Пожарные насосы назначение и виды - VISTAGRUP.RU

Пожарные насосы назначение и виды

Разновидности пожарных насосов и принципы их работы

Насосы для пожаротушения являются наиболее важными и сложными устройствами для ликвидации очага возгорания. Они перекачивают воду из цистерны или водоема прямо к горящему объекту.

Существует много видов противопожарных насосов, что отличаются конструкцией, принципом действия и давлением, что они создают. Большое разнообразие связано с тем, что их производством занимались многие инженеры с разных стран на протяжении многих лет. Данное оборудование постоянно усовершенствуется.

1 Основные характеристики

Пожарные центробежные насосы всасывают воду с помощью инерционной силы. Они незаменимы в тушении огня. Назначение центробежных агрегатов- подача жидкости или пены для тушения, создание вакуума и прокачка воды в трубопроводах.

Не смотря на разное устройство таких насосов, все они имеют общие характеристики, а именно:

  1. Объем жидкости, что подается, или других веществ для тушения огня за единицу времени (подача измеряется в литрах за секунду или кубических метрах за секунду).
  2. Высота подъема струи или напор, измеряется в метрах. Определяется по показаниям манометра или вакууметра.
  3. Высота всасывания- расстояние между поверхностью воды и горизонтальной осью, м.
  4. Частота вращения вала, об/мин.
  5. Коэффициент полезного действия.

Пожарный насос НЦПН-100/100М

Пожарные насосы высокого давления по нормам должны создавать напор 200 или 400 метров. КПД с нормальным давлением достигает более 60%, при высоком- не меньше 40%.
к меню ↑

1.1 Устройство центробежных агрегатов

Основным рабочим элементом данного оборудования является колесо с лопастями, что загребают воду. Жидкость движется по кругу, ускоряется с помощью центробежной силы, далее прижимается к стенкам и засасывается. Поток движется по спирали к конусному диффузору, что расширяет и замедляет его.

Во избежание закручивания потока воды на выходе, устанавливается разделитель. Чтобы скорость увеличивалась, большее сечение переходит в меньшее. Данное устройство называется конфузер.

Центробежные повысители имеют ряд достоинств: равномерность, подача без пульсаций средств для тушения, простое управление, обслуживание, эксплуатация. К тому же, если пожарный ствол перекрывается, засоряется или заломливается рукав, давление в системе чрезмерно не повышается. Оборудование не нуждается в сложном приводе от двигателя, имеет небольшую массу, компактные габариты, что важно для пожарных автомобилей.

Есть недостатки – всасывающую линию и насос необходимо предварительно заполнять водой. Для компенсации такого недостатка существуют устройства, что заполняют полости агрегата жидкостью из цистерн. На машинах устанавливаются также вспомогательные насосы, что работают кратковременно для заполнения рукава и насоса.

Если забор воды происходит из водоема, сначала включается вакуумный аппарат для откачивания воздуха. После заполнения системы водой и достижения избыточного давления, открываются клапаны, происходит пуск воды в рукав.

Вакуумный пожарный насос

На пожарный насос устанавливаются водопенные коммуникации. Смешивая воду и пенообразователь, они создают пену. На автоцистернах водопенные коммуникации управляются с помощью вентилей. Более распространена воздушно-механическая пена, поскольку водопенные коммуникации более компактны и удобнее хранение илидоставка пенообразователя к смесителям.

Повысительный агрегат, что устанавливается на пожарном автомобиле, состоит из насоса, коллектора, затворной арматуры, приборов для создания вакуума и подачи вещества для образования пены.
к меню ↑

1.2 Проверка герметичности

Все агрегаты, повышающие давление, проходят проверку на сухой вакуум. Для этого краны и задвижки закрываются и включается мотор. С помощью вакуумной системы давление 75-80 кПа создается за 15 секунд. В норме воздух в насосе должен разрядиться до 13 кПа или меньше на протяжении 2,5 секунд. Места протечки воздуха проверяются мыльным раствором при опрессовке водой с давлением до 0,6 Мпа.

Категорически запрещается самопроизвольно отвинчивать или ослаблять соединения в процессе работы.

Существует 6 видов периодических и типовых испытаний пожарных насосов, которые проводятся на предприятиях с наличием нужного оборудования.
к меню ↑

2 Виды и классификация пожарных помп

С целью тушения пожара используются разные виды насосов. В зависимости от принципа действия, пожарный насос ПН может быть:

  • поршневой;
  • шестеренный;
  • пластинчатый;
  • водокольцевой.
  • Струйный:
  • газоструйный;
  • водоструйный.
  • Тангенциально-дисковый:
  • вихревой;
  • жидкостного трения;
  • инерционный;
  • клапанно-вибрационный.
  • Лопастный:
  • осевой;
  • центробежно-осевой;
  • центробежный.

Пожарная насосная станция в работе

Насос объемного гидравлического действия перемещает жидкость путем поочередного уменьшения и увеличения объема камеры. Из одного в другой объем жидкость перетекает и выталкивается.

Самым известным подвидом объемного насоса является поршневой. Для ликвидации небольшого очага возгорания применяется ручной пожарный агрегат с поршневым принципом работы.

Динамические устройства всасывают жидкость с помощью сил инерции. Динамический насос может перекачивать грязную воду. Поскольку происходит непрерывное всасывание жидкости, шума создается меньше, чем при использовании объемных механизмов.

По давлению противопожарный насос бывает трех видов:

  • нормального давления (давление на выходе равно или меньше 2 Мпа);
  • высокого давления (2-5 Мпа);
  • комбинированные устройства (два предыдущих типа соединены).

2.1 Пожарный агрегат ПН-40 У и НЦПН-40/100

Самым распространенным типом пожарных насосных установок еще с времен СССР считается пожарный насос ПН-40 У. Такие насосы для систем пожаротушения были практически на всех пожарных машинах. В обозначении указано, что данные агрегаты выдают 40 литров за секунду жидкости, а буква У обозначает «универсальный».

Емкость для масла и корпус выполняются единой деталью. В конструкции есть задвижки, коллектор, два напорных патрубка, водопенные коммуникации со смесителем пены. Рабочее колесо размещено на прочном стальном валу. Детали корпуса и колесо изготавливается из нержавеющего алюминиевого сплава.

Тестирование пожарного насоса

Аэродромный пожарный автотранспорт комплектируется моделями ПН-60. Насосные станции оборудуют моделями ПН-110. Они похожи по устройству и принципу действия, но больше по размеру и массе, поскольку корпус делается из чугуна.

Усовершенствовав проточную часть ПН-40, производители создали более продуктивные насосы пожарные НЦПН-40/100. Такие устройства создают распыляющие тонкие струи. Этим они экономят тушащее средство, при чем имеют повышенный уровень тушащих характеристик.

Современный пожарный насос НЦПН и его модификации устанавливаются на противопожарном транспорте.
к меню ↑

2.2 Судовые пожарные установки

Пожарная насосная система на судне проектируется с учетом всех потенциальных угроз возгорания. Основные системы пожаротушения:

  • водопожарные;
  • автоматические и ручные спринклерные;
  • водораспылительные;
  • водяные завесы;
  • водяное орошение;
  • пенотушение (водопенные коммуникации);
  • углекислотные;
  • системы инертных газов;
  • порошковые.

2.3 Повысители для пожарного водопровода

Насосы повысители применяются в системах пожарного водопровода многоэтажных зданий, а также для обеспечения водоснабжения или повышения давления в централизованной сети. Повысители бывают одноступенчатыми или многоступенчатыми.

Пожарный насос ESTERI 10-6000

Производительность одноступенчатых помп 6-200 кубических метров в час, напор 14-98 метров. Многоступенчатые агрегаты имеют производительность 34 – 290 м3/час, напор до 600 м, это идеально для обеспечения противопожарного водопровода высотного здания.
к меню ↑

2.4 Пожарная станция

Самым эффективным и традиционным методом ликвидации очагов возгорания является тушение водой. Станция пожаротушения — это установка, что состоит из:

  • смонтированной на опоре группы центробежных насосов;
  • запорной арматуры;
  • напорного и всасывающего коллектора;
  • контрольно-измерительных приборов (тахометр ТС);
  • шкафа управления.

Большим спросом пользуются насосные станции Иртыш, что выпускаются в России. Серия ЦНК Иртыш работает с морской водой. Электрический шкаф управления станцией Иртыш компактный, имеет надежные приборы для контроля, а также автоматику. Любая емкость с водой или водопровод, а также открытые водоемы могут служить источником для станций Иртыш.
к меню ↑

Пожарные насосы

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: устройство, принцип работы, особенности применения

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 пожарного рукава. 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:

Схема объемных насосов

Схема центробежного насоса

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

Объемная модификация

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.

Струйные модификации

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.

Работа с помпой

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.

1. Открыт кран слива входного патрубка, не закрыта арматура, неплотное прилегание клапанов.

1. Привести арматуру в нужную конфигурацию.

1. Высота всасывания – больше, чем требуется.

2. Расслоение рукава.

1. Снизить высоту.

2. Поменять рукав.

3. Прочистить сетку.

1. Прибор неисправен.

1. Поменять прибор.

1. Появилась кавитация.

2. Ослабли крепления.

3. Износ подшипников.

1. Корректировать настройки.

2. Подтянуть крепления.

3. Поменять подшипники.

1. Засорилась сетка.

2. Нарушена герметичность соединений.

1. Прочистить засор.

2. Поменять кольца.

2. Износ уплотнителей.

3. Попадание воздуха в систему.

1. Устранить загрязнения.

2. Поменять уплотнители.

3. Купировать попадание воздуха.

1. Засор в магистрали.

1. Прочистить магистраль.

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.

Коммутация с рукавами

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 пожарных гидрантов, 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.

Чем выше тактико-технические параметры оборудования, тем быстрее заправляется цистерна спецтехники, а, следовательно, оперативно и эффективно локализуются возгорания. Поэтому прежде, чем купить агрегат, внимательно ознакомьтесь со сведениями о нем. Наиболее востребованные модели: НЦПН-40/100 и НЦПН-70.

Применение пожарных насосов для тушения возгорания

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.

Торцовый уплотнитель вала также не требует смазки и отличается повышенной прочностью. Пожарный насос снабжен прибором, соединяющим в себе функции тахометра, счетчика моточасов, манометра и вакуумметра. Модификации НЦПН в настоящее время чаще всего устанавливают на пожарном транспорте.

Классификация центробежных пожарных насосов

Практически любая пожарная установка, машины оснащены насосами или насосными станциями.

Что из себя представляет это оборудование, по каким параметрам оценивается, виды и типы устройств, предназначенных для подачи огнетушащих веществ при ликвидации возгораний – об этом в статье.

  1. Пожарные насосы
  2. Описание и назначение
  3. Технические параметры
  4. Правила применения
  5. Классификация ПН
  6. Пожарные центробежные насосы
  7. Обозначение и маркировка
  8. Устройство
  9. Классификация
  10. Принцип работы
  11. Типы водяных центробежных насосов
  12. Плюсы и минусы ПЦН
  13. Основные рабочие параметры насосов
  14. Паспорт и нормативные требования
  15. Выводы

Пожарные насосы

Так называются агрегаты, преобразующие электрическую энергию в механическую, которую используют для подачи жидкости или газа в пожарные шланги, трубопроводы.

Пожарный насос

Описание и назначение

Сегодня для борьбы с возгораниями применяется несколько конструктивно различающихся типов пожарных насосов (ПН). Внешний вид агрегата зависит от его принципа действия, режимов функционирования, создаваемого давления, технических характеристик.

ПН устанавливаются на пожарные машины, катера, передвижные установки с плюсовой температурой во время работы, встраиваются в системы пожаротушения.

Технические параметры

В зависимости от конструктивных особенностей и уровня давления сильно отличаются характеристики ПН. Укажем крайние значения:

  • номинальная подача огнетушащего вещества – 10–200 л/с;
  • обеспечиваемый насосом напор – 100–400 м;
  • КПД – 0,4–0,6;
  • давление на входе – 0,6 МПа;
  • давление на выходе – 1,5–5 МПа;
  • высота всасывания (геометрическая) – 3,5 м;
  • наибольшая возможная геометрическая высота всасывания – 5–7,5 м;
  • период заполнения системы до геометрической высоты – 40–80 с.

Правила применения

Устанавливаются ГОСТ 52283.2004, в соответствии с ним:

  • насос пожарный переносить, поднимать можно только при помощи специальных устройств, предусмотренных конструкцией агрегата;
  • при установке оборудования необходимо обеспечить свободный доступ к нему во время работы;
  • движущиеся элементы должны быть изолированы от оператора при помощи ограждения;
  • если ПН работает, то запрещено подсоединять и отсоединять трубопроводы, производить другие действия (подтягивать гайки, болты);
  • доверить обслуживание, испытания агрегата можно только человеку, который знает правила эксплуатации и принцип работы устройства.

Классификация ПН

Разделение пожарных насосов по принципу действия приведено в таблице.

Динамические Лопастные Центробежные
Диагональные
Осевые
Основаны на силе трения Вихревые
Струйные
Объемные Возвратно-поступательные Поршневые
Плунжерные
Диафрагменные
Роторные Шестеренные
Винтовые
Шиберные

На заметку. Наиболее часто применяются устройства из категории «Динамические», подраздела «Лопастные», центробежного типа.

Пожарные центробежные насосы

Относятся к динамическим устройствам, то есть всасывание жидкости происходит за счет инерционных сил. Преимущества таких видов ПН в том, что допускается использование загрязненной воды, они тихо работают, процесс всасывания происходит в непрерывном режиме.

Центробежные пожарные насосы (ПЦН) имеют самый высокий КПД (до 0,8) из всех динамических устройств.

Центробежная модификация

Обозначение и маркировка

Самая старая модель – ПН-40. Название расшифровывается как пожарный насос, качающий 40 л/с. Если в наименовании присутствует буква «У», это обозначает универсальность применения агрегата.

Соответственно есть модификации ПН-60 (60 л/с), ПН-110 (110 л/с).

После усовершенствования ПН-40 он стал называться НЦПН-40/100УВМ. Такой агрегат выдает 60 л/с и выпускается в универсальном исполнении. Это оборудование имеет закрытые узлы, которые не требуют регулярной смазки.

НЦПН-40/100УВМ

Устройство

Если посмотреть ПЦН в разрезе, то можно увидеть, что внутри конструкции размещен вал, на котором крепится рабочее колесо, создающее центробежную силу. Жидкость проникает внутрь через всасывающий патрубок, подается наружу через напорный патрубок.

Обычно дополнительно монтируется пеносмеситель.

На выходе установлен конфузор, конусное устройство, сужающееся в сторону выброса воды, увеличивающее скорость подачи огнетушащего вещества.

Схема центробежного насоса

Классификация

Производится по давлению, создаваемому насосом на выходном патрубке:

  • до 1,6 МПа – ПЦН нормального давления;
  • 1,6–5 МПа – ПЦН высокого давления;
  • 0–5 МПа – комбинированный ПЦН – это насос, где на одном приводе базируются последовательно размещенные ПЦН высокого и нормального давления.

Принцип работы

Колесо с лопастями вращается с помощью электрического мотора насоса, забирая воду из входного патрубка.

Под воздействием центробежной силы жидкость раскручивается, ускоряется, прижимается к внутренним стенкам корпуса и выбрасывается, закрученная в спираль, в выходной патрубок. Далее стоит замедляющий диффузор, который останавливает вращение воды. Затем, проходя конфузор, вода подается на выход.

Несмотря на классификацию центробежных пожарных насосов по уровню давления, создаваемого ими, принцип работы механизма для всех них одинаков. Технические характеристики ПЦН зависят от мощности электродвигателя, формы лопастей колеса, других конструктивных особенностей.

Типы водяных центробежных насосов

В зависимости от количества рабочих колес, их формы можно выделить 4 вида ЦН:

  1. Горизонтальные с одной ступенью: в помпе установлено 1 разгоняющее колесо.
  2. Горизонтальные многоступенчатые. В структуре таких агрегатов смонтировано два и более колеса.
  3. Землесосы. Применяются для перекачки промышленных стоков.
  4. Фекальные. Используются для работы с жидкостями, в которых содержатся примеси, вкрапления твердых масс.

Горизонтальный многоступенчатый насос

Плюсы и минусы ПЦН

Преимущества центробежных насосов:

  • бесперебойная работа при наличии электросети;
  • возможна последовательная установка нескольких агрегатов на один трубопровод, что повышает интенсивность напора;
  • простое конструктивное исполнение, надежность, невысокая цена;
  • работают даже на большой высоте над уровнем воды;
  • высокий КПД – 0,6–0,8.

К недостаткам можно отнести:

  • необходимость заполнения рабочей полости помпы водой до запуска устройства;
  • при попадании воздуха в корпус ухудшаются рабочие характеристики ПН, могут выйти из строя подшипники, другие детали.

Основные рабочие параметры насосов

Зависят от ряда внешних факторов.

Например, при загрязнении фильтров снижается интенсивность всасывания.

Если давление на выходе ниже задекларированной в технической документации величине, то надо смотреть сечение труб: чем больше протяженность трубопровода, тем больший диаметр труб следует устанавливать.

Общие остановки, перебои в работе могут начаться при разгерметизации стыков, фланцев.

Внимание! Не рекомендуется перекачивать жидкость, температура которой превышает 30 градусов, это может вызвать перегрев электрического двигателя.

Паспорт и нормативные требования

Правила работы, технические характеристики, нормы безопасности при эксплуатации ПН прописаны в техническом паспорте, которым комплектуется оборудование.

Классификация устройство и принцип действия центробежных пожарных насосов указывается в ГОСТ 52283.2004.

Для долговременной работы агрегата надо соблюдать следующие требования:

  1. Новый насос проверяется на открытой воде в течение десяти часов. При этом перепад высот не должен превышать полутора метров.
  2. После применения необходимо проконтролировать чистоту корпуса и внешних узлов, уровень смазки и наличие масла в масленке, герметичность корпуса, отсутствие воды в рабочей камере.

Выводы

Пожарные насосы применяются для подачи воды и огнегасящих веществ в случае возгорания.

ПН устанавливаются на транспортных средствах, предназначенных для ликвидации огня, в автоматических системах ликвидации пламени.

Самую высокую эффективность и КПД выдает центробежный ПН. Применяется такое оборудование не только для тушения пожаров, но и для откачки септиков, сточных промышленных вод.

Для долгой бесперебойной работы устройства для перекачки жидкостей и газов необходимо обслуживать его в соответствии с нормами, указанными в прилагаемой технической документации.

Классификация пожарных насосов

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.

Лопастные

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).

НАСОСЫ
ПОДАЧА ОВ
ВАКУУМНЫЕ СИСТЕМЫ
ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ
Центробежные
Струйные
Шестеренчатые
Струйные
Шиберные
Поршневые
Водокольцевые
Шестеренчатые
Аксиально-поршневые

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.

2

8
7
В
М

Нств
5
4
3
6
1

Рис. 3.3. Схема насоса, установленного на водоисточник:

1 – насос; 2 – всасывающий патрубок; 3 – коллектор;

4 – напорная задвижка; 5 – рукавная линия; 6 – ствол; 7 – всасывающая сетка;

8 – всасывающий рукав

Подачей насоса называется объем жидкости, перекачиваемой в единицу времени, Q, л/с.

Напором насоса называется разность удельных энергий жидкости после и до насоса. Его величину измеряют в метрах водяного столба Н, м.

Напор Н, развиваемый насосом, должен преодолеть подъем воды на высоту Нг и сопротивление перемещению во всасываемых рукавах hвс и напорных рукавах hн, а также обеспечить требуемый напор на стволе Нств (рис. 3.3).

Учитывая незначительное расстояние между z1 и z2, принимают
z2z1 = 0, тогда высоту всасывания по рукавной линии, м, принимают равной расстоянию от поверхности воды до центра насоса. Можно записать

Потери во всасывающей и напорной линиях определяют по формуле

hвс = Sвс Q 2 и hн = Sн Q 2 , (3.2)

где Sвс и Sн – коэффициенты сопротивления рукавов линий всасывания
и нагнетания, (с/л) 2 м.

Эффективная мощность насоса, Вт, расходуется на совершение работы по перемещению определенного объема жидкости Q плотностью ρ
c напором Н, м:

Мощность, потребляемая насосом, равна

. (3.4)

Полный КПД ηнасоса определяют по формуле

где ηо, ηг и ηм – КПД объемный, гидравлический и механический.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: