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

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

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

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

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

Классификация ПН

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

Струйный насос

Этот вид помп классифицируется по двум типам:

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

Объемный насос

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

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

Центробежный насос

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

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

Этот тип насосов принято классифицировать по нескольким параметрам:

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

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

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

Общие схемы ПН

Общие сведения о насосах пожарных предлагают следующие схемы:

Объемные агрегаты:

Центробежные насосы:

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

Разновидности

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

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

Технические параметры ПН

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

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

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

Признаки и причины неисправностей, возможности восстановления работоспособности

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

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

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

Признаки	Причины	Способы ремонта
В вакуумной полости не формируется разряжение	1. Открыт кран слива входного патрубка, не закрыта арматура, неплотное прилегание клапанов. 2. Неплотное соединение элементов.	1. Привести арматуру в нужную конфигурацию. 2. Заменить расходники, подтянуть крепежи.
Устройство не заполняется рабочей средой	1. Высота всасывания – больше, чем требуется. 2. Расслоение рукава. 3. Засорилась сетка.	1. Снизить высоту. 2. Поменять рукав. 3. Прочистить сетку.
На манометре не отображается давление	1. Прибор неисправен. 2. В канале замерзла жидкость или образовался засор.	1. Поменять прибор. 2. Очистить канал.
Появление посторонних шумов и вибраций	1. Появилась кавитация. 2. Ослабли крепления. 3. Износ подшипников. 4. Попадание в устройство предметов.	1. Корректировать настройки. 2. Подтянуть крепления. 3. Поменять подшипники. 4. Очистить устройства.
При работе снижается сила струи	1. Засорилась сетка. 2. Нарушена герметичность соединений. 3. Пропускают сальники.	1. Прочистить засор. 2. Поменять кольца. 3. Поменять сальники, проверить объем масла.
Установка не дает должного напора	1. Засор колеса. 2. Износ уплотнителей. 3. Попадание воздуха в систему. 4. Повреждение лопаток колеса.	1. Устранить загрязнения. 2. Поменять уплотнители. 3. Купировать попадание воздуха. 4. Поменять колесо.
Смеситель не подает состав для образования пены	1. Засор в магистрали. 2. Засор на выходе из дозатора.	1. Прочистить магистраль. 2. Прочистить отверстие дозатора.

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

Последовательность действий при работе с насосом

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

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

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

Чем отличается НЦПВ от пожарного насоса

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

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

Несмотря на разнообразие средств тушения пожаров, довольно большой выбор огнетушащих веществ, используемых для локализации, ликвидации очагов возгораний, чаще всего борьба с открытым огнем осуществляется с использованием воды, растворов пенообразователя на ее основе, подаваемых под давлением.

Одним из эффективных средств пожаротушения, подающих воду или пену, служит пожарная мотопомпа, являющаяся насосным агрегатом с приводом от бензинового или дизельного двигателя, снабженным комплектом пожарно-технического оборудования.

Назначение пожарных мотопомп

Если в городах забор воды пожарной автотехникой, оборудованной насосами, производится из сети наружного водоснабжения, то вдали от населенных пунктов – из пожарных водоемов, резервуаров, с пирсов, построенных на реках, озерах, прудах или технологических водоемах.

При отсутствии на большинстве, удаленных от областных, краевых, районных центров, крупных промышленных объектов, территорий нашей страны специальных автотранспортных средств, стоящих на вооружении федеральных, муниципальных, корпоративных пожарных подразделений; единственным доступным средством пожаротушения, используемым добровольными, частными формированиями, созданными для борьбы с огнем, является пожарная мотопомпа – переносная, возимая вручную или на базе автомобильного прицепа.

Для собственников недвижимости, руководителей предприятий (организаций), членов садово-дачных, огородных товариществ, создавших добровольную пожарную дружину, приобретение, содержание пожарных мотопомп обходится значительно дешевле, чем покупка специальной автотехники.

Огромным преимуществом переносных мотопомп служит полная автономность, высокая мобильность, позволяющая установить их на любой твердой площадке вблизи природного или искусственно созданного запаса воды, недоступного для подъезда пожарной автотехники – автоцистерн, насосно-рукавных автомашин.

Основным назначением для использования пожарных мотопомп является:

• Забор воды из пожарных водоемов, резервуаров, со специально оборудованных пирсов, с последующей подачей под давлением на тушение очагов пожара воды или пены, полученной с использованием раствора пенообразователя.
• Подача воды от гидрантов наружной сети противопожарного водоснабжения.
• Для перекачки воды, заполнения емкостей, приспособленной для пожаротушения сельскохозяйственной техники, транспортируемых автоцистерн, пожарных вертолетов.
• Для укомплектования пожарных поездов, судов.

Полная автономность, простота эксплуатации, конструктивная надежность сделали пожарные мотопомпы незаменимым техническим средством для тушения очагов пожаров, возникающих в сельской местности, на территории заготовительных, перерабатывающих предприятий, производственных объектов, расположенных вдали от центров цивилизации.

Кроме того, пожарные мотопомпы активно, эффективно используются по следующим вариантам хозяйственного назначения, что подтверждает факт более широкого назначения таких технических устройств, нежели только противопожарное применение:

• Забор, перекачка и подача чистой воды для полива садовых, дачных участков земли, сельскохозяйственных угодий, заполнение емкостей.
• Откачка загрязненной воды из затопленных подвальных этажей зданий, колодцев различного назначения в ходе устранения аварийных ситуаций в работе коммунальных служб; осушение котлованов, траншей, трюмов речных, морских судов.
• Для откачки воды при проведении поисковых работ, археологических раскопок.
• Аварийное осушение, сброс воды из бассейнов, резервуаров, водоемов.
• При проведении ирригационных работ.

Виды и описание пожарных мотопомп

Все такие мобильные устройства для тушения пожаров можно разделить на виды по способу размещения, перемещения/транспортировки, типу двигателя привода насоса; чистоте воды, с которой они могут работать:

• Бензиновые – с приводом от карбюраторного/инжекторного двигателя, использующего в качестве топлива различные марки бензина.
• Дизельные – с приводом от дизельного двигательного агрегата, имеющими более высокий моторесурс, но работающими громче бензиновых моделей устройств.

На российском рынке известны пожарные мотопомпы Tohatsu с бензиновыми двигателями, дизельные устройства высокого давления «Вепрь» отечественного производства, мотопомпы Koshin с двигательными агрегатами, работающими на бензине, изготовленными компанией Хонда.

• Переносные, передвижные. Первые смонтированы на несущей раме, которая обеспечивает возможность: переноски вдвоем вручную, для транспортировки автотранспортом в кузове, багажнике, автомобильном прицепе; погрузки/выгрузке, установки на твердую поверхность – плотный грунт в противопожарном разрыве возле водоема, асфальтированную, бетонированную поверхность дороги, пожарного проезда.

Вторые установлены на раме одноосной тележки с колесами, что позволяет передвигать ее по ровной твердой поверхности одному человеку, но не исключает возможность переноски ее двоим и более членам ДПД, работникам из состава дежурного персонала предприятий, организаций.

Рукоятки на раме переносных, передвижных устройств обязательно защищаются теплоизоляционным материалом.

• Прицепные. Такой вид пожарных мотопомп устанавливается на раме автомобильных прицепов, сообразно их грузоподъемности, норм/правил оборудования, транспортировки грузов. Именно прицепные мотопомпы часто дополнительно оборудуются устройствами для дозированной подачи раствора пенообразователя, что позволяет использовать стволы, генераторы для тушения очага пожара пеной. Рекомендуется при необходимости использовать все имеющиеся в наличии прицепные и переносные модели устройств, т.к. это дает больше возможностей для обеспечения доступа к очагу пожара.
• Высоконапорные (высокого давления). Согласно ГОСТ 53332-2009 мотопомпы, используемые для тушения пожаров, в зависимости от конструкции, основных технических параметров подразделяются устройства нормального давления – до 2 МПа, и высокого давления – выше 2 МПа.

Если для тушения, согласно нормативных требований, включение твердых частиц в воде не должно быть больше 0,5 %, а их размер быть до 3 мм, то пожарная мотопомпа для грязной воды, приобретаемая для использования коммунальными, инженерными службами предприятий, строительными подрядными организациями для откачки, осушения подвальных этажей, колодцев, котлованов траншей, позволяет за счет выбора мембранного типа насоса устройства вести забор, перекачку воды с крупными включениями – до 25 мм и более у некоторых моделей изделий.

Устройство пожарной мотопомпы

В ее состав входят:

• Несущая рама или шасси автомобильного прицепа.
• Двигатель, работающий на жидком углеводородном топливе.
• Насос для забора, выдачи воды, растворов огнетушащих веществ.
• Бак для горючего.
• Емкость для пенообразователя, система дозирования – в зависимости от заводской комплектации.
• Комплект пожарно-технического оборудования – рукава, стволы, соединительные устройства.

Так как все элементы находятся на одной оси, то это делает пожарную мотопомпу компактной и мобильной.

Основные характеристики пожарных мотопомп

Они изложены в ГОСТ 53332-2009, так же, как и требования ко всем элементам оборудования, входящего в их состав.

К таким характеристикам относят:

• Производительность пожарной мотопомпы.
• Высоту подачи воды.
• Габариты, общую массу изделия.
• Мощность двигателя.
• Вид используемого топлива.

Кроме того, современные модели пожарных мотопомп, реализуемых на рынке пожарно-технической продукции, обязаны обеспечивать: устойчивую работу в температурном диапазоне эксплуатации – от +40 до –45℃ на протяжении не меньше 2 часов, для чего должны иметь необходимый запас топлива в баке.

Наиболее востребованы модели устройств следующих марок. Приведем их основные технические характеристики:

Пожарная мотопомпа МП 20-100 Гейзер

Наименование показателей, единицы измерения	Значение показателей
Общие данные
Тип мотопомпы	пожарная, переносная
Подача в номинальном режиме, л/с, не менее	20
Напор в номинальном режиме, м	100±2
	7,5
Время всасывания при наибольшей геометрической высоте, с, не более	40
Подача насоса при наибольшей геометрической высоте всасывания и номинальном напоре, л/с, не менее	10
Предельное давление насоса, кгс/см2, не более	19,0
Диаметр и количество присоединительных патрубков, мм:
– напорного;	2х70
– всасывающего.	1х100
Габаритные размеры, мм (не более):
– длина;	1300
– ширина;	780
– высота.	930
Масса (сухая), кг	215
Насос
Тип насоса	НП- 20/100, центробежный, двухступенчатый, консольный
Вакуумная система	автоматическая
Тип вакуумного насоса	диафрагменный
Двигатель
Тип	четырехтактный бензиновый, карбюраторный (инжекторный)
Модель	ВАЗ 2108 (ВАЗ 21114)
Количество цилиндров и расположение цилиндров	4 в ряд
Диаметр цилиндра и ход поршня	82х71
Рабочий объем, см3	1500
Степень сжатия	9,9
Номинальная мощность при частоте вращения коленчатого вала 5600 об/мин, кВт (л.с)	55 (75)
Запуск двигателя	от электростартера
Система охлаждения	водяная (тосол), принудительная
Топливо	бензин АИ-92 (АИ-95 для ВАЗ 21114)
Расход топлива при работе мотопомпы в номинальном режиме, л/ч	8,6 (6,8 – ВАЗ 21114)

Примечание. Скачать паспорт, техническое описание и инструкцию по эксплуатации на пожарную мотопомпу МП-20/100 «Гейзер».

Пожарная мотопомпа МП 10-60 Водолей

Наименование показателя, единицы измерения	Значение показателей
Общие данные
Номинальная подача насоса, Qном, л×с-1 (л×мин-1; м3×ч-1)	10 (600; 36,0)
Номинальный напор насоса, Нном, м	60
Номинальная частота вращения, пном, об/мин	2500
Номинальная геометрическая высота всасывания, hном, м	1,5
Максимальная геометрическая высота всасывания, hmax, м	5,0
Подача при максимальной геометрической высоте всасывания и номинальном напоре, Q, л×с-1 (л×мин-1), не менее	5 (300)
Напор при максимальной геометрической высоте всасывания, Н, м	45
Максимальное рабочее давление на входе в насос, p1max, МПа	0,6
Максимальное рабочее давление на выходе из насоса, P2max, МПа, не менее	1,0
Время всасывания (заполнения) с максимальной геометрической высоты всасывания, tвс, с, не более	40
Диаметр и количество присоединительных патрубков:
– напорного (мм/шт.)	65/2
– всасывающего (мм/шт.)	80/1
Габаритные размеры мотопомпы, (мм), не более
– длина	820
– ширина	620
– высота	750
Масса мотопомпы, сухая, кг, не более	98
Насос
Тип насосного узла МП 10/60.01.00.00	центробежный, одноступенчатый, консольный
Вакуумная система	автоматическая
Тип вакуумного насоса	поршневой
Степень разряжения в полости насосного узла, кгс/см2, не менее	– 0,75
Двигатель
Модель	Honda GX630	Lifan 2V78F-2	Lifan 2V78F-2A
Тип	четырехтактный, бензиновый, карбюраторный
Рабочий объем, см3	688	640
Номинальная мощность при частоте вращения коленчатого вала 3600 об/мин, Nном, кВт (л/с)	15,5 (20,8)	17,5 (24,0)
Максимальный крутящий момент при частоте вращения коленчатого вала n=2500 об/мин, Н×м,	48,3	43,5
Тип системы запуска двигателя	электростартер		электростартер / ручной запуск
Расход топлива в номинальном режиме работы, gm, л/ч, не более	4,2	4,8
Тип системы охлаждения	воздушная
Применяемое топливо – бензин автомобильный по ДСТУ 4063-2001 с октановым числом по исследовательскому методу, не менее	91
Объем топливного бака, л.	10
Продолжительность запуска двигателя, мин, не более	2

Примечания:

Пожарная мотопомпа МП-800

	Значения показателей
Общие данные
Тип мотопомпы	Пожарная переносная ГОСТ 8554-69
Индекс мотопомпы	МП-800Б-01
Подача при номинальной частоте вращения (номинальном числе оборотов вала), л/с (л/мин), не менее	13,3 (800)
Напор, м, не менее	60
Наибольшая геометрическая высота всасывания при температуре +20 °С и давлении 730-760 мм рт. ст., м	5
Максимальное время всасывания с геометрической высоты 5 м, с	35
Габаритные размеры, мм:
Длина	940
Ширина	520
Высота	725
Масса мотопомпы без ППО (максимальная), кг	85
Примечание. Подача и напор приведены при высоте всасывания 1,5 м. При наибольшей геометрической высоте всасывания подача должна быть не менее 50 % номинального значения.
Двигатель
Тип	Двухтактный, бензиновый, карбюраторный
Мощность номинальная, эксплуатационная, кВт (л.с.), не менее	14,7 (20)
Частота вращения, об/мин (с-1)	3250±100 (346±10,46)
Количество цилиндров	2
Диаметр цилиндра, мм	72
Ход поршня, мм	85
Рабочий объем цилиндра, см3	346
Степень сжатия	6,9
Максимальный удельный расход топлива при эксплуатационной мощности, г/л, с ч	440
Фазы газораспределения, град:
продувка	120
впуск	134
выпуск	150
Система зажигания	От магнето М-135 левого вращения с муфтой опережения зажигания ТУ 37-003-212-77
Угол опережения зажигания (при оборотах больше 1050), град	30-34
Зазор между контактами прерывателя магнето, мм	0,25-0,35
Свеча зажигания	А10НТ ГОСТ 2043-74
Карбюратор	К-36П ОСТ 37.001.207-78
Топливо	Бензин А-76 (ГОСТ 2084-77) в смеси с маслом М-8А (ГОСТ 10541-78) из расчета (по объему) 20 частей бензила, 1 часть масла
Вид смазки шатунного подшипника коленчатого вала	Топливная смесь
Охлаждение	Водяное, принудительное от насоса
Насос
Тип	Центробежный, одноступенчатый, консольный
Устройство всасывающее	Вакуум-аппарат газоструйный
Диаметр рукава всасывающего, мм	75
Диаметр рукава напорного, мм	66 и 51

Примечание. Скачать инструкцию (руководство) по эксплуатации пожарной мотопомпы МП-800.

Пожарная мотопомпа МП-1600

Наименование показателей, единицы измерений	Значения показателей
Общие данные
Марка мотопомпы	МП-1600
Подача, л/мин	1600
Напор, м	80
Безотказная работа мотопомпы на номинальном режиме в диапазонах температур от –30 °С до +40 °С, час	не менее 6
Наибольшая геометрическая высота всасывания, м	7
Диаметр всасывающего патрубка, мм	125
Диаметр напорных патрубков, мм	70
Количество напорных патрубков, шт.	2
Габаритные размеры в походном положении, мм
Длина	2800
Ширина	1740
Высота	1430
Задний угол свеса, град.	32
Ширина колеи, мм	1440
Масса (без пожарного оборудования), кг	620
Масса (с пожарным оборудованием), кг	820
Двигатель
Модель	ЗМЗ-24-01
Тип	четырехтактный, бензиновый, карбюраторный, верхнеклапанный
Мощность максимальная при 4500 об/мин, кВт	62,5
Снимаемая мощность на привод насоса при 2750-2800 об/мин, кВт, не более	40,4
Применяемое топливо	бензин с октановым числом не менее 76
Насос
Тип	одноступенчатый, центробежный
Соединение с двигателем	прифланцован к картеру муфты сцепления
Место установки по отношению к двигателю	заднее
Пеносмеситель
Тип	водоструйный эжектор
Место установки	стационарно на насосе
Производительность по пене, л/мин	400-600
Вакуумная система
Тип	газоструйный
Наибольший создаваемый вакуум, мм. рт. ст.	550
Время создания вакуума 515 мм рт. ст. в объеме полости насоса и двух всасывающих рукавов Ø 125 (100 л), с	40
Шасси
Тип	одноосный прицеп специальной конструкции
Капот
Тип	металлический, с двумя боковыми и одной задней дверцами
Заправочные емкости
Система смазки двигателя, л.	6,5
Система охлаждения двигателя, л	14
Бензиновый бак, л	45
Воздушный фильтр, л	0,5

Примечание. Скачать техническое описание и инструкцию (руководство) по эксплуатации пожарной мотопомпы МП-1600.

Технические характеристики других мотопомп

1. Портативные пожарные насосы (мотопомпа) «Tohatsu» VC82ASE, VC72AS, VC52AS. Руководство пользователя.
2. Пожарная мотопомпа «Tohatsu» V20D2, V20D2S. Инструкция по эксплуатации.
3. Мотопомпа пожарная МП-13/80 «Гейзер». Паспорт. Техническое описание. Инструкция по эксплуатации.
4. Мотопомпа «Водолей» МП 20/80. Руководство по эксплуатации.
5. Мотопомпа «Водолей» МП 16/80. Руководство по эксплуатации.
6. Мотопомпа «Вепрь» с дизельным двигателем. Модели: МП-120 Д, МП-500 Д, МП-800 Д. Инструкция по эксплуатации.
7. Мотопомпа «Водолей» МП 7/60 Д. Руководство по эксплуатации.
8. Мотопомпа для тушения лесоторфяных пожаров «Ниагара». Паспорт.
9. Мотопомпа Champion GTP80H для сильнозагрязненной воды. Руководство по эксплуатации.
10. Мотопомпы Champion GP40, GP50, GP80, GP100 для чистой воды. Руководство по эксплуатации.

Пожарные насосы для мотопомп

Согласно ГОСТ 17398-72 насосом называется машина для создания потока жидкости. Пожарные насосы в составе мотопомп бывают двух типов:

• Центробежные, в которых жидкость перемещается колесом с лопастями от центра к стенкам рабочей камеры, что создает необходимое давление. Это основный вид насосов, используемых для установки на пожарную автотехнику, предназначенную для забора, хранения, перекачки, подачи воды для тушения, обеспечивающий высокую производительность пожарной мотопомпы.
• Диафрагменные или мембранные. Это возвратно-поступательные устройства с рабочими элементами в виде упругих мембран, изгибающихся под действием механического привода. Мотопомпы с таким видом насосов способны вести забор, подавать, откачивать как чистую, так и сильнозагрязненную воду, без значительной потери производительности, что повышает их ценность для заказчиков.

Пожарные рукава для мотопомп

В зависимости от компании изготовителя, модели изделия они комплектуются не только напорно-всасывающими, напорными рукавами, стволами, но и всасывающими фильтрами, сетками, генераторами пены и другими комплектующими, необходимыми для решения задач.

Пожарные рукава, входящие в комплектацию пожарных мотопомп, в обязательном порядке оборудуются соединительными головками.

Для переносных, передвижных мотопомп с низкой производительностью, сравнительно невысоким напором воды в комплект пожарно-технического оборудования, как правило, включают рукава, рассчитанные на давление 1 МПа, предназначенные для подключения к пожарным кранам, согласно требованиям для пожарных шкафов; а прицепные модели устройств комплектуются рукавами для пожарной автотехники с давлением 1,6 МПа.

Работа с пожарными мотопомпами

Пожарная мотопомпа, инструкция о порядке работы которой в обязательном порядке входит в комплект поставки каждого заводского изделия, довольно сложное техническое устройство. Поэтому следует неукоснительно следовать этому документу на всех этапах хранения, ввода в строй, эксплуатации, технического сервиса, что обеспечит ее надежную, безотказную работу на протяжении длительного периода.

Режим и продолжительность обкатки пожарных мотопомп

Эксплуатация пожарной мотопомпы, как устройства, снабженного двигательным агрегатом на жидком топливе, начинается с его регламентной обкатки, режим и продолжительность которой изложены в сопроводительной технической документации на изделие.

Требования к пожарным мотопомпам

Основные требования к мотопомпам изложены в ст. 110 «Технического регламента о ПБ»:

• Пожарные мотопомпы используются для подачи воды к месту возгорания, забирая ее из наружных водопроводных сетей, резервуаров или открытых источников – озер, прудов, рек, озер; обеспечивая требуемый расход, рабочее давление при подаче воды, пены, необходимые для ликвидации пожара.
• Переносные пожарные устройства по конструктивному исполнению, общей комплектной массе обязаны давать возможность для переноса вручную, установки на твердую поверхность вдвоем.
• Для прицепных устройств должен быть обеспечен жесткий стационарный крепеж на автоприцепах, конструкция которых обязана обеспечивать безопасность транспортировки, устойчивость при установке.

Требования к конструктивным элементам изделий, оборудованию, входящему в их комплектацию:

Подводя итоги, можно с уверенностью сказать, что такие мобильные, автономные устройства для тушения пожаров, особенно вдали от крупных населенных центров, в сельской местности, таежной глуши, еще десятки лет будут надежно служить людям.

fireman.club

Вопрос № 1. Назначение, область применения и классификация пожарных насосов (20 минут).

Пожарный насос – это устройство, которое предназначено для осуществления подачи огнетушащих веществ в зону горения.

Насосы используются на многих пожарных автомобилях (АЦ, АЦЛ, АНР, ПНС, АПП и др., в системах смазки, питания и охлаждения двигателей внутреннего сгорания, в мотопомпах, в системах автоматического пожаротушения. С каждым годом применение пожарных насосов становится все более разносторонним.

В настоящее время на пожарных автомобилях применяются насосы различных типов (рис. 1). Они обеспечивают подачу огнетушащих веществ, функционирование вакуумных систем, работу гидравлических систем управления.

По функциональной принадлежности их можно разделить на три типа:

1. Для подачи огнетушащих веществ;

2. Для работы вакуумных систем;

3. Для работы в гидравлических системах, где в качестве рабочей жидкости выступают различные масла.

Рисунок 1. Область применения и классификация насосов

По конструктивному исполнению и принципу действия пожарные насосы делятся на три типа (рис. 2):

1. Объемные;

2. Струйные;

3. Центробежные.

Рисунок 2. Классификация насосов по конструктивному исполнению и принципу действия.

Поршневые насосы

Поршневые насосы обладают следующими достоинствами: пригодны для перекачивания самых разнообразных жидкостей – горячих и холодных, вязких и текучих, чистых и имеющих примеси во взвешенном состоянии; подача их не зависит от развиваемого напора, что делает их пригодными для перекачивания жидкостей с меняющейся в зависимости от температуры вязкостью; обладают хорошей всасывающей способностью, высоким КПД, большой напор достигается при любых, даже незначительных подачах.

К недостаткам их относятся: тихоходность и большая масса, относительная сложность конструкции; неравномерность подачи; невозможность без специальных устройств регулировать подачу при данном числе двойных ходов.

В пожарном деле поршневые насосы применяются для заполнения огнетушителей и баллонов стационарных установок с углекислотой (зарядные станции), наполнения кислородом баллончиков кислородных изолирующих противогазов (кислородные насосы), испытания корпусов огнетушителей (гидропрессы), подачи топлива у дизельных двигателей (плунжерные насосы), обеспечения работы пневматического привода тормозов автомобиля (компрессоры) и т.д.

Роторные (шиберные) насосы

Роторные насосы обладают следующими достоинствами: компактностью, малыми габаритами и массой; быстроходностью, позволяющей использовать в качестве привода электродвигатели и двигатели внутреннего сгорания; достаточно равномерной подачей; возможностью получения высоких напоров – до 100 м; надежностью работы при высоте всасывания до 7 м; пригодных для перекачивания разнообразных жидкостей - высоковязких (ν≤0,2м2/с), с содержанием газов и значительной упругостью насыщенных паров (t≤250оС) как чистых, так и загрязненных; самовсасываемостью и отсутствием вакуумных систем.

К недостаткам относятся: сложность изготовления рабочих органов, трудности в устройстве подшипников из-за больших давлений, наличие осевых сил у винтовых и косозубых шестеренных насосов, невозможность регулирования подачи без специальных устройств, значительный износ ротора и корпуса.

В пожарном деле роторные насосы применяются: в качестве вакуум-аппаратов на пожарных машинах и мотопомпах (шиберные и в меньшей степени водокольцевые), для подачи воды на пожар (шестеренные насосы), работы гидравлического привода автолестниц (масляные насосы, гидромоторы, гидротормозы) и т.д.

Струйные насосы

Струйные насосы обладают следующими достоинствами: простотой конструкции, отсутствием движущихся и быстроизнашивающихся частей; малыми габаритами, удобством транспортирования жидкости, воздуха и твердых частиц; простотой эксплуатации (легко включаются в работу и останавливаются, не требуют смазки, допускают переноску и перестановку во время работы).

К недостаткам их относятся: малый КПД (порядка 10…26%), сложность регулирования подачи, отказы в работе при увеличении сопротивления на выходе.

Область применения струйных насосов достаточно обширна – это гидроэлеваторы, пеносмесители, дозаторы, воздушно-пенные стволы, генераторы, газоструйные вакуум-аппараты и другое оборудование, сконструированы на основе струйных насосов.

Центробежные насосы

Центробежные насосы обладают следующими достоинствами: простотой и компактностью конструкции; удобством привода; способностью перекачивать сильно загрязненные жидкости; равномерностью подачи и простотой регулирования в широких пределах; возможностью работы "на себя"; высокой подачей, надежностью в эксплуатации.

К недостаткам их относятся: отсутствие самовсасывания, необходимость устройства вакуумных или заливных систем, падение напора с увеличением подачи; резкое изменение подачи и напора при изменении частоты вращения рабочего колеса; средний КПД, подверженность кавитации при определенных режимах работы.

Центробежные насосы являются основными агрегатами, используемыми для пожаротушения. Их применяют для подачи воды, пены, огнетушащих составов от пожарных автомобилей, мотопомп и стационарных установок пожаротушения.

ВЫВОД ПО ПЕРВОМУ ВОПРОСУ:Применяемые в пожарных автомобилях и другой пожарной технике насосы имеют различное назначение, конструкцию и технические характеристики. Поэтому знание классификации и области применения различных насосов позволит Вам освоить и структурировать изучаемый в дальнейшем материал дисциплины Пожарная техника.

Вопрос № 2. Основной принцип работы и характеристики пожарных насосов (50 минут).

Работа всех насосов с механическим приводом определяется двумя процессами: всасывания и нагнетания перекачиваемой жидкости. При этом насос любого типа характеризуется величиной подачи жидкости, развиваемым напором, высотой всасывания и величиной коэффициента полезного действия (КПД).

ВСАСЫВАНИЕ.

Если из всасывающего рукава, присоединенного к насосу и опущенного одним концом в воду, удалить воздух – создать вакуум, то вода под действием атмосферного давления поднимается на некоторую высоту HS (рис. 2). Эта высота будет всегда меньше теоретической высоты всасывания А, равной 10,33 м вод. ст. или 760 мм рт. ст. при температуре 0о С.

Давление водяного столба высотой 10,33 м вод.ст., равной высоте всасывания, соответствует нормальному атмосферному давлению. За единицу давления в технике принята техническая атмосфера, равная давлению 10 м вод.ст. или 1 кг/см2.

При всасывании атмосферное давление должно не только уравновесить столб воды высотой Hs, но и преодолеть все сопротивления, встречающиеся при движении воды в насос.

Рисунок 2. Взаимосвязь теоретической и практической высот всасывания.

A – теоретическая высота всасывания, HS – практическая высота всасывания, h2 – сумма сопротивлений движению воды, h3 – сопротивление упругих паров воды.

Гидравлические сопротивления имеют место на всем следовании воды: от начала её поступления во всасывающий рукав до выхода из насоса. Наибольшее влияние из гидравлических сопротивлений оказывают:

· сопротивление воды при проходе через всасывающую сетку;

· потери напора, необходимые для открывания обратного клапана всасывающей сетки;

· трение воды о стенки всасывающего рукава и т.д.

В разряженном пространстве всасывающего рукава и насоса образуются насыщенные пары, упругость которых зависит от температуры воды. Установлено, что при температуре воды равной, 100о С, давление сил упругости водяных паров равно атмосферному давлению, и следовательно в этих условиях вода не всасывается.

Все сопротивления, встречающиеся при движении воды в насос обозначим, Н1, а упругость водяных паров при данной температуре Н2. Так как сопротивления движению воды уменьшают ее напор, то можно записать:

А=HS + Н1 + Н2 (2.1)

Из данного выражения находим геометрическую (практическую) высоту всасывания:

HS=А – Н1 – Н2 (2.2)

т.е. практическая высота всасывания всегда меньше теоретической высоты.

Атмосферное давление в различных точках земной поверхности неодинаково. Оно будет уменьшаться по мере увеличения высоты местности над уровнем моря. При одних и тех же значениях Н1 и Н2 величина HS будет тем меньше, чем выше над уровнем моря установлен пожарный насос.

Учитывается и то, что вода в природе не бывает химически чистой и удельный вес ее несколько увеличен, что также влияет на высоту всасывания. И, наконец, потери части вакуума бывают от неплотностей в соединениях всасывающей линии и насоса.

Под влиянием вышеперечисленных причин практическая высота всасывания для пожарных насосов (ПН) не превышает 7-9 м вод.ст.

НАГНЕТАНИЕ

Нагнетание в ПН происходит под действием приложенной силы к рабочим элементам насоса, величина которой характеризует собой как высоту, так и дальность подачи воды. Высоты нагнетания зависят от мощности, типа и конструкции насоса.

megalektsii.ru

9.2. Тактико-техническая характеристика пожарных насосов

Насосы нормального давления – одно- или многоступенчатые пожарные насосы, обеспечивающие подачу воды и огнетушащих растворов при давлении на выходе до 2,0 МПа.

Насосы высокого давления – многоступенчатые пожарные насосы, обеспечивающие подачу воды и огнетушащих растворов при давлении на выходе от 2,0 до 5,0 МПа.

Насосы комбинированные – насосы, состоящие из последовательно соединенных насосов нормального и высокого давления, имеющих общий привод.

Вращение привода – правое вращение - вращение привода по часовой стрелке со стороны привода, левое вращение - вращение привода против часовой стрелке со стороны привода.

Номинальный режим насоса – режим работы насоса, обеспечивающий заданные технические показатели: номинальную подачу и номинальный напор при установленной номинальной частоте вращения и номинальной геометрической высоте всасывания.

Геометрическая высота всасывания hг, м – расстояние между осью вращения рабочего колеса первой ступени насоса и уровнем воды со стороны линии всасывания.

Номинальная геометрическая высота всасывания hг..ном, м – заданное расстояние между осью вращения рабочего колеса первой ступени насоса и уровнем воды со стороны линии всасывания при номинальном значении подачи насоса Q ном.

Напор насоса Н, м: – величина, определяемая зависимостью:

Р2 и Р1– давление на выходе и на входе в насос, Па;

–плотность жидкой среды, кг·м-3;

–ускорение свободного падения, м·с-2;

–скорость жидкой среды на выходе и на входе в насос, м·с-1;

Z2 – Z1 – высота центра тяжести сечения выхода и входа в насос, м.

Номинальная частота вращения nном, об*мин -1 – заданное значение частоты вращения рабочего колеса (приводного вала насоса), определяющее номинальный режим работы насоса.

Мощность насоса в номинальном режиме Nном, кВт – мощность, потребляемая насосом при номинальных значениях частоты вращения nном, подачи Qном и геометрической высоты всасывания hг.ном.

Система водозаполнения – устройство, обеспечивающее заполнение всасывающей линии и насоса водой при работе с геометрической высоты всасывания до 7,5 м.

Система подачи и дозирования пенообразователя – устройство, обеспечивающее введение и дозирование пенообразователя в насос.

Классификация, основные параметры

Насосы в зависимости от их конструктивных особенностей и основных параметров классифицируются на насосы нормального давления, высокого давления, комбинированные.

Таблица 77

Основные технические характеристики пожарных насосов

Наименование параметра	Значение параметра для нормального давления				Насосов типа высокого давления
Номинальная подача Qном, л*с-1
Напор в номинальном режиме Hном, м, не менее
Мощность в номинальном режиме Nном, кВт, не более
Коэффициент полезного действия в номинальном режиме η, не менее
Допускаемый кавитационный запас Δh , м, не более
Максимальное давление на входе в наcоc P1max, МПа
Максимальное давление на выходе из насоса Р2mах, МПа
Максимальная геометрическая высота всасывания hг.max, м
Время всасывания с максимальной геометрической высоты tвс, с, не более
Подача насоса при работе с максимальной геометрической высоты Q, л с-1, не менее
Количество и условный диаметр патрубков, мм:
всасывающих
напорных
Примечания 1. Напор в номинальном режиме должен обеспечиваться при номинальной геометрической высоте всасывания 3,5 м для насоса типа 20/100, 40/100, 70/100, 100/100, 20/200 и при номинальной геометрической высоте всасывания 1,5 м для насоса типа 4/400 и 2/400.

Таблица 78

Основные технические характеристики пожарных насосов комбинированного тушения

Наименование параметра	Значение параметра для насосов комбинированного типа
Номинальная подача Qном, л·с-1 при раздельной работе:
насос нормального давления
насос высокого давления
при совместной работе: насос нормального давления насос высокого давления
Напор в номинальном режиме Нном, м, не менее: при раздельной работе: Насос нормального давления Насос высокого давления
при совместной работе: Насос нормального давления Насос высокого давления
Мощность в номинальном режиме Nном, кВт, не более: при раздельной работе: Насос нормального давления Насос высокого давления При совместной работе
Коэффициент полезного действия в номинальном режиме η, не менее при раздельной работе: Насос нормального давления Насос высокого давления При совместной работе
Допускаемый кавитационный запас Δh, м, не более
Максимальное давление на входе в насос P1maх, МПа
Максимальное давление на выходе из насоса P1maх, МПа: насос нормального давления насос высокого давления
Максимальная геометрическая высота всасывания hг max, м
Время всасывания с максимальной геометрической высоты всасывания tвс, с не более
Подача насоса нормального давления при работе с максимальной геометрической высоты Q, л · с-1 не менее
Примечания 1. Напор в номинальном режиме должен обеспечиваться при номинальной геометрической высоте всасывания 3,5 м. 2. Время всасывания с максимальной геометрической высоты всасывания устанавливается для насосов, оборудованных встроенной системой водозаполнения. 3. Подача насоса при работе с максимальной геометрической высоты всасывания должна обеспечиваться при номинальном напоре. 4. На коллекторе насоса по согласованию с заказчиком допускается изменять количество и диаметр напорных патрубков.

Таблица 79

ТАКТИКО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НАВЕСНЫХ НАСОСОВ

По способу управления системы водозаполнения, входящие в состав насоса, могут быть ручного, автоматического или полуавтоматического типа.

Вакуумная система автоматического типа автоматически включается при отсутствии (исчезновении) избыточного давления в напорной полости насоса и автоматически отключается при давлении, исключающем срыв напора при подаче воды.

studfiles.net

Классификация пожарных насосов | Бесплатные курсовые, рефераты и дипломные работы

Глава 3. ПОЖАРНЫЕ НАСОСЫ

Из всего многообразия пожарного оборудования насосы представляют наиболее важный и сложный их вид. В пожарных автомобилях различного назначения используется разнообразная номенклатура насосов, работающих по различным принципам. Насосы, прежде всего, обеспечивают подачу воды на тушение пожаров, работу таких сложных механизмов, как автолестницы и коленчатые подъемники. Насосы применяются во многих вспомогательных системах: вакуумных системах, гидроэлеваторах и др. Широкое применение насосов обусловлено особенностями их рабочих характеристик, что обеспечивает эффективное применение их для выполнения различных функций.

Классификация пожарных насосов

Насосами называются гидравлические машины, предназначенные для перемещения жидкости и сообщения ей механической энергии.

По принципу действия насосы разделяются … на три группы: объемные, струйные и лопастные (рис. 3.1). Действие объемных насосов основано на изменении потенциальной энергии перекачиваемой жидкости, а струйных и лопастных – на изменении кинетической энергии.

Рис. 3.1. Классификация пожарных насосов

Насосы могут классифицироваться по назначению, конструктивному исполнению, величинам подачи перекачиваемой жидкости и напора и т. д. На оперативных машинах пожарной и аварийно-спасательной службы применяются насосы всех трех видов (область А, обозначенная на рис. 3.1).

Насосы, устанавливаемые на пожарных автомобилях, выполняют различные функции. Они прежде всего обеспечивают подачу воды из автоцистерн на тушение пожаров. Ряд из них выполняют вспомогательные функции: обеспечивают забор воды центробежными насосами из естественных и искусственных водоисточников, на специальных ПА они используются в качестве приводов механизма в гидравлических системах управления, например, автолестниц и автоколенчатых подъемников (рис. 3.2).

Рис. 3.2. Область применения насосов

Работа всех насосов с механическим приводом характеризуется двумя процессами: всасывания и нагнетания перекачиваемой жидкости. При этом насос любого типа характеризуется величиной подачи жидкости, развиваемым напором, высотой всасывания, величиной коэффициента полезного действия и эффективной мощности.

Рис. 3.3. Схема насоса, установленного на водо

4.3 Пожарно-техническая классификация зданий, сооружений, строений и пожарных отсеков

4.4. Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности

4.5. Категории зданий по взрывопожарной и пожарной опасности

4.6. Категории наружных установок по пожарной опасности

5. Опасные факторы пожара и основные параметры пожара

5.1. Опасные факторы пожара

5.2 Основные геометрические и физико-химические параметры пожара и формулы для их определения

5.3. Физико-химические свойства некоторых веществ и материалов

5.4. Линейная скорость распространения горения

5.5. Воздействие офп на человека и их допустимые значения

6. Прекращение (ликвидация) горения.

6.1. Условия прекращения горения

6.2. Способы прекращения горения

6.3. Огнетушащие средства – виды, классификация.

6.4. Огнетушащие вещества и материалы

7. Параметры тушения пожара

7.1. Интенсивность подачи огнетушащих средств

7.2. Расходы огнетушащих средств на пожаротушение

7.2.1. Расход огнетушащего средства

7.2.2. Расход воды из пожарных стволов

7.2.3. Нормативные расходы воды, установленные «Техническим регламентом о требованиях пожарной безопасности»

7.3. Время (периоды) тушения пожара

7.4. Площадь тушения (тушение по площади)

7.5. Тушение по объёму (объёмное тушение)

9. Тактико-технические данные пожарной техники.

9.1. Классификация пожарной техники и главные параметры пожарных автомобилей.

Структурная схема обозначений пожарных автомобилей:

9.2. Тактико-техническая характеристика пожарных насосов

9.3. Основные пожарные автомобили

9.4. Тактико-технические характеристики основных пожарных автомобилей общего применения

9.4.1. Пожарные автоцистерны.

9.4.2. Пожарные автоцистерны с лестницей (ацл), пожарные автоцистерны с коленчатым подъемником, пожарно-спасательные автомобили.

9.4.3. Пожарных автомобилей первой помощи (апп)

9.4.4. Пожарные насосно-рукавные автомобили.

9.5. Тактико-технические характеристики основных пожарных автомобилей целевого применения

9.5.1. Пожарные автомобили порошкового тушения (ап).

9.5.2. Пожарные автомобили пенного тушения.

9.5.3. Пожарные автомобили комбинированного тушения.

9.5.4. Пожарные автомобили газового тушения.

9.5.5. Пожарные автомобили газоводяного тушения.

9.5.6. Пожарные автонасосные станции.

9.5.7. Пожарные пеноподъёмники.

9.5.8. Пожарные аэродромные автомобили.

9.6. Тактико-технические характеристики специальных пожарных автомобилей

9.6.1. Пожарные автолестницы

9.6.2. Пожарные коленчатые автоподъёмники

9.6.3. Пожарный аварийно – спасательный автомобиль

9.6.4. Пожарные автомобили газодымозащитной службы

9.6.5. Пожарные автомобили связи и освещения

9.6.6. Пожарные рукавные автомобили

9.6.7. Пожарный водозащитный автомобиль

9.6.8. Пожарный автомобиль дымоудаления

9.6.9. Пожарный штабной автомобиль

9.6.10. Автомобиль отогрева пожарной техники

9.6.11. Пожарная компрессорная станция

9.6.12. Другие типы специальных пожарный автомобилей

9.7. Переносные и прицепные пожарные мотопомпы

9.8. Сизод и воздушные компрессоры

9.8.1. Аппараты дыхательные со сжатым воздухом

9.8.2. Аппараты дыхательные со сжатым кислородом

9.8.3. Компрессорные установки

9.9. Стволы (водяные, пенные, лафетные, генераторы)

9.9.1. Стволы ручные

9.9.2. Стволы лафетные

9.9.3. Стволы лафетные с дистанционным управлением и роботизированные

Технические характеристики пожарных роботов на базе лафетных стволов

Технические характеристики пожарных роботов на базе лафетных стволов

9.10. Рукава (напорные, всасывающие)

9.11. Ручные пожарные лестницы.

9.12. Средства связи

9.13. Специальная защитная одежда

9.14. Высокотехнологичные средства тушения и робототехнические комплексы

Мобильный робототехнический комплекс разведки и пожаротушения

10. Основы расчёта сил и средств для тушения пожаров.

10.1. Проведение расчета сил и средств для тушения пожара

10.2. Расчёты по забору и подаче воды из противопожарных резервуаров и водоёмов

10.2.1. Расчёт гидроэлеваторных систем.

10.3. Определение напоров на насосе при подаче воды и раствора пенообразователя на тушение

10.4. Проведение расчётов по подаче воды к месту пожара

10.4.1. Подача воды в перекачку

10.4.2. Подвоз воды автоцистернами

10.5. Особенности тушения пожаров на различных объектах

10.5.1. Подача воды на тушение в зданияхповышенной этажности

10.5.2. Тушение в зданияхповышенной этажности с использованием универсальных стволов.

10.5.3.Тушение пожаров нефти и нефтепродуктов в резервуарах

10.5.3.Тушение пожаров на открытых технологических установках

11. Этапы боевого развёртывания.

12. Нормативы по пожарно-строевой подготовке (извлечения).

13. Сигналы управления

9.2. Тактико-техническая характеристика пожарных насосов

Насосы нормального давления – одно- или многоступенчатые пожарные насосы, обеспечивающие подачу воды и огнетушащих растворов при давлении на выходе до 2,0 МПа.

Насосы высокого давления – многоступенчатые пожарные насосы, обеспечивающие подачу воды и огнетушащих растворов при давлении на выходе от 2,0 до 5,0 МПа.

Насосы комбинированные – насосы, состоящие из последовательно соединенных насосов нормального и высокого давления, имеющих общий привод.

Вращение привода – правое вращение - вращение привода по часовой стрелке со стороны привода, левое вращение - вращение привода против часовой стрелке со стороны привода.

Номинальный режим насоса – режим работы насоса, обеспечивающий заданные технические показатели: номинальную подачу и номинальный напор при установленной номинальной частоте вращения и номинальной геометрической высоте всасывания.

Геометрическая высота всасывания h г , м – расстояние между осью вращения рабочего колеса первой ступени насоса и уровнем воды со стороны линии всасывания.

Номинальная геометрическая высота всасывания h г.. ном , м – заданное расстояние между осью вращения рабочего колеса первой ступени насоса и уровнем воды со стороны линии всасывания при номинальном значении подачи насоса Q ном.

Напор насоса Н, м: – величина, определяемая зависимостью:

Р 2 и Р 1 – давление на выходе и на входе в насос, Па;

–плотность жидкой среды, кг·м -3 ;

–ускорение свободного падения, м·с -2 ;

–скорость жидкой среды на выходе и на входе в насос, м·с -1 ;

Z 2 – Z 1 – высота центра тяжести сечения выхода и входа в насос, м.

Номинальная частота вращения n ном, об*мин -1 – заданное значение частоты вращения рабочего колеса (приводного вала насоса), определяющее номинальный режим работы насоса.

Мощность насоса в номинальном режиме N ном , кВт – мощность, потребляемая насосом при номинальных значениях частоты вращения n ном, подачи Q ном и геометрической высоты всасывания h г.ном.

Система водозаполнения – устройство, обеспечивающее заполнение всасывающей линии и насоса водой при работе с геометрической высоты всасывания до 7,5 м.

Система подачи и дозирования пенообразователя – устройство, обеспечивающее введение и дозирование пенообразователя в насос.

Классификация, основные параметры

Насосы в зависимости от их конструктивных особенностей и основных параметров классифицируются на насосы нормального давления, высокого давления, комбинированные.

Таблица 77

Основные технические характеристики пожарных насосов

Наименование параметра	Значение параметра для нормального давления				Насосов типа высокого давления
Номинальная подача Q ном, л*с -1
Напор в номинальном режиме H ном, м, не менее
Мощность в номинальном режиме N ном, кВт, не более
Коэффициент полезного действия в номинальном режиме η, не менее
Допускаемый кавитационный запас Δh , м, не более
Максимальное давление на входе в наcоc P 1 max , МПа
Максимальное давление на выходе из насоса Р 2 m ах, МПа
Максимальная геометрическая высота всасывания h г. max , м
Время всасывания с максимальной геометрической высоты t вс, с, не более
Подача насоса при работе с максимальной геометрической высоты Q, л с -1 , не менее
Количество и условный диаметр патрубков, мм:
всасывающих
напорных
Примечания 1. Напор в номинальном режиме должен обеспечиваться при номинальной геометрической высоте всасывания 3,5 м для насоса типа 20/100, 40/100, 70/100, 100/100, 20/200 и при номинальной геометрической высоте всасывания 1,5 м для насоса типа 4/400 и 2/400. 2. Время всасывания с максимальной геометрической высоты всасывания устанавливается для насосов, оборудованных встроенной системой водозаполнения. 3. Подача насоса при работе с максимальной геометрической высоты всасывания должна обеспечиваться при номинальном напоре.

Таблица 78

Основные технические характеристики пожарных насосов комбинированного тушения

Наименование параметра	Значение параметра для насосов комбинированного типа
Номинальная подача Q ном, л·с -1 при раздельной работе:
насос нормального давления
насос высокого давления
при совместной работе: насос нормального давления насос высокого давления
Напор в номинальном режиме Н ном, м, не менее: при раздельной работе: Насос нормального давления Насос высокого давления
при совместной работе: Насос нормального давления Насос высокого давления
Мощность в номинальном режиме N ном, кВт, не более: при раздельной работе: Насос нормального давления Насос высокого давления При совместной работе
Коэффициент полезного действия в номинальном режиме η, не менее при раздельной работе: Насос нормального давления Насос высокого давления При совместной работе
Допускаемый кавитационный запас Δh , м, не более
Максимальное давление на входе в насос P 1 ma х, МПа
Максимальное давление на выходе из насоса P 1 ma х, МПа: насос нормального давления насос высокого давления
Максимальная геометрическая высота всасывания h г max , м
Время всасывания с максимальной геометрической высоты всасывания t вс , с не более
Подача насоса нормального давления при работе с максимальной геометрической высоты Q, л · с -1 не менее
Примечания 1. Напор в номинальном режиме должен обеспечиваться при номинальной геометрической высоте всасывания 3,5 м. 2. Время всасывания с максимальной геометрической высоты всасывания устанавливается для насосов, оборудованных встроенной системой водозаполнения. 3. Подача насоса при работе с максимальной геометрической высоты всасывания должна обеспечиваться при номинальном напоре. 4. На коллекторе насоса по согласованию с заказчиком допускается изменять количество и диаметр напорных патрубков.

Таблица 79

ТАКТИКО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НАВЕСНЫХ НАСОСОВ

По способу управления системы водозаполнения, входящие в состав насоса, могут быть ручного, автоматического или полуавтоматического типа.

Вакуумная система автоматического типа автоматически включается при отсутствии (исчезновении) избыточного давления в напорной полости насоса и автоматически отключается при давлении, исключающем срыв напора при подаче воды.

Благодаря насосу происходит перекачка воды из озера, водохранилища или цистерны к горящему объекту. Это наиболее сложное устройство для пожаротушения. Существуют разные виды пожарных насосов, которые отличаются принципом действия, конструкцией и создаваемым давлением. Важные технические требования к центробежному виду описаны в ГОСТе Р 52283 от 2004 года.

Основные характеристики

Конструкцией насосов занимались инженеры в разных странах и в разное время. Поэтому их разновидностей очень много, и они постоянно совершенствуются.

В тушении пожара незаменимы центробежные агрегаты, в которых вода всасывается за счет инерционной силы. Их используют для подачи огнетушащей жидкости, пены, создания вакуума и прокачки воды в трубопроводах.

Основные характеристики насосов, независимо от их устройства:

• объем подаваемой воды или другого тушащего вещества в единицу времени (подача), л/с или куб. м/с;
• напор (на сколько поднимается струя), м;
• расстояние от поверхности воды до горизонтальной оси насоса (высота всасывания), м;
• частота, с которой вращается вал, об/мин;
• КПД (коэффициент полезного действия).

Напор – это высота, на которую может подняться жидкость. Если рассуждать более строго, то напор представляет собой разность энергий жидкости до и после насоса. На практике напор определяют по показаниям манометра или вакуумметра.

Если интересует вопрос, какое давление должен иметь пожарный насос, чтобы струя воды поднималась на заданную высоту, то необходимо вспомнить формулу. Давление равно произведению плотности жидкости на постоянную величину g=9,8 Н/кг и на высоту водяного столба. Таким образом, если взять высоту 100 м и плотность воды 1000 кг/куб м, то давление на выходе насоса должно быть 1 МПа.

В России распространены модели нормального давления, дающие напор 100 м, и рассчитанные на высоту всасывания 7-7,5 м. За секунду таким устройством в штатном режиме работы подается 40 л жидкости.

По нормам пожарные насосы высокого давления создают напор 200 м или 400 м. КПД при нормальном давлении достигает 60% или больше, а при высоком – не менее 40%.

Как устроен центробежный пожарный агрегат

Без чего совершенно не будет работать центробежный пожарный насос, так это без колеса с лопастями. Вращаясь, лопасти загребают воду, она движется по кругу и вследствие действия центробежной силы ускоряется, прижимается к стенкам и засасывается. Затем проходит по спирали, попадает на площадку и направляется в конусный диффузор, расширяющий и замедляющий поток.

Чтобы поток воды на входе не закручивался, установлен разделитель. А для увеличения скорости предусмотрен переход большего сечения отверстия в меньшее. Такое устройство называется конфузером.

Пожарный насос снабжают пеносмесителем, который позволяет создавать пену, путем смешивания воды и специального вещества (пенообразователя). Для распределения жидкости в рукава предназначен коллектор.

Насосные агрегаты, установленные на пожарных автомобилях, состоят непосредственно из насосов, коллекторов, запорной арматуры, приборов, создающих вакуум, и подающих вещество для образования пены. Температура тушащего вещества должна составлять не более 30 °C. Максимальный размер частиц, которые могут присутствовать в воде, составляет 3 мм, а их концентрации по массе не должна превышать 0,5%.

Вода в таких насосах не должна замерзать, поэтому их устанавливают в отделениях пожарной техники, где поддерживается температура выше 0 °C.

Если установлено одно колесо, то устройство называют одноступенчатым, если колес больше – многоступенчатым. Многоступенчатые противопожарные насосы применяют для создания высокого давления. Число колес в них может достигать 10. Колеса соединяют последовательно, размещая на валу.

Жидкость к рабочему колесу может подаваться с одной стороны (правой или левой) или с двух сторон. Правым называется вращение по часовой стрелке, если наблюдать со стороны привода.

Прежде чем включать пожарный центробежный насос, его надо заполнить водой, чтобы не было примесей воздуха. Установленные на пожарных машинах агрегаты заполняются из цистерны, как только открываются задвижки.

Если насос берет воду из открытого водоема, то вначале включают вакуумный аппарат, который откачивает воздух, что заставляет воду затекать внутрь. После заполнения водой работа по созданию вакуума прекращается, и включают режим вращения лопастей. Когда манометр покажет избыточное давление, открывают клапаны, и пускают воду в пожарный рукав.

Проверка герметичности

Без должной герметичности ни один насос, в том числе пожарный, работать не будет. Поэтому все они проходят проверку на сухой вакуум. Для этого закрывают краны и задвижки агрегата и запускают мотор. При помощи вакуумной системы за 15 секунд создается давление 75-80 кПа. В насосе воздух должен разрядиться до 13 кПа или меньше за 2,5 секунды.

Если проверка на вакуум не пройдена, то смачивают места соединения мыльным раствором и делают опрессовку водой под давлением 0,6 МПа или меньше. Места протечки воздуха будут выдавать себя пузырьками мыльной пены.

ГОСТ требует, чтобы все детали были надежно скреплены. Не допускается самопроизвольное отвинчивание и ослабление соединений в процессе работы.

Существуют всего 6 видов испытаний, среди которых периодические и типовые. Их разрешено проводить на предприятиях при наличии соответствующего оборудования.

Виды пожарных насосов

Для целей пожаротушения можно использовать разные виды насосов. По принципу действия они разделяются на объемные и динамические. Это наиболее широкая классификация.

В объемных гидравлических приспособлениях движение жидкости происходит благодаря поочередному уменьшению и увеличению объема камеры. Вода или иная жидкость перетекает из одного объема в другой и выталкивается. Наиболее известный подвид объемного насоса – поршневой. Для тушения небольших очагов возгорания в лесу применяют ручные насосы, работающие по поршневому принципу. К объемным также относят пластинчатые, водокольцевые и роторные шестеренные машины.

В динамических устройствах жидкость всасывается благодаря силам инерции. К динамическому виду относят центробежные, водоструйные, вихревые, диагональные и осевые насосы. Динамические пожарные насосы могут перекачивать сильно загрязненную воду, процесс всасывания происходит непрерывно, и они создают меньше шума, чем объемные виды. Самые простые по устройству – струйные насосы, однако у них низкий КПД.

Основная классификация по давлению подразделяет пожарные насосы на 3 вида:

• давление на выходе 2 МПа или меньше считается нормальным;
• давление на выходе 2-5 МПа считается высоким;
• устройство комбинированных возможностей, когда два предыдущих типа соединены.

Разделение взято из стандарта и относится к пожарным насосам центробежного типа. Именно такими их делают для пожаротушения в большинстве случаев.

Пожарные модели ПН-40 и НЦПН-40/100

Среди самых распространенных типов пожарных насосов еще со времен Советского Союза стоит выделить ПН-40. Ими оснащали практически всю автомобильную пожарную технику. Обозначение расшифровывается, как пожарный насос, выдающий 40 л/с. Модификация может дополнятся буквой У, что означает «универсальный».

Корпус и емкость для масла у ПН-40 выполнены, как единая деталь. Есть по два напорных патрубка и задвижки, коллектор, смеситель пены. Вал, на котором размещено рабочее колесо, делают из прочной стали. Само колесо и корпусные детали делают из нержавеющего алюминиевого сплава.

На аэродромном пожарном автотранспорте устанавливают модель ПН-60, а на насосных станциях модель ПН-110 с диаметрами рабочего колеса соответственно 360 мм и 630 мм У них схожее устройство и принцип действия, но увеличены габариты. Корпусные детали отливают из чугуна, что сказывается на массе.

После совершенствования проточной части пожарного насоса ПН-40, удалось создать более продуктивную модель НЦПН-40/100УВМ. Она выдает максимальные 60 л/с воды, и укомплектована закрытыми подшипниками, что позволяет на протяжении всего срока службы не прибегать к дополнительной смазке. При повышенных огнетушащих характеристиках обеспечивает небольшой расход тушащего вещества, поскольку может создавать тонкие распыляющие струи.

Назначение и классификация пожарных насосов.

Пожарные насосы занимают особое место среди технических средств пожаротушения. Они предназначены для забора огнетушащих средств и подачи их в очаг пожар с необходимой интенсивностью. От конструктивного совершенства и технических параметров пожарных насосов во многом зависит успешное выполнение поставленных задач, связанных с тушением пожаров.

Насосы - это машины, преобразующие подводимую энергию в механическую работу перекачиваемой жидкости или газа. В пожарной технике применяют насосы различного вида. Наибольшее применение находят механические насосы, в которых механическая энергия твердого тела, жидкости или газа преобразуется в механическую энергию жидкости.

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

Таких сил различают три:

· массовая сила (инерция);

· вязкостное трение;

· сила поверхностного давления.

Насосы, в которых преобладает действие массовых сил или жидкостное трение, либо эти силы вместе, относятся к динамическим насосам (см рис. 5.1).

Насосы, в которых преобладает действие силы поверхностного давления, составляют группу объемных насосов.

Рис. 5.1. Классификация пожарных насосов.

Рис. 5.2. Схема поршневого насоса.

Рис. 5.3. Схема шиберного (а) и водокольцевого (б) насосов.

а : 1 - ротор; 2 -шиберы; 3 - объем между шиберами; 4 - корпус.

б : 1- ротор; 2 - объем между лопатками; 3 - водяное кольцо;

4 - корпус.

Схема шиберного и водокольцевого насосов представлена на рис. 5.3. При вращении ротора 1, эксцентрично расположенного в корпусе насоса 4, объем 3 между двумя шиберами 2 в первый полупериод увеличивается, а затем уменьшается. Происходит постоянное всасывание жидкости справа и нагнетание слева. Шиберы в таких насосах выполнены в виде пластин, которые радиально перемещаются в специальных пазах ротора.

В водокольцевом насосе ротор 1с радиальными лопатками эксцентрично размещен в цилиндрическом корпусе 4. Корпус насоса предварительно заполняют водой. При вращении ротора вода отбрасывается к периферии, образуя водяное кольцо 3. Рабочий объем 2 между лопатками ротора сначала увеличивается, а затем уменьшается, происходят всасывание и нагнетание. Всасывающий и нагнетательный патрубки насоса примыкают к торцевой части насоса.

Рис. 5.4. Схема шестеренного насоса

1 - напорная полость; 2 - ведомая шестерня; 3 - всасывающая полость;

4 - корпус; 5 - ведущая шестерня.

Рис. 5.5. Схемы пожарных насосов: а - центробежного

1 - вал; 2 - рабочее колесо: 3 - всасывающий патрубок;

4 - напорный патрубок; 5 - корпус; 6 - спиральная камера;

б – струйного : 1 - диффузор; 2 - камера; 3 - насадок.

Схема шестеренного насоса представлена на рис. 5.4. В корпусе насоса 4 размещены ведущая 5 и ведомая 2 шестерни. При вращении шестерен в направлении, указанном на рисунке, жидкость из всасывающей полости 3 захватывается зубьями шестерен и поступает в напорную полость 1. В напорной полости зубья входят в зацепление и вытесняют жидкость в напорный патрубок.

Из динамических насосов наибольшее распространение имеют инерционные насосы, а именно лопастные. В пожарной технике наиболее часто используют один из видов лопастного насоса - центробежный. Основной частью центробежного насоса (рис. 5.5 а) является рабочее колесо 2, соединенное с валом 1. Внутри рабочего колеса имеются лопасти, изогнутые в сторону вращения. Корпус 5 насоса выполнен в виде спиральной камеры 6, переходящей в напорный патрубок 4. Принцип работы центробежного насоса основан на действии центробежных сил, возникающих в потоке жидкости, проходящем через рабочее колесо.

Центробежные насосы отличаются друг от друга: числом рабочих колес: одно-, двух- и многоступенчатые; расположением вала: горизонтальные, вертикальные, наклонные; развиваемым напором: нормального - до 100 м.в.ст., высокого - 300 м.в.ст. и более; комбинированные насосы одновременно подают воду под нормальным и высоким напором; по размерам (в основу деления положен такой параметр, как номинальная полезная гидравлическая мощность): насос микро, мелкий, малый, средний, крупный; мощность, кВт, до 0,4; 0,4...4; 4...100; 100...400; более 400; конструкцией рабочего колеса: с открытым или закрытым, с одно- или двухсторонним входом; расположением на пожарных автомобилях: переднее, среднее, заднее.

Вихревые и струйные насосы по принципу действия относятся к смешанным насосам, так как значительную роль в их работе играют и силы инерции, и силы жидкостного трения. Схема струйного насоса представлена на рис. 5.5 б. Рабочая среда подходит к насадку 3, который имеет сопло. На выходе из сопла жидкость, обладая запасом кинетической энергии, имеет максимальную скорость. Увеличение скорости потока рабочей жидкости приводит к уменьшению давления в струе и камере 2 ниже атмосферного. Эжектируемая жидкость под действием атмосферного давления поступает в камеру 2 и уносится рабочей струей в расширяющуюся камеру диффузора 1, где уменьшается скорость (скоростной напор) и увеличивается пьезометрический напор (давление) жидкости. Расход жидкости Q 3 в камере диффузора 1 равен сумме расходов рабочей Q 1 и эжектируемой жидкости Q 2:

В пожарной технике встречаются струйные насосы двух видов - газо- и водоструйные. Это различие заключается в виде подводимой к насосу рабочей среды.

Вихревые насосы - это одна из разновидностей тангенциально-дискового насоса. В вихревом насосе жидкость приобретает энергию из-за увеличения жидкости рабочим колесом и сил инерции.

К смешанным насосам, в которых жидкость перемещается за счет сил трения и инерционных сил, относятся такие насосы, как дисково-радиальные, лабиринтные, черпаковые, вибрационные. В пожарной технике они не находят широкого применения.

Необходимо иметь в виду, что термин «пожарный насос» применяют чаще всего для насосов, которые предназначены для подачи огнетушащих жидкостей (в основном воды) при тушении пожаров. Такие насосы устанавливают не только на пожарных автомобилях и другой технике, но и в зданиях (насосы-повысители), на судах, насосных станциях и т. д.

По способу создания разряжения пожарные насосы подразделяются на самовсасывающие и несамовсасывающие. К первой группе относятся объемные насосы, ко второй – динамические.

В пожарной охране преимущественное распространение получили центробежные насосы. Основные конструктивные элементы центробежных пожарных 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 г. 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.

Рис. 5.6. Эпюра осевых сил на рабочее колесо.

Осевая сила возникает за счет разности давлений на рабочее колесо (рис. 5.6), так как со стороны всасывающего патрубка на него действует меньшая сила давления, чем справа. Величину осевой силы приближенно определяют по формуле

F = 0,6Рπ(R 2 1 - R 2 в) ,

где F - осевая сила, Н; Р - давление на насосе, Н/м 2 (Па); R 1 - радиус входного отверстия, м; R в - радиус вала, м.

Рис. 5.7. Рабочее колесо пожарного насоса

1 - рабочее колесо; 2 - элементы щелевых уплотнений;

3 - отверстия в ведущем диске; 4 - корпус насоса.

Для уменьшения осевых сил, действующих на рабочее колесо насоса, в ведущем диске высверлены отверстия, через которые жидкость перетекает из правой части в левую (рис. 5.7). 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. 5.8. 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.

Рис. 5.8. Эпюра радиальных сил, действующих на рабочее колесо насоса с одним отводом.

Рис. 5.9. Эпюра радиальных сил, действующих на рабочее колесо

насоса с двумя отводами.

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 (рис. 5.9).

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.

Уплотнения в пожарных насосах различают двух видов: для уплотнения неподвижных деталей (стыки корпусных деталей крышки и т. д.) и уплотнения вращающихся частей. Для уплотнения неподвижных деталей применяют прокладки и резиновые кольца различных сечений. Уплотнение вала в корпусе насоса осуществляется при помощи специальной пластичной набивки, состоящей из смеси антифрикционного и пропиточного компонентов или набора каркасных резиновых манжет (сальников). Устанавливают сальники таким образом, чтобы они работали как при давлении перед ними, так и при вакууме. В настоящее время ведутся исследования по разработке торцевых уплотнений вместо сальниковых, однако имеются трудности по созданию материала для торцевых уплотнений, способных работать на загрязненной воде и в режиме «сухого трения». Уплотнения между рабочим колесом и корпусом (передние и задние) в пожарных насосах бесконтактные (щелевые). Материал деталей уплотнений «корпус - колесо», как правило, чугун - бронза, что уменьшает окисление и эрозионный износ.

Конструкция центробежных пожарных 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. Технические характеристики пожарных насосов нормального давления приведены в таблице 5.1.

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 показан на рис. 5.10. Насос состоит из корпуса насоса 4, напорного коллектора 3, пеносмесителя 2 (марка ПС-5) и двух задвижек 1.

Таблица 5.1. Технические характеристики пожарных насосов нормального давления.

Параметр	ПН-40УА	ПН-40УБ	ПН-60	ПН-60Б	ПН-110	ПН-110Б	160.01,35 (марка условная)
Напор, м
Подача, л/с
Частота вращения, мин -1
кпд	0,58	0,61	0,60	0,58	0,6	0,6	0,6
Кавитационный запас, м			3,5	3,5	3,5	3,5	3,5
Потребляемая мощность, кВт
Число и диаметр патрубков, мм:
всасывающих	1х125	1х125	2х125	2х125	1х200	1х200	1х150
напорных	2х70	2х70	2х80	2х80	2х100	2х100	2х80
Габариты, мм:
длина
ширина
высота
Масса, кг

На рис. 5.11 представлен продольный разрез насоса. Он состоит из двух частей 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.

Рис. 5.10. Общий вид пожарного насоса ПН-40УА:

1 - задвижка; 2- пеносмеситель; 3 - напорный коллектор;

4 - корпус насоса.

Рис. 5.11. ПН-40УА (продольный разрез)

1 - шпонки; 2 - крышка; 3 -гайка; 4 - стопорная шайба;

5 - рабочее колесо; 6 - корпус; 7,9 - подшипники; 8 - вал;

10 - червячный привод тахометра; 11 -муфта-фланец;

12 - манжета; 13 - уплотнительный стакан; 14 - винт;

15 - пластичная набивка; 16 - шланг.

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 (рис. 5.12). 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 его разборки и замены деталей. 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 0,5 л. 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.

Рис. 5.12. Уплотнительный стакан.

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. 5.13). 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 1СтЗ) 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.

Рис. 5.13. Напорная задвижка коллектора насоса ПН-40УА

1 - клапан; 2 - ось; 3 - корпус; 4 - шпиндель

Пожарный насос ПН-60 (рис. 5.14) 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.

Рис. 5.14. Пожарный насос ПН-60:

1 - вал; 2 - гайка; 3 - спиральная камера; 4 - корпус;

5 - рабочее колесо; 6 - диффузор.

Рис. 5.15. Пожарный насос ПН-110:

а – продольный разрез : 1 - всасывающий патрубок; 2 - крышка;

3 - корпус; 4 - рабочее колесо

б - напорная задвижка : 1- сальниковая набивка;

2 - шпиндель с резьбой; 3 - гайка;

4 - клапан с резиновой прокладкой; 5 -ось клапана;

6 -планка; 7 -корпус; 8- крышка корпуса; 9 - маховичок.

Уплотнение вала насоса осуществляется каркасными сальниками типа АСК-50 (число 50 обозначает 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 (рис. 5.15).

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 630мм, диаметр вала Е 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 м.в.ст.) и высоким давлением (напор до 300 м.в.ст. и более).

ВНИИПО МВД СССР в 80-е годы разработал и изготовил опытно-экспериментальную серию самовсасывающих комбинированных насосов ПНК-40/2 (рис. 5.16). 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 (рис. 5.17) 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.

Рис. 5.16. Пожарный насос ПН-40/2

Рис. 5.17. Пожарный насос ПНК-40/3

1 - насос нормального давления; 2 - редуктор;

3 - насос высокого давления