Насос ПН-40УВ

ПОЖЕЖНИЙ НАСОС ПН-40УВ

Пожежний насос ― спеціальний пристрій для подачі води або інших засобів гасіння вогню до місць і вогнищ загоряння. Пожежні насоси пн 40/100 і пн 60/100 встановлюються на пожежній спеціалізованої техніки: автоцистернах, мотопомпах і т. д. Всі насоси діляться на три категорії — комбіновані, високого тиску (2-5 МПа) або низького тиску (не більше 2 МПа).

Варто враховувати, що пожежні насоси не мають самовсмоктування і передбачають заповнення перед безпосереднім застосуванням. Якщо робота насоса залежить від пожежної цистерни, то потрібно всього лише відкрити запірну арматуру. У випадку функціонування за рахунок відкритого водоймища ― необхідно обов'язкове початкове заповнення. Для цих цілей використовують спеціальний вакуумний прилад, який всмоктує в порожнину пожежного насоса воду.

Як тільки з'явилося 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 і викидати воду до 7.5 м у висоту. Внутрішня герметичність порожнин насоса, які потрібно регулярно перевіряти з допомогою вакууму, також мають не останнє значення в якісній роботі даного приладу.

Якщо необхідно подати суміш води і піни, то на насос оснащується пеносмесителем. При цьому, надходження води і піноутворювача відбувається через спеціальні вентилі, що регулюють подачу пінної суміші і води.

Класифікація пожежних насосів:

Найбільше поширення отримали пожежні насоси консольного типу правого обертання. Пожежні відцентрові насоси класифікуються по тиску:

Нормального тиску — 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, які складаються з послідовно з'єднаних насосів нормального і високого тиску, мають загальний привід.

Основні параметри насосів:

Подача (витрата) насоса Q л/сек

Напір насоса Н метр

Потужність N, кВт

Найбільша геометрична висота всмоктування һвс м.

Номінальне число оборотів обертання побіди/хв

На території колишнього СРСР найбільш поширений пожежний насос нормального тиску має наступні параметри:

Напір 100 м (10 кгс/см2)

Подача 40 л/с

Найбільша висота всмоктування 7,5 м

Номінальне число оборотів обертання 2700 об/хв

Пристрій і принцип дії:

Пожежні насоси складаються з:

робочого колеса;

корпуси типу равлика з вихідним дифузором;

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

кришки корпусу;

напірного колектора;

пеносмесителя (пристрої змішування і дозування піноутворювача);

запірних вентилів;

пневматичної запірного вентиля для підключення лафетного ствола пожежного автомобіля;

вала привідного;

ущільнюючого пристрою приводного вала;

пристрої визначення частоти обертання насоса;

панелі управління з органами управління і приладами (важелі, рукоятки, мановакууметрами та інші);

вакуумного насоса (передбачений не завжди).

У корпусі насоса встановлено і вільно обертається колесо. При обертанні, лопатки колеса впливають на рідину і повідомляють їй енергію, збільшуючи тиск і швидкість. Проточну частину корпусу насоса виконують у вигляді спіралі. У корпусі насоса передбачена плоска знімна майданчик «зуб», за допомогою якої вода з колеса насоса знімається і направляється в дифузор. В результаті обертання колеса насоса, на вході у всмоктуючому каналі виникає вакуум (розрідження), а на виході в дифузорі — манометрическое (надлишкове) тиск. У усмоктувальної порожнини кришки колеса передбачені роздільники потоку перешкоджають його закручування. Так само подводящую частина каналу при вході в колесо насоса рекомендується виконувати у вигляді конфузора, що збільшує швидкість потоку на вході на 15-20 % [2]. Вихідну частину спірального відводу корпусу виконують у вигляді дифузора з кутом конусності 8 °[3]. Поперечні перетину дифузора виконують круговими. Можна виконувати перерізу відмінними від кругових, в цьому випадку співвідношення площ і довжин вибирають за аналогією до дифузора із круговими поперечними перерізами. Виконання зазначених рекомендацій перешкоджає утворенню турбулентного режиму руху рідини, дозволяє знизити гідравлічні втрати в насосах і підвищити ККД. Для запобігання перетікання рідини з напірної порожнини у всмоктувальну, між корпусом і колесом насоса передбачені щілинні ущільнення. Конструкція щілинних ущільнень допускає незначне перетікання рідини між порожнинами, у тому числі і в закриту порожнину між колесом і корпусом насоса з боку підшипникових опор. Для зняття тиску, у цій закритій порожнині, в колесі насоса передбачені наскрізні отвори, спрямовані в порожнину всмоктування. Кількість отворів дорівнює кількості лопаток колеса.

Для утворення суміші води і піни, на насосі передбачений ствол. Через ствол частина води з напірного колектора, подається у усмоктувальну порожнину кришки насоса, спільно з піноутворювачем. Піноутворювач може подаватися в насос, як через трубопроводи з ємності пожежного автомобіля, так і з сторонньої ємності через гнучкий гофрований шланг. Дозування (пропорційне співвідношення) піни та води проводиться через отвори різного діаметру дозуючого диска пеносмесителя.

Для регулювання подачі води або пінної суміші на пожежні рукави або інші споживачі, встановлені запірні вентилі. При необхідності, на насосі може бути встановлений вентиль з пневматичним приводом для підключення пристроїв, що вимагають дистанційного включення, таких як: лафетный стовбур, поживні гребінки піногенераторів аеродромних пожежних автомобілів і т. д.

Опис роботи:

Так як пожежний насос не є зваженим, перед запуском у роботу його необхідно заповнити. При роботі насоса від цистерни пожежного автомобіля, в силу того, що рівень рідини в цистерні вище рівня насоса, заповнення можливо відкриттям запірної арматури, без створення вакууму. При роботі насоса з відкритого водоймища, необхідно первинне заповнення. Тому перед пуском в роботу включають вакуумний апарат . Вакуумний насос всмоктує воду в пожежний насос, після чого вакуумний апарат вимикають і вмикають обертання пожежного насоса. При заповненому насос, манометр насоса показує надмірний тиск. Після появи тиску, на насосі повільно відкривають засувки і вода надходить у напірні пожежні рукави, до отримання струменя без домішок повітря. Після чого, пожежний насос готовий до роботи. Пожежний насос стійко працює, всмоктуючи воду, з висоти до 7.5 м. Подальше збільшення висоти всмоктування призводить до виникнення кавітації, нестабільній роботі насоса і, як правило, зриву струменя.

Для нормальної роботи насоса важливе значення має забезпечення герметичності внутрішніх робочих порожнин. При експлуатації, насоси періодично перевіряються вакуумом на герметичність. Створюється максимальне значення вакууму і 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 з допомогою складної і дорогої ливарної оснастки.

У більшості випадків для виготовлення деталей насоса застосовують алюміній. Іноді використовують інші матеріали такі як чавун. Алюміній має не високі ливарні властивості. Кращими способами лиття алюмінію є лиття в кокіль і лиття під тиском.

Зовнішні частини корпусу і колеса насоса отримують з допомогою кокільних форм, внутрішні частини — з допомогою ливарних стрижнів.

Основним завданням при виготовленні насосів є забезпечення точності і взаємного розташування поверхонь внутрішньої проточної частини корпусу насоса і колеса. Поверхні внутрішньої частини корпусу і лопатки колеса мають сложною криволінійну форму. Відхилення геометричних розмірів призводить до зміни умов руху рідини, додаткових втрат потужності в процесі роботи і зміні заданих параметрів насоса. Також, несиметричне розташування внутрішніх частин коліс по відношенню до центру обертання, призводить до дисбалансу. Складна тонка форма лопаток колеса створює труднощі при литті. Тонкі поверхні погано заповнюються, в результаті утворюються порожнечі і раковини. Для виключення зазначених дефектів застосовують попередній підігрів форм, влаштовують у стрижнях спеціальні отвори для відведення газів.

Основними дефектами впливають на параметри роботи насоса є:

напливи, пісок, мушлі в проточній частині корпусу і колеса;

ливарні раковини, порожнини на майданчику «зубі» розділяє початок і вихід спірального відводу корпусу;

несиметричність розташування внутрішніх поверхонь колеса по відношенню до осі обертання;

розбіжність середини вихідних отворів колеса, центральної осі дифузора корпусу при складанні насоса.

Завданням механічної обробки та складання, є забезпечення заданого взаємного розташування деталей і складальних одиниць.

Деталі з неприпустимими дефектами допрацьовують, а при неможливості, відправляють в шлюб.