Насосные установки пожарных автомобилей

Насосы этого класса состоят из двух ступеней: нормального и высокого давления. Ступень нормального давления по конструкции и техническим характеристикам идентична конструкции центробежного пожарного насоса нормального давления (НЦПН-40/100).

Насос имеет несколько конструктивных исполнений. Они различаются по составу и, следовательно, по функциональным возможностям.

Обозначение насоса: НЦПК-40/100-4/400.

Подача и соответствующий ему напор ступени нормального давления 40 л/с и 100 м, соответственно. В ступени высокого давления – 4 л/с и 400 м. Максимальная глубина всасывания 7,5 м. Указанные выше параметры получены при глубине всасывания 3,5 м и частоте вращения вала насоса 2700 об/мин.

В серийном исполнении насос имеет еще и буквенные индексы. Так, буква «Т» указывает, что в насосе имеется встроенный тахометр, показывающий частоту вращения приводного насоса. Буква «В» указывает на наличие в насосе встроенную вакуумную систему. При этом установлены следующие различия насосов.

В случае обозначения 1В указывается, что насос имеет встроенную вакуумную систему с полуавтоматическим управлением привода вакуумного насоса с возможностью работы в разном режиме управления вакуумным насосом с защитой электропривода от нештатных ситуаций.

Обозначение 2В характеризует, что насос оборудован вакуумной системой с электроприводом только с ручным управлением.

Обозначение 3В указывает, что насос оборудован автоматической системой забора воды вакуумным насосом с приводом от вала центробежного насоса.

Ступень нормального давления. Продольный разрез этой степени представлен на рис.3.20. Конструкция этой ступени принципиально идентична конструкции насоса ПН-40УВ (см. рис.3.11). Однако имеется ряд отличий. Так, на валу насоса вместо стакана с манжетами установлено уплотнение торцового типа, показанного на рис.3.21.

В специальном держателе закреплено уплотнительное кольцо 1, выполненное из силицированного графита. Пружинами 8 в стакане 7 оно прижимается ко второму кольцу из этого же материала, закрепленному на колесе насоса. Их контакт торцами обеспечивает требуемую герметизацию насоса. Манжета 5 служит для предотвращения поступления воды в корпус насоса (поз.15 рис.3.20).

Наиболее важным в рассматриваемой конструкции (рис.3.20) является привод ступени вала насоса высокого давления. Он обеспечивается фрикционной муфтой 5-б. Ведущие диски фрикционной муфты размещены на ее ведущей части «б», которая шпонкой зафиксирована на валу насоса. Ведомые фрикционные диски размещаются в верхней части ведомой муфты 5. Она установлена на двух подшипниках качения на валу насоса. На левой части этой муфты нарезано зубчатое колесо.

При разобщенных ведущих и ведомых фрикционных дисках зубчатое колесо на муфте 5 при вращающемся валу насоса будет неподвижным.

На валу насоса в осевом направлении вилкой 8 перемещается нажимная втулка 17. При ее включении (перемещение влево, направляется штифтом «в» в пазу вала насоса) скосом ее внутренней поверхности будет поворачиваться большое плечо рычага «а» и сжимать фрикционные диски.

Рис.3.20. Ступень нормального давления: 1 – полумуфта; 2 – втулка упорная; 3 – подшипник; 4 – прокладки регулировочные; 5 – муфта фрикционная; 6 – гайка регулировочная; 7 – болт стопорный; 8 – вилка; 9 – подшипник; 10 - ; 12 – крышка наоса; 13 – колесо рабочее; 14 – кран сливной; 15 – блок уплотнительный; 16 – пробка сливная; 17 – втулка нажимная; 18 – корпус насоса;

19 – кольцо упорное; 20 – кольцо прижимное; 22 – червяк; 23 – корпус задней опоры; 24 – манжета.

Рис. 3.21. Блок уплотнительный: 1 – кольцо уплотнительное; 2 – втулка упорная; 3,4,6 – кольцо уплотнительное; 5 – манжета; 7 – стакан; 8 – пружина.

При этом зубчатое колесо муфты 5 приведет во вращение вал ступени насоса высокого давления. Включение ступени высокого давления осуществляется вилкой 8, указанной на рис.3.20.

Ступень высокого давления. Продольный ее размер представлен на рис.3.22. В корпусной детали 5 на подшипниках 1 серии 308 установлен полый вал-шестерня 4. Концевой подшипник 1 вмонтирован в специальный корпус 3. В осевом направлении он фиксируется крышкой 35, отделяющей внутреннюю полость вала шестерни 4 от внутренней полости корпуса ступени 5.

Рис.3.22. Ступень высокого давления: 1 – подшипник; 3 – корпус подшипника; 4 – вал-шестерня; 5 – корпус насоса; 6 – шайба упорная; 7 – винт фиксирующий; 9 – кольцо щелевого уплотнения; 10 – шайба; 11 – гайка корончатая; 12 – шплинт; 13 – втулка с калиброванным отверстием; 14 – втулка; 15 – корпус насоса; 16 – проставочное кольцо; 17 – аппарат направляющий; 18 – колесо рабочее с лопатками закрученными направо (если смотреть со стороны входа в колесо); 19 – аппарат направляющий; 20 – колесо рабочее с лопатками закрученными налево; 24 – трубка; 25 – кольцо уплотнительное; 26 – блок уплотнительный; 27 – кольцо регулировочное; 28 – колесо зубчатое; 29 –подшипник; 30 – ось; 32 – прокладка регулировочная; 34, 35 – крышка; 36, 37 – кран сливной.

Кольца уплотнительные по ГОСТ 18829: 2 – 095-100-30; 8 – 024-028-25; 21 – 200-210-46; 31 – 018-021-19; 33 – 072-078-25.

Ступень насоса высокого давления состоит из двух рабочих колес. Оба колеса одинаковых размеров. Изоляция колес от корпуса насоса осуществлена щелевыми уплотнениями 9 (как в насосе ПН-40УВ), уплотнительный блок 26 торцового типа (как в ступени нормального давления, поз.15 на рис.3.20 и 3.21).

У щелевого уплотнения корпусной части 15 установлено проставочное колесо 16. Им обеспечивается изменение направления потока воды из щелевого уплотнения во всасывающую полость рабочего колеса 18. Ступень насоса высокого давления представляет собой центробежный двухступенчатый насос консольного типа со встречно-расположенными рабочими колесами.

Рабочие колеса 20 и 18 установлены задними дисками друг к другу. Этим осуществляется разгрузка подшипников от осевых усилий. В конструкции ступени высокого давления предусмотрено уменьшение влияния на вал действующих моментов. Это обеспечивается тем, что закручивание лопаток рабочих колес 18 и 20 противоположены по направлению. Так, если смотреть на колесо 18 со стороны входа жидкости, то его лопатки закручены направо, а в колесе 20 – налево.

В корпусной детали 5 установлено промежуточное зубчатое колесо 28, обеспечивающее передачу мощности от вала ступени нормального давления на вал 4 секции высокого давления. Передаточное отношение рассматриваемого редуктора равно 2,33. Следовательно, при частоте вращения вала ступени нормального давления равной 2700 об/мин, вал ступени высокого давления будет вращаться с частотой более 6000 об/мин. При такой частоте вращения подшипники качения сильно нагреваются, что

сокращает установленный для них ресурс работы. Поэтому в конструкции ступени высокого давления предусмотрено охлаждение подшипников и вала. Оно осуществляется двумя способами, образуя два контура охлаждения.

По первому контуру вода из напорной части у рабочего колеса 20, поступая во всасывающую полость рабочего колеса 18, под большим напором через калиброванное отверстие втулки 13 будет протекать внутрь трубки 24, закрепленной на валу 4. По выходу из кольца трубки 24 она будет перетекать между внутренней полостью вала 4 и наружной поверхностью трубки 24 и выйдет по отверстию во всасывающую полость рабочего колеса 20. Этим обеспечивается охлаждение вала 4 и подшипников 1.

По второму контуру вода будет поступать из напорного коллектора ступени нормального давления в камеру охлаждения «б» ступени высокого давления по трубке, а затем отводится во всасывающую полость ступени нормального давления.

Ступени нормального и высокого давления объединены в один общий агрегат – насос центробежный пожарный комбинированного тушения – ПЦНК-40/100-4/400-В1Т.

Особенности конструкции насоса.

В конструкции насоса применяются ряд элементов, раньше не использовавшихся в насосах. Поэтому следует описать их назначение и устройство.

Падающий клапан тарельчатого типа устанавливается в коллекторе на входе в него воды из ступени нормального давления. На рассматриваемом насосе отсутствуют напорные задвижки. Поэтому обратный клапан предназначен для предотвращения обратного тока воды при остановке насоса, когда рукава проложены в верхние этажи зданий, а также для герметизации полости насоса при работе вакуумной системы. В некоторых насосах с его помощью осуществляется индикация подачи воды.

Устройство клапана показано на рис.3.23.

Рис.3.23. Падающий клапан: 1 – крышка; 2 – направляющая; 3 – магнит; 4 – замыкатель; 5 – крышка; 6 – коллектор; 7 – шток; 8 – клапан; 9 – направляющий винт; 10, 11 и 12 – уплотнительные кольца.

На штоке 7 клапана установлен постоянный магнит 3, необходимый для индицирования нулевой подачи насоса. Она осуществляется магнитно-электрическим контактом 4, установленном на направляющей 2.

При работе насоса поток воды переместит клапан в верхнее положение. При прекращении подачи воды под тяжестью собственного веса он опустится вниз и перекроет путь воды из насоса в коллектор.

Напорный вентиль предназначен для перекрытия трубопроводов в водопенных коммуникациях насоса. Устройство напорного вентиля показано на рис.3.24.

Рис.3.24. Напорный вентиль: 1 – накладка; 2 – кольцо уплотнительное; 3 – клапан; 4 – корпус клапана; 5 – корпус вентиля; 6 – манжета; 7 – втулка направляющая; 8 – винт; 9 – пресс-масленка; 10 – втулка с резьбой; 11 – шпонка; 12 – маховик.

На винте 8 размещен клапан 3. При вращении маховичка 12 винт 8 ввинчивается во втулку 10, открывая путь воде из коллектора в рукавную линию. Пресс-масленка 9 предназначена для введения смазочного материала внутрь корпуса вентиля при техническом обслуживании насоса.

Фильтр. Ступени нормального и высокого давления включены последовательно. Вода из напорного коллектора ступени нормального давления поступает во всасывающий патрубок ступени высокого давления через специальный фильтр.

Клапан перепускной. Устройство клапана показано на рис.2.20. Усилие пружины 4 обеспечивает открытие клапана при давлении свыше 20 кг/см². Поэтому при работе ступени низкого давления клапан закрыт. Он открывается при включении в работу ступени высокого давления только в случае, когда закрыты стволы распылители или вентили. При этом вода, частично, через штуцер 1 перетекает по трубопроводу, соединяющем его с цистерной. Этим предотвращается перегрев насоса при нулевой подаче воды.

Рис.3.25. Клапан перепускной: 1 – штуцер; 2 – кольцо уплотнительное 013-016-19 ГОСТ 18829; 3 – прокладки регулировочные; 4 – пружина; 5 – клапан; 6 – прокладка уплотнительная; 7 – втулка

Общее устройство насоса представлено на рис.3.26. Для облегчения его изучения на рис.3.27 представлена принципиальная схема размещения на нем аппаратуры, механического привода и водопенных коммуникаций. На этом рисунке цифровые обозначения приняты такими же как и на рис.3.26.

На коллекторе 2 насоса ступени нормального давления 14 имеется три вентиля. Вентиль 1 – для соединения с прокладываемыми рукавными линиями, вентиль 10 – для заполнения цистерны водой из водоисточников. Вместо заглушки 26 может быть установлен вентиль для подачи огнетушащих веществ в лафетный ствол. Вентили нормального давления аналогичны по конструкции, представленной на рис.3.24. Внутри коллектора размещен падающий клапан (см.рис.3.23). На коллекторе установлен вакуумный шаровой кран 26 с патрубком 24 (см.рис.3.23) для соединения с вакуумным насосом. На коллекторе установлен также пеносмеситель 6, к которому из пенобака подводится пенообразователь. Во всасывающую полость рабочего колеса 14 он подается по трубе «б» на рис.3.27.

В ступень насоса 17 высокого давления вода подводится из коллектора 2 через фильтр 30 (рис.3.26). Пройдя оба рабочие колеса под высоким напором, она поступает в коллектор высокого давления 2. На коллекторе установлен клапан перепускной 21 и шаровой кран высокого давления 23, к его патрубку присоединен рукав (на рукавной катушке), на конце которого закрепляется ствол-распылитель.

Заполнение цистерны водой из водоисточников производится включением вентиля 10.

Из анализа рис.3.26 и рис.3.27 следует, что подача воды из ступени нормального давления осуществляется при открытых вентилях 1 и 26, если включен лафетный ствол.

Рис.3.26. Насос НЦПК-40/100-4/400В1Т: 1 – вентиль напорный нормального давления; 2 – коллектор нормального давления; 3 – панель управления; 4 – рукоятка включения эжектора; 5 – показывающий прибор тахометра; 6 – пеносмеситель; 7 – рукоятка дозатора; 8 – счетчик времени наработки; 9 – дозатор; 10 – вентиль напорный подачи воды в цистерну; 11 – патрубок подвода пенообразователя; 12 – манометр нормального давления; 13 – рукоятка включения привода ступени высокого давления; 14 – ступень нормального давления; 15 – кран слива воды из ступени нормального давления; 16 – рукоятка управления сливными кранами ступени высокого давления; 17 – ступень высокого давления; 18 – манометр высокого давления; 19 – мановакуумметр; 20 – проушина для переноски насоса; 21 – клапан перепускной; 22 – коллектор высокого давления; 23 – кран высокого давления; 24 – патрубок всасывающий; 25 – кран вакуумный; 26 – заглушка выхода на лафетный ствол; 27 – механизм управления сливными кранами; 28 – краны слива воды из ступени высокого давления; 29 – первичный преобразователь тахометра; 30 – фильтр.

Включение в работу ступени 17 высокого давления осуществляется механизмом включения («а» на рис.3.27), показанном также на рис.3.20 (поз. «а», «б», 5 и 8). При этом вода из коллектора 2 ступени нормального давления поступает через фильтр 30 к колесам ступени 17 высокого давления, как показано на рис. 3.26 и рис.3.27.

Рис.3.27. Принципиальная схема ПЦНК-40/100-4/400.

Пенообразователь после пеносмесителя 6 поступает во всасывающую полость по трубе «б» на рис.3.27, а затем в смеси с водой подается в рукавные линии.

На панели 3 управления размещены: рукоятка 4 включения эжектора, показывающий прибор тахометра, рукоятка 7 дозатора пенообразователя и счетчик 8 времени наработки. Кроме этого, на насосе установлен мановакуумметр 19 и два манометра 12 и 18 в ступенях нормального и высокого давления.

Комбинированный пожарный насос может подавать на тушение огнетушащие вещества в режимах:

- нормального давления, когда подача осуществляется только ступенью низкого давления;

- высокого давления, когда подача производится только ступенью высокого давления;

- совместной работы, когда подача осуществляется двумя ступенями.

При работе в указанных режимах, естественно, будут различными показатели технических характеристик ступеней насоса. Основные их значения при номинальных частотах вращения приводного вала насоса приводятся в табл.3.3.

Таблица 3.3

Примечание. В графе «совместная работа» приводятся данные ступени нормального и высокого давления.

Рабочие характеристики различных ступеней насоса представлены на рис.3.28. Они получены при частоте вращения приводного вала (вала насоса ступени низкого давления) равной 2700 об/мин и глубине всасывания 3,5 м.

Наибольшая геометрическая высота всасывания равна 7,5 м. при этой глубине всасывания подача воды при напоре первой ступени должна быть не менее 20 л/с.

А Б

Рис.3.28. Рабочие характеристики НЦПК-40/100-4/400.

А – ступень нормального давления при выключенной ступени высокого давления;

Б – ступень высокого давления при нулевой подаче ступени нормального давления;

В – ступень нормального давления при подаче ступени высокого давления л/с на один ствол-распылитель СРВ9- 2/400-80.

1 – напор, Н, м; 2 – мощность, N, кВт, 3 – кпд, %; 4 – напор, Нм при n=2500 об/мин.

Конструкция ступени нормального давления является аналогом пожарного насоса НЦПК 40/100. В нем только не имеется привода ступени высокого давления и, естественно, элементов, связывающие обе ступени. Параметры технической характеристики и рабочая характеристика соответствуют данным табл.3.3 и рис.3.28, а.

Техническое обслуживание насосов.

Во избежание преждевременного выхода насоса из строя при эксплуатации и техническом обслуживании насоса необходимо:

- исключить возможность попадания посторонних предметов во внутренние полости насоса;

- не оставлять насос, залитый водой (а, тем более, замой в неотапливаемом помещении);

- следить за уровнем масла в картере ступени нормального давления и своевременно заменять его.

Для обеспечения постоянной технической готовности насоса предусматриваются ежедневное техническое обслуживание (ЕТО), техническое обслуживание ТО-1 и техническое обслуживание ТО-2. Сроки проведения технического обслуживания ТО-1 и ТО-2 насоса должны совпадать со сроками проведения ТО-1 и ТО-2 (соответственно) пожарного автомобиля.

ТО на пожаре сводится к контролю показаний приборов и зимой – к поддержанию положительной температуры в отсеке.

ТО после пожара. Необходимо слить воду из насоса, открыв краны слива воды. После тушения пожара пеной промыть водой систему подачи пенообразователя и насос.

Перечень работ для указанных видов технического обслуживания приведен в табл.3.4.

Таблица 3.4

Возможные неисправности, возникающие при нарушении правил эксплуатации насосов, устраняются в соответствии с рекомендациями, указанными в технической документации насосов.

Насос центробежный пожарный высокого давления

НЦПВ-20/200

Пожарный насос (рис.3.29) представляет собой агрегат, продольный разрез его показан на рис.3.31, состоящий из коллектора 4, запорно-регулирующей аппаратуры 1. На насосе установлены: манометр 6, мановакуумметр 17 и тахометр. Блок индикации 11 тахометра и времени закреплен на панели 10. На этой же панели закреплен блок управления 12 вакуумной системы.

Рис.3.29. Насос центробежный пожарный высокого давления НЦПВ-20/200

1 – рукоятка дисковой заслонки; 2 – патрубок; 3 – кольца уплотнительные; 4 – коллектор; 5 – кран сообщения с атмосферой; 6 – манометр МТК, 6МПа, кл.2,5; 7 – кран эжектора; 8 – кран вакуумный; 9 – серьга задняя; 10 – панель; 11 – блок индикации тахометра и времени наработки; 12 – блок управления БЦ-37,02 вакуумным агрегатом; 13 – пеносмеситель; 14 – кронштейн; 15 – кран сливной; 17 – мановакууметр МТК, 0,5МПа, кл.1,5; 18 – серьга передняя; 19 – дозатор.

На насосе установлен пеносмеситель 13 с ручным управлением. Эжектор пеносмесителя, выключаемый рукояткой 7, обеспечивает забор воды от третьей ступени насоса к дозатору 19. К его левой части на двух шпильках подсоединяется шланг с обратным лепестковым клапаном, подводящий пенообразователь от пенобака. Для дозирования пенобака в дозаторе вырезано отверстие с переменным сечением (вместо пяти отверстий в пеносмесителе типа ПС-5). При повороте маховичка пеносмесителя изменяется сечение проходного отверстия для перетока пенообразователя. Этим обеспечивается его дозирование от 1 до 6%. Разрешается одновременная работа двух пеногенераторов типа ГПС-600. На шкале дозатора 19 указывается положение маховичка при его выключенном положении.

На пеносмесителе у эжектора имеется кран соединения полости насоса с атмосферой (поз. 5 на рис.3.29).

На кронштейне 14 установлена масломерная стеклянная трубка с двумя рисками, указывающими уровень масла для смазывания подшипника 5-309, установленного в задней крышке насоса (см. рис.3.31, поз.14). Она соединена с полостью задней крышки насоса трубкой, соединенной с масломерной трубкой на кронштейне.

На насосе в коллекторе устанавливают дисковые заслонки с ручным приводом. Принципиальная схема такой заслонки представлена на рис.3.30. Внутренняя поверхность корпуса 2 заслонки покрыта слоем 4 материалом уплотнения. Обычно это может быть резина или пластмасса. Заслонка 5 поворачивается на неподвижной оси 3. Подвижная ось 7 прочно соединена с заслонкой 5. На оси 7 закрепляют элемент рукоятки ручного (поз.1 на рис.3.29) или валик с зубьями для пневматического привода (см. рис. 3.30, поз.8).

Рис.3.30. Принципиальная схема заслонки

1 – трубы (с фланцами) водопенных коммуникаций; 2 – корпус заслонки 5; 3 – неподвижная ось заслонки; 4 – слой резиноуплотнения заслонки; 5 – заслонка; 6 – положение заслонки при повороте ее оси на 90⁰; 7 – ось заслонки; 8 – вал с нарезанной резьбой ; 9 – болты стягивающие фланцы

Корпус 2 заслонки на прокладках (на схеме не показаны) зажимается болтами 9 стягивающими фланцы трубопроводов 1. В положении, указанном на рисунке, диск 5 плотно перекрывает трубопровод. При повороте диска 5 вокруг осей 3 и 7 на 90⁰ он займет положение, указанное цифрой 6. При этом соединяемые трубы почти полностью свободны для протекания жидкости. Независимо от привода в конструкции предусмотрено плавное регулирование положения заслонки 5, т.е. становится возможным регулировать подачу воды.

Описанные заслонки характеризуются значительно меньшей массой по сравнению с другими типами заслонок, применяемых на пожарных автомобилях. Их ряд включает размеры по диаметру от 45 до 200 мм. Они характеризуются высокой надежностью.

Центробежный насос трехступенчатый с осевым подводом воды. Продольный его разрез представлен на рис.3.31.

Р

Рис.3.31. Насос центробежный

1 – корпус; 2 – аппарат направляющий третьей ступени; 4 – аппарат направляющий первой и второй ступени; 5 – втулка; 6 – крышка направляющего аппарата; 7 – крашка насоса; 8 – рабочее колесо; 9 – уплотнение вала переднее; 10,13 – штуцер; 11 – сливной кран; 12 – рукав; 14 – подшипник 5-309; 15 – крышка задняя; 16 – вал; 17 – полумуфта; 18 – уплотнение вала заднее

Оболочку насоса образуют корпус 1, крышки направляющих аппаратов 6 и крышка насоса 10. Внутри ее на шариковых подшипниках 14 (подшипник 5-309) и подшипнике 5-303 внутри переднего уплотнения 9 вала установлен ротор. В его состав входят вал 16, три рабочие колеса 8 с двоякой кривизной лопастей. В качестве отводящего устройства на первой и второй ступенях используются направляющие аппараты 4. На третьей ступени направляющий аппарат 2, образует с корпусом 1 кольцевую камеру. На ее двух шпильках устанавливают падающий клапан. Направляющие аппараты 4 закреплены в их крышках 6.

Уплотнения колес и магистральные уплотнения щелевого типа.

Подшипник 14 закреплен в корпусе 1 и на валу. Он воспринимает осевые усилия. Он смазывается трансмиссионным маслом ТМ 5-18 (ТАД-18), заливаемого в полость задней крышки 15. Его разгрузка от осевой силы обеспечивается наличием у рабочего колеса разгрузочных отверстий как на рабочих колесах насосов ПН-40УВ.

Подшипник 5-303, установленный в зоне переднего уплотнения (см. рис.2.33), плавающий, т.е. закреплен в осевом направлении.

В крышках направляющих аппаратов 6 имеются обратные шаровые клапаны 3. Внутри канала клапана имеется шарик. Под напором воды он перекрывает калиброванное отверстие в стенке крышек. При прекращении подачи воды шарик не прижимается к отверстию и вода свободно сливается из ступеней насоса. При этом она поступает в кольцевую камеру, а затем по рукаву 12 при открытом сливном кране сливается из насоса.

Сальниковые уплотнения предназначены для герметизации насоса и предотвращения поступления воды из полости насоса к подшипникам. В насосе НЦПВ-20/200 эти уплотнения отличны от традиционных, в которых применяются манжеты.

В насосе имеются два уплотнения вала – заднее и переднее (рис.3.31, поз.18 и поз.9). Их уплотняющие элементы одинаковы, однако назначение их различно.

Заднее уплотнение вала (рис.3.32) состоит из набора уплотнительных колец 7…10 и манжеты 1, размещенных в стакане 3. Этот набор колец сжимается нажимным кольцом 4, крепящимся тремя болтами 5 к стакану 3. Болты фиксируют от проворачивания нержавеющей проволокой, толщиной 0,6 мм, закрепляя ее на нажимном кольце. Назначение этого набора колец – герметизация внутренней полости насоса. Манжета 1 в стакане предотвращает поступление воды к подшипнику (рис.3.31, поз.14). В стакане имеется дренажное отверстие. Оно совмещено с соответствующими отверстиями в направляющем аппарате (рис.3.31, поз.2) и корпусе насоса (рис.3.31, поз.1). Вода из этого отверстия сливается по штуцеру 13.

Уплотнительные кольца 7…10 в стакане 3 обжимают кольцом 4, затягивая болты 5. Неравномерность их затяжки контролируют величиной зазора 13. Различие в его величинах на болтах не должно превышать 0,2 мм. Контролируется и величина момента проворачивания вала. Его величина должна находиться в пределах (2,5…3) кГс٠м (25…30) Нм.

Рис.3.32. Уплотнение вала заднее

1 – манжета 1-52-72-3 ГОСТ 8752; 2 – кольцо уплотнительное 085-090-30 ГОСТ 18829; 3 – стакан; 4 – кольцо нажимное; 5 – болт; 6 – проволока 0,6 мм 12Х18Н9Т (нержавеющая); 7,10 – кольцо уплотнительное из набивки; 8 – кольцо уплотнительное слоеное; 9 – кольцо уплотнительное витое

При недостаточной степени обжатия концевых уплотнений из дренажных отверстий струйками течет вода. Требуется разборка насоса и регулирование степени обжатия уплотнительных колец уплотнений.

Переднее уплотнение размещено в специальном стакане крышки насоса (рис.3.31, поз.9). Его устройство представлено на рис.3.33. Пакет уплотнительных колец 1…4 аналогичный пакету уплотнительных колец заднего уплотнения. Его обжимают гайкой 11. Момент трогания вала по окончании обжатия должен находиться в пределах (1,5…1,8) кГс٠м (15…18) Нм. Следовательно, суммарная величина момента должна быть в пределах (40…48) Нм.

Рис.3.33. Уплотнение вала переднее

1, 4 – кольцо уплотнительное из набивки; 2- кольцо уплотнительное витое; 3 – кольцо уплотнительное слоеное; 5 – стакан; 6 – подшипник 5-303 ГОСТ 8338; 7 – гайка; 8 – колпачок; 9 – проволока 0,6-12Х18Н9Т (нержавеющая); 10 – кольцо; 11 -манжета

Назначение этого уплотнения и манжеты 11 – предотвратить поступление воды из полости насоса к подшипнику 6. Для подвода воды, просочившейся через пакет уплотнительных колец в стакане 5, предусмотрено дренажное отверстие. Оно совмещено с дренажным отверстием в крышке насоса и штуцером (рис.3.31, поз.10).

Смазывание подшипника 6 осуществляется консистентной смазкой Литол-24. Ею заполняют полость подшипника и пространство под колпачком 8 при ремонтах. Проволока 9 предназначена для удержания колпачка.

Падающий клапан (рис.3.34) предназначен для предотвращения обратного тока воды в случае, если рукавные линии и стропы проложены на высоты, а насос прекратит работу. Он обеспечивает также герметизацию насоса при работе вакуумной системы.

Рис.3.34. Падающий клапан

1 – аппарат направляющий третьей ступени; 2 – корпус; 3 – датчик заполнения; 4 – корпус падающего клапана; 5 – направляющая втулка; 6 – клапан падающий; 7 – упор; 8 – манометр; 9 – трубка подвода воды к пеносмесителю.

Корпус 4 падающего клапана 6 установлен в верхней части кольцевой камеры, образуемой направляющим аппаратом 1 третьей ступени насоса и корпусом 2 (см.также рис.3.31, поз.1 и поз.2). При отсутствии подачи воды клапан 6, перемещаемый в направляющей втулке 5, находится в исходном положении и перекрывает внутреннюю полость насоса и его коллектор. При подаче воды насосом под ее напором клапан 6 поднимется вверх до упора 7. При этом вода из насоса будет поступать в коллектор, а затем в рукавные линии.

Тахометр ТС-1 предназначен для фиксации частоты вращения вала насоса и продолжительности его работы в часах. Он состоит из блока индикации 11 и датчика с ротором Т (рис.3.29). При вращении вала насоса ротор Т воздействует на датчик установленный в задней крышке 15. Возникающие при каждом обороте вала импульсы блоком индикации тахометра (рис.3.35).

Рис.3.35 Блок управления системой водозаполнения

1 – тумблер «Питание»; 2 – тумблер «Режим»; 3 – кронштейн для крепления блока; 4 – кабель соединения с вакуумным агрегатом; 5 – кабель соединения с датчиком заполнения; 6 – кнопка «Стоп»; 7 – световые индикаторы; 8 – кнопка «Пуск».

При работе насоса на индикаторе показаний 2 высвечивается частота вращения вала насоса в об/мин. Это сопровождается высвечиванием индикатора режима 3. При нажатии кнопки 5 на индикаторе показаний высвечивается время в часах и загорается индикатор режима 3. При отпускании кнопки 5 фиксируется частота вращения вала.

Отсчет времени наработки насоса осуществляется только при частоте вращения вала больше 500 об/мин. Запоминание времени отсчета происходит автоматически после полной остановки насоса.

Параметры технической характеристики насоса представлены в табл. 3.5.

Таблица 3.5

Параметры, приведенные в табл.3.5 получены при n = 2700 об/мин и высоте всасывания 3,5 м.

Максимальное давление при входе в насос принято равным 0,59 МПа (6 кГс/см²), а на выходе 3,43 МПа (35 кГс/см²).

Зависимость Н, N и η от величины Q представлена на рис.3.36.

Рис.3.36. Характеристики ПЦНВ-20/200:

1 – напор, м; 2 – кпд, %; 3 – мощность, кВт.

Параметры этих характеристик получены при частоте вращения вала насоса n = 2700 об/мин и высоте всасывания h_вс = 3,5 м.

Значения Н и N при других частотах вращения вала получают, используя для расчетов формулы теории подобия.

Техническое обслуживание насоса. Техническая готовность насоса обеспечивается выполнением ряда работ после тушения пожаров и технического обслуживания.

При подаче воды в насос не допускается работа при напоре на выходе более 300 м вс (давление 30 кГс/см²) и частоте вращения вала более 3200 об/мин, а также при полностью перекрытой напорной магистрали.

При необходимости временной подачи воды следует снизить частоту вращения вала двигателя до минимально возможной. Это обусловлено тем, что работа насоса при нулевой подаче может привести к аварийному перегреву насоса.

Необходимо оценивать наличие течи воды (каплеобразование). Допускается утечка воды из дренажных отверстий насоса в виде капель в количестве не более 60 капель в минуту.

Во избежание короткого замыкания или случайного включения вакуумного насоса при техническом обслуживании необходимо отключить аккумуляторную батарею от «массы».

После остановки насоса сливают воду из его полости и смазывают его внутреннюю полость вакуумного насоса.

Слив воды осуществляют, открыв сливной кран на насосе (рис.3.31, поз.11), и кран на пеносмесителе (рис.3.29, поз.5). Кран эжектора устанавливают в положение в положение «Откр.». После стока воды на 3…5 секунд включают в работу вакуумный кран для удаления из него случайно попавшей воды.

Смазывание внутренней полости вакуумного насоса производят маслом из масляного бачка насоса. Для этого закрывают задвижки (рис.3.29, поз.1) и вакуумный кран (рис.3.29, поз.8) и в ручном режиме включают в работу вакуумный насос. Масло из бачка будет поступать по прозрачной трубке до штуцера жиклера. В этом положении вакуумный насос должен работать 3…5 секунд. Выключив насос, установить все краны и ручки крана эжектора и дозатора в положение «Закр.».

Промывка пожарного насоса по окончании работы с пенообразователем осуществляют водой из ведра по шлангу, подсоединяемому к магистрали подачи пенообразователя (рис.3.29, поз.19). Для промывки насос включают в работу на 3…5 минут, поддерживая давление на выходе в пределах 5-10 кГс/см². При промывке следует несколько раз повернуть ручку крана эжектора в пределах «Откр.» - «Закр.», а также вращать ручку дозатора. Этим обеспечивается промывка подвижных соединений.

При работе в условиях низкой температуры воздуха необходимо полностью слить воду из насоса, удалить ее из вакуумного насоса и смазать его внутренние поверхности. Кроме этого, следует слить воду из всех полостей кранов, оставив их в полуоткрытом положении.

Плановые технические обслуживания (ЕТО, ТО-1 и ТО-2) проводят в объеме, указанном для НЦПК-40/100-4/400 (см. табл.3.3). Однако в некоторых из них имеются дополнительные работы.

ЕТО. Производится проверка уровня масла в центральном насосе. Он должен находиться между рисками на кронштейне (рис.3.29, поз.14). При необходимости долить масло.

ТО-1. Прочистить жиклер маслопровода вакуумного насоса капроновой леской сечением 0,4…0,5 мм.

ТО-2. Подтянуть сальниковые уплотнения вала центробежного насоса (см. Руководство по эксплуатации КШИН. 062542.002.РЭ).

Насос центробежный пожарный высокого давления

НЦПВ-4/400

Насос ПЦНВ-4/400 предназначен для тушения пожаров водой или пеной, забирая воду только из цистерны или от гидранта. Насос четырехступенчатый со встречно расположенными колесами третьей и четвертой ступени по отношению к первым двум колесам (рис.3.37).

Рис.3.37. Компоновка рабочих колес ПЦНВ-4/400.

Рабочие колеса насоса выполнены с полуоткрытыми цилиндрическими лопатками без переднего покрывающего диска. Рабочие колеса разделены направляющими аппаратами.

К выходному патрубку насоса крепится напорный коллектор. Внутри его расположен обратный (падающий) клапан, как в ранее описанных насосах. На коллекторе установлены два вентиля тарельчатого типа, пеносмеситель и перепускной клапан. Для слива воды из коллектора предусмотрены два шаровых крана. Такой же кран установлен для слива воды из коллектора.

Пеносмеситель по конструкции аналогичен ПС-5. Однако его дозатор рассчитан на подачу пенообразователя для работы 1 или 2 стволов с 3 или 6 % его концентрации. Уровень дозирования пенообразователя при работе с одним стволом-распылителем СРВД 2/300 3±0,6 и 6±1,2%.

На приборной панели насоса установлены: два манометра, счетчик времени наработки и показывающий прибор тахометра.

Счетчик времени наработки включается автоматически одновременно с началом вращения вала насоса. Он показывает время в часах, отработанное насосом с начала эксплуатации. Автоматическое включение и выключение счетчика осуществляет блок управления счетчиком. Информация о вращении вала насоса поступает в него от первичного преобразователя тахометра. На блоке управления имеются клеммы для подключения насоса к источнику электроэнергии пожарного автомобиля напряжением 12 В постоянного тока.

Перепускной клапан (ПК) обеспечивает частичный переток воды из насоса в цистерну при закрытых вентилях или выключенных стволах в цистерну, предотвращая перегрев насоса. Он также управляет работой отсечного клапана, перекрывающего поступление пенообразователя в насос.

Схема ПК показана на рис. 3.38 для случая, когда стволы отключены, насос работает и из коллектора 7 нет поступления воды в рукавные линии.

Рис. 3.38. Клапан перепускной: 1 – пластина; 2 – корпус клапана; 3 – ось; 4 - клапан; 5 – калиброванное отверстие; 6 – рычаг клапана; 7 – коллектор.

На оси 3 установлена пластина 1, которая силой возвратной пружины удерживает ее в положении, указанном на рисунке. На этой же оси размещен и рычаг 6 с клапаном 4, удерживаемый нажимной пружиной (пружины на рисунке не показаны). В представленном положении вода в небольшом количестве из полости А коллектора 7 будет поступать через отверстие 5 к отсекающему клапану, а затем от него – в цистерну пожарного автомобиля. При включении стволов в работу поток воды в коллекторе 7 (обозначен стрелками) преодолеет силу возвратной пружины пластины 1 и она займет положение, указанное прерывистой линией. При этом рычаг 6 тоже повернется и клапан 4 перекроет отверстие 5. Перетекание воды прекратится.

Наличие перепускного клапана позволяет осуществлять подачу воды на любых режимах (в том числе, при нулевой подаче).

Отсекающий клапан (ОК) (рис. 3.39) выполняет несколько функций: регулирует количество воды, перетекающее из ПК, автоматически перекрывает поступление пенообразователя из пенобака в насос в случае отключения подачи стволами и, наконец, используется для промывки системы подачи пенообразователя.

Рис.3.39. Отсекающий клапан: 1 – корпус; 2 – обратный клапан; 3 – клапан; 4 – штуцер; 5 – шток; 6 – сильфон; 7 – штуцер для подвода воды от перепускного клапана; 8 – втулка; 9 – штуцер для слива воды; 10 – штуцер для подвода воды в цистерну; 11 – штуцер для подвода пенообразователя к пеносмесителю.

Из перепускного клапана вода поступает через штуцер 7 в полость А и из нее в полость сильфона 6. В зависимости от количества поступающей воды сильфон, деформируясь, будет перемещать шток 5 вверх. При этом изменяется проходное сечение в горизонтальном отверстии клапана 3, чем и регулируется перетекание воды в цистерну пожарного автомобиля.

При тушении пожара пеной в случае отключения пенных стволов клапаном 3 будет перекрыто поступление пенообразователя через штуцер 11, полости Г и В будут разобщены и поступление пенообразователя к пеносмесителю прекратится. При возобновлении работы стволов поступление воды из ПК прекратится. Сильфон, занимая исходное положение, вытолкнет воду через полость А и Б и штуцер 10 в цистерну.

Слив воды из системы ПК и ОК осуществляется через кран, установленный на штуцере 9 для слива воды.

Промывка системы подачи пенообразователя осуществляется водой, подаваемой к штуцеру 4. Вода поступает в полость В отсекающего клапана и через штуцер 11 в пеносмеситель.

Параметры технической характеристики насоса представлены в табл.3.6.

Таблица 3.6

Техническая характеристика насоса при номинальной частоте вращения вала насоса представлена на рис.3.40.

Рис.3.40. Характеристика ПЦНВ-4/400: 1 – напор, м; 2 – мощность, кВт;

3 – кпд, %.

Насос обеспечивает подачу воды из цистерны пожарного автомобиля или водоисточника с подпором (до 6 кГс/см²) на один или два высоконапорных ствола-распылителя.

Использование насоса со стволами-распылителями высокого давления позволяет тушить пожары мелкораспыленными струями воды.

Работа насоса позволяет уменьшать расход воды за счет повышения огнегасящих свойств распыленной воды, эффективно осаждать дым и охлаждать воздух в замкнутых объемах, защищать ствольщика водяной завесой.

Использование насоса позволяет тушить пожары в зданиях повышенной этажности.

Техническое обслуживание насоса.Содержание работ по техническому обслуживанию и методы проведения представлены в табл.3.7.

Таблица 3.7

При обслуживании пожарных насосов серии НЦП (новое поколение) рекомендуется использовать смазочные материалы, перечень которых приводится в табл.3.8.

Таблица 3.8

* - допускается использовать трансмиссионные и моторные масла тех марок, которые применяются в пожарном автомобиле.

Пожарные насосы нового поколения на основании их эксплуатации непрерывно совершенствуются. Поэтому конструкции некоторых их элементов, описанные в учебнике, могут не соответствовать конструкциям НЦП, используемых в пожарных частях.

Насосные установки пожарных автомобилей

Насосные установки состоят из пожарного насоса и привода к нему, системы забора воды, системы дозирования пенообразователя и необходимых элементов коммуникаций. Коммуникации включают трубопроводы, соединяющие пожарный насос с системами забора воды, подачи пенообразователя, цистернами и баками для огнетушащих веществ. Регулирование подачи огнетушащих веществ к ручным и лафетным стволам осуществляется водопроводной арматурой. На пожарных машинах используется арматура, включающая краны, вентили, задвижки, клапана.

Совокупность трубопроводов, соединяющих пожарный насос с другими частями насосных установок, и установленной на них водопроводной арматуры, образуют водопенные коммуникации (ВПК) пожарных машин.