Насос ПН-40У

ПОЖАРНИЙ НАСОС ПН-40

Пожежник насос — спеціальний пристрій для подавання води або інших засобів гасіння вогню до місць і вогнища загоряння. Пожежні насоси пн 40/100 і пн 60/100 встановлюються на пожежній спеціалізованій техніці: автоцистернах, мотопомпах тощо. Всі насоси діляться на три категорії — комбіновані, високого тиску (2-5 МПа) або низького тиску (не більш ніж 2 МПа).

Варто враховувати, що пожежні насоси не мають самовсмоктування й передбачають заповнення перед безпосереднім застосуванням. Якщо робота насоса залежить від пожежної цистерни, то потрібно лише відкрити запірну арматуру. У разі функціонування завдяки відкритій водоймі необхідно обов'язкове початкове заповнення. Для цього використовують спеціальний вакуумний прилад, який всмоктує в порожнину пожежного насоса воду.

Щойно з'явився тиск, потрібно відкрити засувки, щоб вода надійшла в пожежні шланги. Але повністю готовим до роботи пожежний шланг буде лише після надходження струменя без вмісту повітря. У робочому режимі пожежний насос здатний стійко функціонувати та викидати воду до 7.5 м заввишки. Внутрішня герметичність порожнин насоса, які потрібно регулярно перевіряти за допомогою вакууму, також мають не останнє значення в якісній роботі цього приладу.

Якщо необхідно подати суміш води та піни, то на насос обладнується пеносемінцем. Водночас, надходження води та піноутворювача відбувається через спеціальні вентилі, що регулюють подавання пінної суміші та води.

Класифікація пожежних насосів:

Найбільшого поширення здобули пожежні насоси консольного типу правого обертання. Пожежні відцентрові насоси класифікуються за тиском:

Дитячий тиск — пожежні насоси, що створюють на виході тиск до 2,0 МПа (20 кгс/см2).

Високого тиску — пожежні насоси, що створюють на виході тиск понад 2,0 МПа (20 кгс/см2) до 5,0 МПа (50 кгс/см2).

Комбіновані — пожежні насоси, що складаються з послідовно з'єднаних насосів нормального та високого тиску, що мають загальний привод.

Основні параметри насосів:

Подавання (витрата) насоса Q л/сек

Напор насоса Н метр

Потужність N кВт

Найбільша геометрична висота всмоктування hвс.

Номінальна кількість обертів обертання nоб/хв

На території колишнього СРСР найпоширеніший пожежний насос нормального тиску має такі параметри:

Напір 100 м (10 кгс/см2)

Подавання 40 л/с

Найбільша висота всмоктування 7,5 м

Номінальна кількість обертів обертання 2700 об/хв

Пристрій і принцип дії:

Пожежні насоси складаються з:

робочого колеса;

корпусу типу равлика з вихідним дифузором;

корпусу підшипникових опор (іноді корпус опор вала виготовляється спільно з корпусом насоса);

кришки корпусу;

напірного колектора;

пенозмішувача (пристрої змішування й дозування піноутворювача);

запірних вентилів;

пневматичного запірного вентиля для під'єднання лафетного дула пожежного автомобіля;

вала приводного;

ущільнювального пристрою приводного вала;

пристрої визначення частоти обертання насоса;

панелі керування з органами керування й приладами (важільними, ручками, мановакууметрами та іншими);

вакуумного насоса (передбачений не завжди).

У корпусі насоса встановлене та вільно обертається колесо. Під час обертання, лопатки колеса впливають на рідину та повідомляють їй енергію, збільшуючи тиск і швидкість. Проточну частину корпусу насоса виконують у формі спіралі. У корпусі насоса передбачений плоский знімний майданчик «зуб», за допомогою якого вода з колеса насоса знімається й спрямовується в дифузор. Унаслідок обертання колеса насоса, на вході у всмоктувальному каналі виникає вакуум (роздільна здатність), а на виході в дифузорі — манометричний (витривалий) тиск. У всмоктувальній порожнині кришки колеса передбачені роздільники потоку, що перешкоджають його закручуванню. Так само підведення частини каналу під час входу в колесо насоса рекомендується виконувати як конфузор, що збільшує швидкість потоку на вході на 15-20% [2]. Вихідну частину спірального відведення корпусу виконують як дифузор з кутом конусності 8°(3]. Поперечні перерізи дифузора виконують круговими. Можна виконувати перерізи відмінними від кругових, у цьому разі співвідношення площ і довжин вибирають за аналогією до дифузора з круговими поперечними перерізами. Виконання зазначених рекомендацій перешкоджає утворенню турбулентного режиму руху рідини, дає змогу знизити гідравлічні втрати в насосах і підвищити ККД. Для запобігання перетоку рідини з напірної порожнини всмоктувальну, між корпусом і колесом насоса передбачені щілинні ущільнення. Конструкція щілинних ущільнень допускає незначний перетік рідини між порожнинами, зокрема й у закриту порожнину між колесом і корпусом насоса з боку підшипникових опор. Для зняття тиску, у цій закритій порожнині, у колесі насоса передбачені насоси, наскрізні отвори, спрямовані в порожнину всмоктування. Кількість отворів становить кількість лопаток колеса.

Для утворення суміші води та піни, на насосі передбачений піносмісник. Через піносмішувач частина води, з напірного колектора, спрямовується у всмоктувальну порожнину кришки насоса, спільно з піноутворювачем. Піноутворювач може подаватися в насос як через трубопроводини з ємності пожежного автомобіля, так і з сторонньої ємності через гнучкий гофрований шланг. Дозування (пропорційне співвідношення) піни та води виробляється через отвори різного діаметра дозувального диска піномемісника.

Для регулювання подавання води або пінної суміші на пожежні рукави або інші споживачі, встановлені запірні вентилі. За потреби на насосі може бути встановлений вентиль із пневматичним приводом для під'єднання пристроїв, що потребують дистанційного вмикання, як-от: лафетний стовбур, поживні гребінці піногенераторів аеродромних пожежних автомобілів тощо.

Опис роботи:

Оскільки пожежний насос не є самовсмоктувальним, перед запуском у роботу його необхідно заповнити. Під час роботи насоса від цистерни пожежного автомобіля, через те, що рівень рідини в цистерні вищий від рівня насоса, заповнення можливе відкриттям запірної арматури, без створення вакууму. Під час роботи насоса з відкритої водойми необхідно початкове заповнення. Тому перед пуском до роботи входять вакуумний апарат. Вакуумний насос всмоктує воду в пожежний насос, після чого вакуумний апарат вимикає й вмикає обертання пожежного насоса. У разі заповненого насоса манометр насоса показує надлишковий тиск. Після появи тиску на насосі повільно відкривають засувки та вода надходить у опорні пожежні рукави, до отримання струменя без домішок повітря. Після чого пожежник насос готовий до роботи. Пожежник насос стійко працює, всмоктуючи воду, з висоти до 7.5 м. Подальше збільшення висоти всмоктування призводить до виникнення кавітації, нестабільної роботи насоса і, зазвичай, зриву струменя.

Для нормальної роботи насоса важливе значення має забезпечення герметичності внутрішніх робочих порожнин. Під час експлуатації насоси періодично перевіряються вакуумом на герметичність. Створюється максимальне значення вакууму та перекривається кран між основним і вакуумним насосом. Вважається нормою, якщо падіння вакууму за 1 хвилину не перевищує 0,1 кгс/см2.

Завдання технології виготовлення:

Виготовлення насосів — процес складний і трудомісткий. Більшість деталей насоса відливають за допомогою складної та дорогої ливарної оснастки.

Здебільшого для виготовлення деталей насоса застосовують алюміній. Іноді використовують інші матеріали, як-от чавун. Алюміній має високі ливарні властивості. Найкращими способами для лиття алюмінію є лиття в кокіль і лиття під тиском.

Зовнішні частини корпусу та колеса насоса отримують за допомогою кокінальних форм, внутрішні частини — за допомогою литяних стрижнів.

Основним завданням під час виготовлення насосів є забезпечення точності та взаємного розташування поверхонь внутрішньої проточної частини корпусу насоса та колеса. Поверхні внутрішньої частини корпусу та лопатки колеса мають складену криволінійну форму. Відхилення геометричних розмірів призводить до зміни умов руху рідини, додаткових втрат потужності в процесі роботи та зміни заданих параметрів насоса. Також несиметричне розташування внутрішніх частин коліс щодо центру обертання призводить до дисбалансу. Складна тонка форма лопаток колеса створює труднощі під час лиття. Тонкі поверхні погано заповнюються, унаслідок чого утворюються порожнечі та раковини. Для усунення зазначених дефектів застосовують попереднє підігрівання форм, влаштовують у стрижнях спеціальні отвори для відведення газів.

Основними дефектами, що впливають на параметри роботи насоса, є:

напливи, пісок, раковини в проточній частині корпусу та колеса;

ливарні раковини, порожнечі на майданчику «зубе» розділяється на початок і вихід спірального відведення корпусу;

несиметричність розташування внутрішніх поверхонь колеса щодо осі обертання;

незападіння середини вихідних отворів колеса, центральної осі дифузора корпусу під час складання насоса.

Завданням механічного оброблення та збирання є забезпечення заданого взаємного розташування деталей і складальних одиниць.

Деталі з неприпустими дефектами допрацьовують, а у разі неможливості, відправляють у брак.