуумной системы. Создать насосом давление 4 — 7 атмосфер, открыть вакуум клапан. Осмотреть вакуумную систему. В местах соединения и по длине трубопровода не должно быть течи.
Проверить исправность заслонки механизма гозораспределения, газы, при работающем ГВА в сирену и в глушитель проходить не должны.
Состояние проходного сечения трубопроводов определяется по количеству выходящей воды из диффузора ГВА при подаче ее под давлением через открытый вакуум — клапан.

Работа с насосом без установки ПА на водоем

(Подача воды из цистерны)

Присоединить рукавные линии к напорным патрубкам (при этом нужно стремиться, чтобы количество изгибов при прокладке рукавов было минимальным).
Проверить при помощи ключа плотность закрытия заглушки на всасывающем патрубке насоса, а также вентилей, задвижек и краников.
Открыть вакуум — клапан для обеспечения выхода воздуха из полости пожарного насоса. (Наличие воздушной пробки в верхней части полости насоса не позволяет воде заполнить насос).
Открыть вентиль из цистерны. После появления воды в смотровом глазке вакуум – клапана или из диффузора ГВА, закрыть вакуум-клапан.
Включить сцепление и увеличить обороты до давления на манометре 2 — 3 кгс/см 2 .
Плавно открыть задвижку в рукавную линию.
Плавно прибавить газ и довести давление до необходимой величины.

Операции по окончании работы:

Снизить обороты двигателя до минимальных.
Выключить сцепление.
Закрыть задвижку подачи воды в напорную линию.
Закрыть вентиль подачи воды из цистерны.
Выключить КОМ и двигатель автомобиля.
Открыть сливной краник из насоса и вакуум -кран.
Отсоединить рукавные линии.
Поставить заглушки на напорные и всасывающий патрубки.
Очистить рукава и рукавное оборудование от грязи и уложить на места с обязательным закреплением.
Надежно закрыть отсеки.

По прибытию в гараж следует:

Мокрые рукава заменить вторым комплектом, а бывшие в употреблении промыть и просушить.
Дозаправить бак топливом.
Заправить масленку для смазки сальников насоса и проверить уровень масла в картере насоса.
Тщательно вымыть автомобиль, очистить его от грязи, привести в порядок оборудование.

Характерные ошибки при выполнении упражнения.

Попытка подачи воды в линию без предварительного заполнения насоса водой. (Наличие воздуха в полости насоса может привести к задержке подачи воды на тушение пожара, невозможность создания необходимого давления).
Выпуск воздуха через вакуум — клапан при включении насоса.
Включение и выключение насоса при больших оборотах двигателя.

Забор воды из водоема

Опустить рукава с сеткой в водоем. Всасывающая сетка должна быть опущена не менее чем на 300 мм ниже уровня воды (во избежание подсоса воздуха), но не на дно водоема.
Проверить закрытие сливного краника, всех задвижек, вентилей и кранов.
(Вращение вала насоса при создании разрежения в полости насоса недопустимо).
Открыть вакуум — клапан «на себя» и включить подсветку смотрового окошка.
Включить газоструйный вакуумный аппарат.
Рычагом дроссельной заслонки увеличить обороты двигателя до максимальных. (Слышен характерный шум работающего ГВА).
При появлении воды в смотровом окошке (можно ориентироваться и по изменению звука работающего ГВА), сделать небольшую выдержку до прекращения выхода пузырьков воздуха, затем закрыть вакуум – клапан (положение «от себя»).
Включить сцепление.
Выключить ГВА.
Рычагом дроссельной заслонки установить давление воды на манометре 2-3 кгс/см.
Плавно довести давление до необходимой величины.
При необходимости включить дополнительное охлаждение двигателя, причем, сначала открыть сливной краник на трубопроводе присоединенном к всасывающей полости, затем открыть вентиль на трубопроводе из напорной полости насоса, при появлении воды из открытого сливного краника на трубопроводе, закрыть его, и открыть вентиль трубопровода, присоединенного к всасывающей полости. (Данная операция позволит исключить попадание воздуха из системы дополнительного охлаждения в полость насоса).

Характерные ошибки при работе.

Недостаточные обороты двигателя при работе ГВА.
Снижение частоты вращения до закрытия вакуум — клапана.
Высокое давление при открывании напорных задвижек.
Преждевременное закрытие вакуум — клапана.
Попытки включения и выключения ГВА при больших оборотах двигателя.
Включение и выключение сцепления при большой частоте вращения вала двигателя.

Дополнения и пояснения.

После появления воды в смотровом окне, рекомендуется переводить рукоятку вакуум — клапана в положение «от себя» в любое время года, для осуществления продувки вакуумной системы от воды.
При малом давлении воды в насосе легче открыть напорные задвижки и меньше вероятность обрыва водяного столба.
При работе с одной рукавной линией, ее удобнее подключать к левому патрубку, т.к. рычаги управления расположены слева.
Всасывающая линия по всей длине должна иметь уклон в сторону водоема. Если в каком-то месте она окажется приподнятой вследствие прокладки через препятствия (перила моста, люк водоема и.т.п), то в верхней точке перегиба рукава остается воздушная пробка. При подаче воды в линию она может привести к обрыву водяного столба или к нестабильной работе насоса некоторое время. Это надо предвидеть заранее при установке автомобиля.

Забор воды из водоема при неисправной вакуумной системе

Установить автомобиль у водоема с соблюдением мер безопасности.
Присоединить всасывающие рукава и всасывающую сетку.
Проверить закрытие сливного краника, всех задвижек, вентилей и пробкового крана пеносмесителя.
Включить коробку отбора мощности.
Выключить муфту сцепления из насосного отсека.
Открыть вакуум — клапан «на себя» и включить подсветку смотрового глазка.
Открыть вентиль «из цистерны».
При появлении воды в смотровом глазке, сделать выдержку до прекращения выделения пузырьков воздуха и закрыть вакуум-клапан.
Включить сцепление.
Ручкой дроссельных заслонок установить давление воды 1 — 1,5 кгс/см 2 по манометру.
Плавно открыть напорную задвижку.
Провести мероприятия по окончанию работы и прибытию в гараж.

Схема вакуумной системы пожарного автомобиля

Вакуумная система пожарного автомобиля: 1- корпус газоструйного вакуум-аппарата; 2- выхлопная труба двигателя; 3 — резонатор сирены (если сирена газоструйная); 4- заслонки; 5‑трубопровод; 6 — отверстие для продувки системы после работы; 7- корпус вакуумного клапана; 8‑валик кулачковый (эксцентрик); 9- смотровой глазок; 10- клапан; 11- диффузор; 12 – сопло; 13‑патрон и лампочка.

Примечание. Положение рычага в позиции 1а для продувки вакуумной системы в зимнее время; положение в позиции 2а для создания вакуума в полости пожарного насоса.

Характерные ошибки при работе:

Попытка заполнить всасывающую линию при незакрытом клапане всасывающей сетки.
Несвоевременное закрытие вентиля «из цистерны».
Заполнение всасывающей линии при работающем насосе.

Вероятность обрыва водяного столба уменьшается, если вентиль из цистерны закрыть после подачи воды в линию.
При заливке всасывающей линии клапан всасывающей сетки должен быть надежно закрыт.

Если это условие выполнить невозможно, воду можно забрать кольцеванием цистерны для чего:

Закрыть все вентили и сливной краник;
Включить сцепление;
Открыть полностью вентиль «из цистерны» и на ¾ вентиль «в цистерну»;
Установить средние обороты вала насоса (2000-1500 об/мин по тахометру). После заполнения всасывающей линии и насоса водой давление на манометре резко повысится и изменится звук работы двигателя;
Плавно открыть вентиль напорного патрубка;
Закрыть вентили «из цистерны» и «в цистерну»;
Установить необходимое давление.

Заполнение цистерны водой из открытого водоисточника

Данное упражнение отличается от обычной подачи лишь тем, что вместо задвижки на напорном патрубке открывается задвижка «в цистерну».

Вместе с тем необходимо помнить, что внутренняя площадь стенок автоцистерны АЦ-40 (130) 63Б составляет 10 м 2 . При такой площади даже небольшое избыточное давление (0.5 кгс/см 2) создает разрывающее усилие 5000 кг.

Чтобы не разорвать цистерну, заполнение ее должно производиться под небольшим давлением 1,5-2 атм. В этом случае контрольная трубка успевает пропускать избыток воды в момент переполнения цистерны.

При появлении воды из контрольной трубки сразу убавляется газ и включается сцепление. После этого закрывается вентиль «в цистерну».

Если заполнение цистерны необходимо ускорить, надо обязательно открыть крышку верхнего люка цистерны и только тогда увеличить давление. Кроме того первоначальное открывание вентиля «в цистерну» необходимо производить при минимальном давлении.

Подача воды

Подача воды пожарными автоцистернами из водоема с помощью гидроэлеватора

Гидроэлеваторное кольцо для работы по подаче воды из водоема может быть составлена по следующим схемам:

Насос — гидроэлеватор — насос.
Насос — гидроэлеватор — разветвление — насос.
Насос — гидроэлеватор — цистерна — насос.

Кроме этого, гидроэлеватор можно использовать для уборки воды из помещений с установкой автомобиля на водоисточник.

Запуск гидроэлеватора по схеме: «насос-гидроэлеватор-насос».

Рис. 2. Работа по схеме «Насос — гидроэлеватор — насос».

Закрыть все краники, вентили и задвижки.
Открыть вентиль из цистерны.
Включить сцепление.
Когда рукав, подходящий к водосборнику всасывающего патрубка наполнится водой, выждать некоторое время до стабилизации работы насоса. (Неизбежное, при этой схеме, попадание воздуха в полость насоса, затрудняет создание замкнутого кольца воды в системе. Воздух через некоторое время выйдет через гидроэлеватор).
Закрыть вентиль «из цистерны».

Запуск гидроэлеватора по схеме: «насос — гидроэлеватор — разветвление — насос».

Установить автоцистерну у места работы, соединить рукава, разветвление, гидроэлеватор и ствол.

Проверить правильность соединений и устранить все резкие перегибы на рукавах.

Рис. 3. «Работа с гидроэлеватором по схеме насос — гидроэлеватор — разветвление — насос».

Включить КОМ и выключить сцепление из насосного отсека.
Открыть вентиль из цистерны.
Выпустить воздух из полости насоса через вакуум — клапан, после чего закрыть его.
Включить сцепление.
Открыть полностью задвижку в напорную линию гидроэлеватора.
Довести частоту вращения вала насоса до 2000-2500 об/мин.
Когда рукав, подходящий к разветвлению наполнится водой, приоткрыть один из боковых вентилей разветвления для выпуска воздуха, после чего закрыть его.
Полностью открыть центральный вентиль разветвления, подающий воду в насос.
Закрыть задвижку «из цистерны».
При необходимости отрегулировать частоту вращения вала насоса, доведя ее до 2000-2500 об/мин. (При таких оборотах давление во всасывающей полости будет не менее 2 — 4 кгс/см 2).
Плавно открыть напорную задвижку к стволу, следя, чтобы давление во всасывающей полости насоса не опускалось ниже 0,5 кгс/см 2 .

Запуск гидроэлеватора по схеме «насос — гидроэлеватор — цистерна — насос»

Установить автоцистерну у места работы, соединить рукава, гидроэлеватор и ствол.

Проверить правильность соединений и устранить все резкие перегибы на рукавах. Рукава, опущенные в цистерну применить напорно-всасывающие, для исключения перегибов (см. Рис. 4.).

Рис. 4. «Работа с гидроэлеватором по схеме насос — гидроэлеватор — цистерна — насос».

Закрыть все краники и вентили.
Включить КОМ и выключить сцепление из насосного отсека.
Открыть вентиль из цистерны.
Выпустить воздух из полости насоса через вакуум — клапан, после чего закрыть его.
Открыть полностью задвижку в напорную линию гидроэлеватора.
Включить сцепление.
Довести частоту вращения вала насоса до 2000-2500 об/мин.

Когда вода вернется в цистерну

Открыть полностью задвижку в напорную линию ствола.
Установить давление воды на манометре 8 кгс/см 2 .
Осуществлять контроль за уровнем воды в цистерне: при понижении его — прикрыть напорную задвижку к стволу, а при увеличении открыть ее больше и немного убавить частоту вращения вала насоса, если напора воды у ствола достаточно.

Дополнения и пояснения.

Данный способ является наиболее надежным, позволяет открывать задвижку к стволу сразу при запуске системы и кратковременно вынимать гидроэлеватор из воды, что необходимо при уборке воды из помещений.

Однако данный способ применим при работе только с одним гидроэлеватором Г-600, так как диаметр патрубка «цистерна-насос» всего 80 мм. и он не может обеспечить работу двух гидроэлеватьров.

На пожарных автомобилях выпускаемых в настоящее время диаметр патрубка «цистерна-насос» увеличен, либо устанавливают два патрубка диаметром 80 мм с отдельными вентилями.

Кроме того, необходим постоянный контроль за уровнем воды в цистерне при помощи наблюдателя. Контроль за уровнем воды при помощи датчиков уровня не оперативен, что не позволяет сбалансировать поступление воды и ее расход. В предыдущих способах работы с гидроэлеватором этот баланс получается автоматически.

Уборка воды гидроэлеватором с установкой автомобиля на водоисточник

При наличии водоисточника (гидранта или водоема) его можно использовать при уборке (откачке) воды из помещения. Для этого вода из водоисточника подается насосом в напорную линию гидроэлеватора, а от гидроэлеватора на слив.

Рис. 5. Схема уборки воды гидроэлеватором.

Такая схема надежнее в работе, чем замкнутое гидроэлеваторное кольцо и не требует специальных навыков в работе. В отдельных случаях при напоре в гидранте в 3 — 4 кгс/см 2 уборку воды можно производить без установки автомобиля на водоисточник, присоединив напорную линию гидроэлеватора непосредственно к пожарной колонке.

Максимальное использование мощности пожарного автомобиля при откачке воды

При проведении аварийно-спасательных работ, а также в других случаях, если уровень воды в затопленном помещении высок и есть возможность забрать воду с помощью всасывающих рукавов, то можно рекомендовать следующую схему использования гидроэлеваторов.

Рис. 6. Схема работы автомобиля на максимальную мощность при откачке.

В данном случае объем откачиваемой воды в секунду при использовании насоса ПН-40У составит порядка 70-75 л/сек..

Подача воздушно-механической пены без установки пожарного автомобиля на водоем

Присоединить рукавную линию с пеногенератором.
Проверить, плотно ли затянута заглушка на всасывающем патрубке насоса. Закрыть все вентили и краны.
Открыть вакуум – клапан (на себя), для обеспечения выхода воздуха из полости пожарного насоса.
Открыть задвижку из цистерны. После появления воды в смотровом окне вакуум — клапана, закрыть его.
Включить сцепление.
Плавно открыть напорную задвижку в рукавную линию.

11. Снизить давление до 1,5 — 2,5 кгс/см 2 .

12. Закрыть кран подачи пенообразователя из пенобака.

Не выполнение операций по промывке пеносмесителя приводит к полимеризации и последующему затвердеванию пенообразователя в дозаторе!

Провести действия, необходимые при завершении работы.

Подача воздушно-механической пены с установкой пожарного автомобиля на водоем

Установить автомобиль у водоема с соблюдением мер безопасности.
Присоединить всасывающие рукава и всасывающую сетку.
Опустить рукава с сеткой водоем. Всасывающая сетка должна быть опущена не менее чем на 300 мм ниже уровня воды (во избежание подсоса воздуха), но не на дно.
Проверить закрытие сливного краника, задвижек и пробкового крана пеносмесителя.
Включить коробку отбора мощности.
Выключить муфту сцепления из насосного отсека.
Открыть вакуум — клапан «на себя» и включить подсветку.
Включить газоструйный вакуум — аппарат.
Рычагом дроссельных заслонок увеличить обороты двигателя до максимальных. (Слышан характерный шум работающего ГВА).
При появлении воды в смотровом окне, сделать небольшую выдержку до прекращения выхода пузырьков воздуха, затем закрыть вакуум — клапан «от себя».
Убавить частоту вращения двигателя до «холостого хода».
Включить сцепление.
Выключить ГВА.
Рычагом дроссельных заслонок установить давление воды на манометре 1-1,5 кгс/см 2 .
Открыть пробковый кран пеносмесителя.
Установить стрелку дозатора на цифру, соответствующую количеству подаваемых пеногенераторов.
Открыть кран на трубопроводе «пенобак — пеносмеситель».
Плавно открыть напорную задвижку в рукавную линию.
Увеличить давление до 6 кгс/см 2 .

После подачи пены, не отключая насоса:

Снизить давление до 1,5 — 2,5 кгс/см 2 .

Закрыть кран подачи пенообразователя из пенобака.

Операции по промывке пеносмесителя!

Открыть кран на трубопроводе «цистерна с водой — пеносмеситель».
Провернуть маховичок дозатора пеносмесителя в любую сторону, совершив не менее 4 — 5 полных оборота.
Убедиться, что из пеногенератора выходит чистая вода без признаков наличия пенообразователя.
Закрыть пробковый кран пеносмесителя.
Провести действия, необходимые при завершении работы.

Дополнения и пояснения

Как вы заметили, операции по подаче воздушно — механической пены, на первоначальном этапе, ничем не отличаются от операций по подаче воды, с установкой или без установки пожарного автомобиля на водоисточник. Но вместе с тем, при подаче воздушно-механической пены, необходимо еще более тщательно контролировать удаление воздуха из полости насоса до включения сцепления.

При наличии даже небольшого количества воздуха в полости насоса, при наличии пенообразователя, рабочее колесо насоса при вращении взбивает воздушно-механическую пену, которая заполняет свободное пространство .

Это может произойти и если промывка водопенных коммуникаций проведена некачественно, вода из насоса не слита.

ВАЖНО:

Наличие пенной пробки в полости насоса делают невозможным подачу воды или пены на тушение пожара!

На ее удаление при помощи газоструйного вакуум-аппарата или выбросом через напорные патрубки, требуется значительное время.

Видео про пожарные насосы

Определить техническое состояние пожарного насоса и пеносмесителя по фактическим значениям параметров технических характеристик

Проверка работоспособности газоструйного вакуумаппарата и герметичности вакуумной системы ПН, емкости для воды и пенообразователя

Работоспособность вакуумной системы и герметичность насоса и его коммуникаций проверяется в следующей последовательности: закрыть все задвижки, вентили и сливной кран насоса, закрыть заглушкой всасывающий патрубок. При работающем двигателе включить вакуумную систему, не включая насоса, и довести разрежение до 0,073-0,076 МПа (550 – 570 мм. рт. ст.).

При нормально работающей эти показатели должны быть достигнуты за 20 секунд.

Герметичность насоса считается удовлетворительной, если падение разрежения не превышает величины 0,013 МПа (100 мм рт. ст.) за 2,5 мин.

При снижении этих показателей выяснить причину и устранить неисправность.

Обнаружить места неплотностей можно опрессовкой насоса водой или воздухом. Опрессовка водой производится на работающем насосе созданием в нем давления 1,2-1,3 МПа при закрытых напорных задвижках. Опрессовка воздухом производится от внешнего источника воздуха созданием давления в насосе 0,2… 0,3 МПа.

Во время опрессовки воздухом неработающий насос и коммуникации нужно покрыть мыльной пеной.

Проверка технического состояния ПН забором и подачей воды из водоема

Включить насос и подать воду при полном открытии задвижек на насосе в соответствии с номинальными значениями частоты вращения вала насоса.

Определить величину напора, создаваемого насосом, по показаниям штатных манометра и мановакуумметра.

Показания приборов, переведенные в м, вод. ст., при работе от открытого водоисточника складываются.

Сравнить фактическое значение напора при номинальной частоте вращения вала с нормативными значениями.

Примечание: В том случае, если двигатель не обеспечивает номинальную частоту вращения вала насоса, проверку производить при максимально возможной частоте вращения.

Технические условия: Изменение напора (уменьшение) по сравнению с номинальным значением не должно превышать 15%

Нормативные значения основных параметров пожарных насосов

Пожарный насос ПН-40УВ

1-корпус; 2-крышка; 3-вал; 4-рабочее колесо; 5,6-подшипники; 7-уплотнительный стакан; 8-червяк привода тахометра; 9-шестерня привода тахометра; 10,21-манжеты; 11-щуп; 12-муфта-фланец; 13,20-прокладки; 14-сливной краник; 15,28-шайбы; 16,26 -гайки; 17-шпонка; 18, 22-резиновые кольца; 19-уплотнительное кольцо; 23-болт; 24-проволока; 25-сливная пробка; 27-корпус привода тахометра; 29-кольцо; 30-шплинт; 31-шланг.

Возможные неисправности пожарного насоса и способы их устранения

1. Насос не подает воду при пуске. Причина: Насос полностью или частично заполнен воздухом, необходимо повторно произвести забор воды с помощью вакуумной системы.

2. Насос сначала подает воду, затем подача ее уменьшается и падает до нуля.

а) Во всасывающейся линии имеются неплотности, необходимо проверить всасывающую линию, устранить неплотности.
б) Всасывающая сетка засорена, для устранения очистить всасывающую сетку.
в) Недостаточно заглублена всасывающая сетка, опускаем всасывающую сетку в воду не менее чем на 600 мм

3. При исправном насосе мановакуумметр не показывает давление, причина в неисправном мановакуумметре. При этом разбирать и ремонтировать запрещается.

4. При работе насоса наблюдаются стуки и вибрация.

а) Ослаблено крепление насоса, необходимо подтянуть болты крепления
б) Изношены шарикоподшипники насоса. Следует разобрать насос, проверить шарикоподшипники. Изношенные подшипники заменить новыми.
в) Износ шеек вала рабочего колеса, на которые посажены (шарикоподшипники). Заменить вал новым или отремонтированным
г) Разрушено рабочее колесо. При обнаружении выкрашивания материала колеса, трещин, сильной коррозии и т.д., заменить колесо новым.

5. При исправной коробке отбора мощности и трансмиссии насос не работает, так как засорены каналы рабочего колеса. Очистить каналы колеса.

6. Вал насоса не прокручивается.

а) В летний период засорение песком, илом или грязью. Следует разобрать насос, тщательно очистить от грязи каналы рабочего колеса и внутреннюю полость.
б) В зимний период возможно примерзание рабочего колеса. Прогреть насос теплым воздухом или горячей водой.

7. Из дренажного отверстия течет струйкой вода, признак износа манжет. Заменить манжеты новыми.

8. В масляную ванну насоса попадает вода.

а) Засорено дренажное отверстие. Прочистить дренажное отверстие.
б) Износ манжет. Заменить манжеты новыми.

9. Из дренажного отверстия течет масло, это износ манжеты. Заменить манжету.

Наименование параметра	Значение параметра для насосов
	нормального давления	высокого давления
, не менее	10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 180, 200	20	4	2
Напор в номинальном режиме, м, не менее	100	200	400
Коэффициент полезного действия в номинальном режиме, не менее	0,6	0,6		0,4
Допускаемый кавитационный запас, м, не более	3,5	3,5	5,0
Максимальное давление на входе в насос, МПа, не менее	0,6	0,6
Максимальное давление на выходе из насоса, МПа	1,5	3,0	5,0
Номинальная геометрическая высота всасывания, м	3,5	3,5
Максимальная геометрическая высота всасывания, м	7,5	5,0
*Примечание.* *Неравенства даны в соответствии с официальным текстом документа.*

При получении пожарных автомобилей необходимо проверить сохранность пломб на насосном отсеке. Перед постановкой в боевой расчет необходимо произвести обкатку насосов при работе на открытых водоисточниках. Геометрическая высота всасывания при обкатке насосов не должна превышать 1,5 м. Всасывающая линия должна быть проложена на два рукава со всасывающей сеткой. От насоса должны быть проложена две напорные рукавные линии диаметром 66 мм, каждая на один рукав длиной 20 м. Вода подается через стволы РС-70 с диаметром насадков 19 мм.

При обкатке напор на насосе необходимо поддерживать не более 50 м. Обкатка насоса осуществляется в течение 10 ч. При обкатке насосов и их установке на пожарные водоемы не допускается направлять стволы и струи воды в водоем. В противном случае в воде образуются мелкие пузырьки, которые через сетку и всасывающую линию попадают в насос и тем самым способствуют возникновению кавитации. Кроме того, параметры насоса (напор и подача) даже без кавитации будут ниже, чем в обычных условиях работы.

Обкатку насосов после капитального ремонта осуществляют также в течение 10 ч и в том же режиме, после текущего ремонта - в течение 5 ч. Во время обкатки необходимо следить за показаниями приборов (тахометра, манометра, вакуумметра) и за температурой корпуса насоса в месте установки подшипников и сальников. Через каждый 1 ч работы насоса необходимо на 2...3 оборота повернуть масленку для смазки сальников. Перед обкаткой масленка должна быть заполнена специальной смазкой, а в пространство между передним и задним подшипниками залито трансмиссионное масло.

При обнаружении дефектов во время обкатки или в течение гарантийного срока эксплуатации необходимо составить акт-рекламацию и предъявить его заводу-поставщику пожарного автомобиля. Порядок предъявления акта-рекламации заводу-поставщику изложен в “Наставлении по эксплуатации пожарной техники”. Перед составлением акта-рекламации на крупный дефект необходимо телеграммой вызвать представителя завода-поставщика.

Если в трехдневный срок представитель завода не прибыл или известил телеграммой о невозможности прибытия, составляют односторонний акт-рекламацию с участием специалиста незаинтересованной стороны. Запрещается разбирать насос или другие узлы, в которых обнаружен дефект, до прибытия представителя завода или сообщения о получении акта-рекламации заводом. Гарантийный срок для насосов пожарного автомобиля в соответствии с ОСТ 22-929-76 установлен 18 мес со дня получения. Ресурс работы насоса ПН-40УА до первого капитального ремонта по паспорту - 950 ч.

Обкатка насосов должна заканчиваться их испытанием на напор и подачу при номинальной частоте вращения вала насоса. Испытание удобно выполнять на специальных стендах станции технической диагностики ПА в отрядах (частях) технической службы. Если таких стендов в гарнизоне пожарной охраны нет, то испытание производят в пожарной части. В соответствии с ОСТ 22-929-76 уменьшение напора насосов при номинальной подаче и частоте вращения рабочего колеса не должно быть более 5% номинального значения для новых насосов. Результаты обкатки насоса и его испытаний записывают в формуляр пожарного автомобиля.

После обкатки и испытаний пожарного насоса следует провести техническое обслуживание № 1 насоса. Особое внимание необходимо уделить работам по замене масла в корпусе насоса и проверке крепления рабочего колеса. Ежедневно при смене караула водитель должен проверить: -чистоту, исправность и комплектность узлов и агрегатов насоса и его коммуникаций внешним осмотром, отсутствие посторонних предметов во всасывающем и напорных патрубках насоса; -работу задвижек на напорном коллекторе и водопенных коммуникациях; -наличие смазки в сальниковой масленке и масла в корпусе насоса; - отсутствие воды в насосе; - исправность контрольных приборов на насосе; -подсветку в вакуумном кране, лампу в плафоне освещения насосного отсека; - насос и водопенные коммуникации на “сухой вакуум”.

Для смазки сальников масленку заправляют смазками типа солидол-С или прессолидол-С, ЦИАТИ-201. Для смазки шариковых подшипников насоса в корпус заливают трансмиссионные масла общего назначения типа: ТАп-15 В, ТСп-14. Уровень масла должен соответствовать риске на масляном щупе. Замену масла рекомендуется производить через 100...120 ч работы насоса.

При проверке насоса на “сухой вакуум” необходимо закрыть все краны и задвижки на насосе, включить двигатель и создать разрежение в насосе при помощи вакуумной системы 73...36 кПа (0,73...0,76 кгс/см2). Падение разрежения в насосе должно быть не более 13 кПа (0,13 кгс/см2) за 2,5 мин. Если насос не выдерживает испытания на вакуум, необходимо произвести опрессовку насоса воздухом под давлением 200...300 кПа (2...3 кгс/см2) или водой под давлением 1200...1300 кПа (12...13 кгс/см2). Перед опрессовкой места соединений целесообразно смочить мыльным раствором. Для измерения разрежения в насосе необходимо использовать приставной вакуумметр с соединительной головкой или резьбой для установки на всасывающий патрубок насоса или вакуумметр, установленный на насосе. В этом случае на всасывающий патрубок устанавливают заглушку.

При обслуживании насосов на пожаре или учении необходимо: поставить машину на водоисточник так, чтобы всасывающая линия была по возможности на 1 рукав, изгиб рукава был плавно направлен вниз и начинался непосредственно за всасывающим патрубком насоса (рис. 4.32.);для включения насоса при работающем двигателе необходимо, выжав сцепление, включить коробку отбора мощности в кабине водителя, а затем выключить сцепление рукояткой в насосном отсеке; *погрузить всасывающую сетку в воду на глубину не менее 600 мм, проследить, чтобы всасывающая сетка не касалась дна водоема; *проверить перед забором воды закрытие всех задвижек и кранов на насосе и водопенных коммуникациях; *забрать воду из водоема включением вакуумной системы, для чего выполнить следующие работы: -включить подсветку, повернуть на себя рукоятку вакуумного клапана; -включить газоструйный вакуумный аппарат; -увеличить частоту вращения рычагом “Газ”; -при появлении воды в смотровом глазке вакуумного клапана закрыть его поворотом рукоятки; -снизить рычагом “Газ” частоту вращения до холостого хода; -плавно включить сцепление рычагом в насосном отсеке; -выключить вакуумный аппарат; -довести рычагом “Газ” напор на насосе (по манометру) до 30 м; -плавно открыть напорные задвижки, рычагом “Газ” установить необходимое давление на насосе; -следить за показаниями приборов и возможными неисправностями; -при работе от пожарных водоемов особое внимание уделить контролю за уровнем воды в водоеме и положению всасывающей сетки; -через каждый час работы насоса смазать сальники поворотом крышки масленки на 2...3 оборота; -после подачи пены с использованием пеносмесителя промыть насос и коммуникации водой от цистерны или водоисточника; -заправлять водой цистерну после пожара от используемого водоисточника рекомендуется только в том случае, если есть уверенность, что вода не имеет примесей; -после работы слить воду из насоса, закрыть задвижки, установить заглушки на патрубки.

При использовании насосов зимой необходимо предусмотреть меры против замерзания воды в насосе и в напорных пожарных рукавах: - при температуре ниже 0?С включить систему отопления насосного отсека и выключить дополнительную систему охлаждения двигателя; -при кратковременном прекращении подачи воды не выключать привод насоса, держать малые обороты на насосе; -при работе насоса закрыть дверцу насосного отсека и следить за контрольными приборами через окно; -для предотвращения замерзания воды в рукавах не перекрывать полностью стволы; -разбирать рукавные линии от ствола к насосу, не прекращая подачу воды (в малом количестве); -при длительной остановке насоса слить из него воду; -перед использованием насоса зимой после длительной стоянки провернуть заводной рукояткой вал двигателя и трансмиссию на насос, убедившись в том, что рабочее колесо не примерзло; -замерзшую в насосе, в соединениях рукавных линий воду отогревать горячей водой, паром (от специальной техники) или выхлопными газами от двигателя. Техническое обслуживание № 1 (ТО-1) по пожарному автомобилю производят через 1000 км общего пробега (с учетом приведенного), но не реже одного раза в месяц.

По пожарному насосу перед ТО-1 проводят ежедневное обслуживание. ТО-1 включает:- проверку крепления насоса к раме; -проверку резьбовых соединений; -проверку исправности (при необходимости разборку, смазку и мелкий ремонт или замену) кранов, задвижек, контрольных приборов; - неполную разборку насоса (снятие крышки), проверку крепления рабочего колеса, шпоночного соединения, устранение засорения проточных каналов рабочего колеса; -замену масла и заправку сальниковой масленки; -проверку насоса на “сухой вакуум”; -испытание насоса на забор и подачу воды из открытого водоисточника.

Техническое обслуживание № 2 (ТО-2) по пожарному автомобилю производят через каждые 5000 км общего пробега, но не реже одного раза в год. ТО-2, как правило, выполняют в отрядах (частях) технической службы на специальных постах. Перед проведением ТО-2 автомобиль, включая насосную установку, диагностируют на специальных стендах.

ТО-2 включает выполнение тех же операций, что ТО-1, и, кроме того предусматривает проверку:-правильности показаний контрольных приборов или их аттестацию в специальных учреждениях;-напора и подачи насоса при номинальной частоте вращения вала насоса на специальном стенде станции технической диагностики или по упрощенной методике с установкой на открытый водоисточник и с использованием контрольных приборов насоса.

Подачу насоса измеряют по стволам-водомерам или оценивают приближенно по диаметру насадков на стволах и напору на насосе. Падение напора насоса должно быть не более 15% номинального значения при номинальной подаче и частоте вращения вала;-герметичности насоса и водопенных коммуникаций на специальном стенде с последующим устранением неисправностей.

Казань – 2005

Сущность работы. В центробежном насосе (рис.1) передача энергии от электродвигателя потоку жидкости осуществляется при помощи колеса с профилированными лопатками. При вращении рабочего колеса насоса жидкость, заполняющая пространство между лопатками, также приводится во вращение. Под влиянием центробежных сил, развивающихся при этом, жидкость перемещается к периферии колеса и выбрасывается в канал, окружающий колесо. Одновременно на входе в рабочее колесо давление понижается (становится ниже атмосферного). Под действием образовавшегося перепада давлений (атмосферного, действующего на свободную поверхность питательного бака, и давления в центре рабочего колеса) жидкость непрерывно всасывается насосом. Так как окружная скорость на периферии колеса больше, чем у входа на лопатки, абсолютная скорость жидкости на выходе с лопатки становится больше, чем на входе. Таким образом, жидкость, пройдя через рабочее колесо, получает приращение энергии.

Рис. 1. Схема центробежного насоса

В дальнейшем кинетическая энергия, полученная жидкостью, преобразуется в потенциальную (энергию давления) в спиральной камере (улитке) насоса, поперечное сечение которой постепенно увеличивается к выходному патрубку. При этом скорость жидкости снижается, и кинетическая энергия потока частично преобразуется в энергию давления.

Центробежные насосы перед пуском необходимо заливать перекачиваемой жидкостью. Для того, чтобы жидкость могла удерживаться в насосе, на нижнем конце всасывающей трубы, спускаемой в питательный бак или водоём, устанавливают приёмный (обратный) клапан с сеткой-фильтром. Приёмный клапан пропускает жидкость только в одном направлении – к насосу.

При одном и том же числе оборотов центробежный насос может иметь

различные значения напора Н и производительности Q в зависимости от сопротивления сети. Напор и производительность – это основные параметры насоса. Напор - приращение полной удельной энергии жидкости внутри насоса

(измеряется высотой столба перекачиваемой жидкости). Объёмная производительность насоса - объём жидкости, перекачиваемый насосом в линию нагнетания в единицу времени.

Установление зависимости между

Рис. 9.2. Рабочие характеристики

напором и производительностью H = f 1 (Q) при постоянном числе оборотов имеет большое практическое значение, поскольку сеть, по которой насос перекачивает жидкость, может иметь различное сопротивление. Указанная зависимость обычно получается опытным путем и называется главной характеристикой насоса.

Характеристики мощности N = f 2 (Q) и полного КПД η = f 3 (Q), также

получаемые при испытании насоса, дают ясное представление о взаимной зависимости всех рабочих параметров насоса при данном числе оборотов. Характеристики насосов широко используются при изучении работы центробежных насосов и при проектировании гидравлических установок.

С увеличением подачи Q потребляемая насосом мощность N непрерывно возрастает. При закрытой задвижке (Q=0) насос потребляет минимальную мощность, которая расходуется лишь на преодоление трения в подшипниках и сальниках, а также на перемешивание жидкости рабочим колесом в корпусе насоса. Во избежание перегрузки электродвигателя необходимо пускать центробежный насос при закрытой задвижке на нагнетательной линии.

При изменении числа оборотов центробежного насоса от n 1 , до n 2 ; его подача, напор и потребляемая мощность также изменяются в соответствии с законом пропорциональности:

Изменение сопротивления сети и, следовательно, режима работы машины производится путем открытия (закрытия) задвижки. В опытах желательно охватить всю область от Q=0 (полное закрытие задвижки) до Q=Q max (полное открытие задвижки).

В условиях эксплуатации, когда центробежный насос подаёт жидкость в определенную сеть, рабочие параметры насоса могут быть установлены при совмещении его главной характеристики с характеристикой сети (рабочая точка). Режим работы насоса при наибольшем КПД называется оптимальным режимом работы. При проектировании гидравлических установок выбор насоса необходимо производить с учетом того, чтобы рабочая точка лежала в области, близкой к оптимальному режиму.

Цель работы: 1) ознакомление с конструкцией насосной установки; 2) проведение испытания центробежного насоса типа Кс 10-55/2; 3) построение рабочих характеристик насоса при n =const по опытным и расчетным данным; 4)определение оптимальных параметров насоса при данном числе оборотов.

Описание установки (рис. 3). Центробежный насос 1 соединен с помощью упругой муфты с асинхронным электродвигателем 2. Вода всасывается насосом из питательного бака 3, свободная поверхность воды в котором выше уровня насоса. В связи с этим насос не требует заливки. На всасывающем трубопроводе установлена задвижка 4, служащая для создания дополнительного сопротивления на всасывающей линии, а также для отключения насоса от сети во время ремонта. На нагнетательном трубопроводе установлены задвижка 5 для регулирования производительности насоса и счетчик 11 для измерения подачи. Гидравлическая система замкнута, т. е. насос всасывает воду из питательного бака 3 и подает её в тот же бак. На пульте управления насосной установкой смонтированы манометр 7, вакуумметр 10, амперметр 9, вольтметр 6, тахометр 8,секундомер.

Порядок проведения работы . Перед включением электродвигателя насоса необходимо открыть задвижку на всасывающей линии. После этого, проверив наличие воды в питательном баке, включают насос. Первое наблюдение проводится при полностью закрытой задвижке на нагнетательной линии. Во избежание нагрева воды работа насоса при

Рис. 3. Схема установки

закрытой задвижке не должна продолжаться более 5 минут. Последующие наблюдения проводят при постепенном открытии задвижки для каждого нового режима работы (не менее 7-8 опытов). Последнее наблюдение проводят при полностью открытой задвижке. Для каждого режима измеряют следующие величины: 1) объём воды V (показание водомера типа ВВ-50), прошедшей за время τ (примерно 60-120с); 2) давление в нагнетательной р м и всасывающей р в линиях насоса (показания манометра и вакуумметра); 3) напряжение U и силу тока I (показания вольтметра и амперметра); 4) число оборотов n (показание тахометра).

Обработка результатов опытов. Производительность насоса определяется по формуле

Напор Н, развиваемый насосом, находится следующим образом:

где р м - давление в нагнетательной линии; рв - разрежение во всасывающей

линии; ρ - плотность жидкости (воды); Z м - расстояние от оси насоса по вертикали до центра манометра; Z - расстояние по вертикали между точками присоединения вакуумметра и манометра.

Мощность, потребляемая насосом, определяется из зависимости:

где U - напряжение; I - сила тока; η дв - КПД электродвигателя; соsφ -

коэффициент мощности. При расчетах принять соsφ =0,85, η дв ==0,8.

Полный КПД наcоса вычисляется по формуле (в СИ)

При увеличении подачи насоса нагрузка на электродвигатель также возрастает, что приводит к некоторому уменьшению числа оборотов асинхронного электродвигателя. В случае заметного изменения числа оборотов насоса найденные значения параметров насоса (Q, Н, М) следует пересчитать на одно и то же число оборотов n p (по указанию преподавателя). Пересчет производится в соответствии с зависимостями (1).

Все величины, измеренные в процессе испытания и полученные расчетом, заносятся в таблицу:

№ п/п	Измеренные величины	Вычисленные величины
	p M , кгс/см 2	P В, кгс/см 2	V, л	τ, с	U, в	I, А	n, об/мин		Н, м	N. кВт	η
	5.70					7.5		0.5	59.36	2.031	0.143
	5.40							2.12	56.30	2.167	0.539
	5.00	0.060						3.57	52.83	2.438	0.758
	4.40	0.140				9.5		4.76	47.53	2.573	0.862
	3.95	0.210						5.56	43.65	2.708	0.878
	3.55	0.260						6.25	40.08	2.708	0.907
	2.90	0.135						7.14	32.17	2.708	0.831
	2.50	0.400						7.69	30.79	2.708	0.857

Рассчитаем производительность насоса:

Напор, развиваемый насосом, будет равен.