ОБЪЕМНЫЕ НАСОСЫ И ИХ ЭКСПЛУАТАЦИЯ

Объемные насосы работают по принципу изменения объема и перемещения жидкости под действием поверх­ностного давления. В пожарной технике применяют поршневые, шестеренные, пластинчатые и водокольцевые насосы (см. рис. 4.46).

Шестеренные насосы в основном применяют как на­весные, предназначенные для тушения пожаров в сель­ской местности. Навесные шестеренные насосы устанав­ливают на переднем бампере автомобилей ГАЗ-51, ГАЗ-63 и ЗИЛ-130, тракторах и других транспортных средствах.

Наибольшее распространение получил навесной ше-стеренный самовсасывающий насос НШН-600, работаю­

щий без вакуумного аппарата от водоисточников с глу­биной всасывания не более 6 м.

Подачу шестеренного насоса можно рассчитать для любой частоты вращения, если известны его геометри­ческие параметры и объемный КПД:

Q = л (^а —/.3) ^^ (4.29)

где /?—радиус окружности выступов, м; г—радиус окружности впадин, м; Ь—ширина шестерни, м; п—частота вращения, с-';

t]o — объемный КПД.

Корпус / шестерепного насоса НШН-600 (рис. 4.45) изготовлен из чугуна и имеет внутри две цилиндрические расточки для размещения стальных шестерен 4 с эволь-вептным профилем зубьев. На ведущем и ведомом ва­лах 2 закреплены на шпонках 3 шестерни 4. Опорами ва­лов служат шариковые подшипники. Для прочности шестерни и валы подвергают термической обработке.

Предохранительный клапан запирает канал между всасывающей и напорной полостью насоса и состоит из корпуса 8, бронзового клапана 6, стальной пружины 7, упора -9, регулировочного болта 11 с контргайкой 10 \\ алюминиевого колпачка клапана 12.

В корпусе насоса предусмотрены два отверстия с за­глушками 5: одно—для присоединения манометра к на­порной полости; другое—для установки вакуумметра к всасывающей полости насоса или для предварительной заливки насоса и всасывающей линии водой-

Подшипники валов установлены в боковых крышках 14. От полости насоса подшипники защищены резиновы­ми сальниками. Снаружи подшипники закрыты крышка­ми 13, причем верхние крышки глухие, а нижние имеют ^отверстия для выхода концов вала с войлочным уплот­нением. ; Крышки 14 привинчены гайками и не имеют прокла-

док. Герметичность достигается затяжкой гаек. Зазор при полной затяжке гаек между крышками и торцами шесте­рен составляет 0,08...0,18 мм, что позволяет создавать до­статочное разрежение в полости насоса и осуществлять подъем воды из открытых водоисточников.

Насосы НШН-600 поставляются заводами с комплек­том оборудования для подвески на транспортных средст­вах. Кроме того, прилагается следующее пожарно-техни-ческое оборудование: два всасывающих рукава диамет­ром 75мм; всасывающая сетка СВ-80; два напорных льняных рукава диаметром 66 мм и три диаметром 51 мм;

трехходовое разветвление РТ-70; ручные стволы PC-70 и PC-50.

Вариант установки насоса на автомобили марки ГАЗ-51 и ГАЗ-53 представлен на рис. 4.46, а на автомо­биль марки ЗИЛ-130—на рис. 4.47. Установка насосов на тракторы Т-40 и Т-40А показана на рис. 4.48.

Для крепления насоса НШН-600 к бамперу автомо-

билеи ГАЗ-51 и ГАЗ-53 (см. рис. 46) вал привода 3 про­пускают через отверстие кронштейна заводной рукоят­ки 4. Передние отверстия основания корпуса насоса 6 должны зайти за фиксаторы, после чего фиксаторы от­тягивают вниз, поворачивают на 90°, и насос перемеща­ется до совмещения средних отверстий основания с фиксаторами, фиксаторы под действием пружин вхо­дят в средние конусные отверстия основания корпуса насоса и закрепляют его, а вал привода своими шлицами соединяется со шлицами специального храповика 2, ко­торый прикреплен болтами к шкиву /. После установки

насоса проверяют правильность его монтажа по радиаль­ному биению соединительной муфты 5, которое не более 0,7мм. Затем окончательно закрепляют кронштейн 8 с косынкой 10 подтягиванием гаек. Если биение муфты превышает 0,7мм, необходимо отрегулировать установку насоса регулировочным болтом 9 и гайками крепления кронштейна. При необходимости пуска двигателя вруч­ную используют рукоятку 7.

Насос НШН-600 на бампере автомобиля ЗИЛ-130 (см. рис. 47) крепят аналогичным образом, только вал привода пропускают через отверстие в бампере, а не в кронштейне.

При установке насоса на тракторе Т-40 и Т-40А (см. рис. 48) его монтируют на брусе передней рамы трактора аналогично с установкой насоса на шасси ав­томобилей ГАЗ и ЗИЛ.

Необходимо иметь в виду, что движение автомобиля или трактора с насосом, не отсоединенным от храповика коленчатого вала, запрещается.

При тушении пожара собирают всасывающую линию на один или два рукава с всасывающей сеткой. Всасыва­ющую сетку опускают в воду на глубину не менее 0,6 м от поверхности воды. Напорную рукавную линию соби­рают в зависимости от условий работы и обстановки на пожаре.

Двигатель включают при нейтральном положении ры­чага коробки передач и выжатой педали сцепления. От­пускают педаль сцепления и доводят педалью газа ча­стоту вращения до 15...20с~¹. Происходит всасывание воды из водоема, после чего увеличивают частоту вра­щения до рабочего режима 25...30 c-¹.

Работа насоса без всасывающей сетки не допускается. Если насос не забирает воду из водоисточника, необхо­димо залить в полость насоса 100...250г масла через вса­сывающий патрубок или смазать шестерни консистентной смазкой (солидолом) через пресс-масленку. Работать без воды длительное время насос не может, иначе быст­ро изнашиваются поверхности трения.

В транспортном положении насос с муфтой и валом привода выводят из зацепления с храповиком коленчато­го вала. При помощи крайних отверстий лап и фиксато­ров насос закрепляют в выключенном положении на крон­штейне. После окончания работы шестеренного насоса в него заливают 200...500 г масла МЮБ, прокручивают шестерни на 6...10 оборотов и закрывают заглушками штуцеры.

Пластинчатые (шиберные) насосы применяют в по­жарной технике для создания вакуума и заполнения центробежных пожарных насосов водой. В настоящее время разработан вариант вакуумной системы для по­жарного насоса ПН-40УА с шиберпым насосом, однако серийного производства таких насосов пока нет.

На мотопомпе МП-600 используют вакуумный аппа­рат в видешиберно-роликового насоса как одного из видов шиберных насосов. Насос (рис. 4.49) состоит из чугунного корпуса 6, который имеет выпускное отверстие и прилив с коническим отверстием для пробки-оси 4. К корпусу винтами прикреплена крышка 8. Внутри кор­пуса эксцентрично установлен ротор 7, в пазы которого свободно вставлены ролики 13. Ротор вращается в двух бронзовых подшипниках скольжения 9, которые смазыва­ются через колпачковые масленки 14. На хвостовике ро­тора закреплено фрикционное кольцо 10 при помощи шпонки, шайб // и шплинта 12. Пробка-ось 11 крепится к центробежному насосу фланцем. Корпус шиберного на­соса поворачивается на пробке-оси 4 рукояткой 3. Плот­ность насадки корпуса на оси обеспечивается пружиной 2, специальными шайбами и гайкой /. Для предотвращения засорения в пробке-оси 4 установлена сетка 5.

Насос включают поворотом рукоятки 3, при этом фрикционное кольцо входит в зацепление с канавкой ма­ховика двигателя и происходит совмещение отверстий пробки-оси и впускного канала шиберного насоса.

При полном заполнении центробежного насоса и вса­сывающей линии вода будет вытекать из выпускного от­верстия шиберного насоса. В этом случае необходимо подать воду в рукавную линию, а затем выключить по­воротом рукоятки 3 вакуумный насос. Время забора воды из водоисточника с глубиной всасывания 6м составляет не более 50 с.

На пожаре необходимо обеспечить герметичность вса­сывающей линии и насоса, следить за наличием смазки в масленках. При включении вакуумного аппарата не следует с большим усилием прижимать фрикционное ко­лесо к маховику во избежание перегрузки двигателя.

После пожара корпус вакуумного аппарата необходи­мо снять с пробки-оси, прочистить и промыть корпус и сетчатый фильтр. Проверить поворотом вращение ро­тора и перемещение роликовых шиберов (по характер­ному звуку). Если ролики перемещаются плохо, следует промыть насос керосином и далее залить в корпус масло

МЗОБ. Далее следует произвести сборку насоса и уста­новку пробки оси (отверстием вниз), соблюдая нри этом плотность соединений. Подшипники и пробку-ось смазы­вают солидолом, выполняют полную дозаправку масле­нок и готовят мотопомпу к дальнейшей эксплуатации.

В пожарных насосах НЦС-15 (насос центробежный самовсасывающий) для лесопожарных агрегатов на базе трактора К-700 и в переносных-" мотопомпах МП-13 для заполнения центробежного насоса водой применяют во-докольцевой вакуумный насос.

Водокольцевой насос мотопомпы МП-13 аналогичен по конструкции насосам НЦС-15 (рис. 4.50) и состоит из корпуса 4, который одновременно является задней крыш­кой центробежного насоса и имеет фланец для крепления его к двигателю. Диафрагма / па штифтах зафиксиро­вана на корпусе и выполнена с окнами и каналами для впуска и выпуска всасываемого воздуха. Бронзовое рабо­чее колесо 3 водокольцевого насоса на шпонке установ­лено на валу 5 и имеет свободное осевое перемещение по

валу 5 для самоустановки во время сборки насоса и рав­номерного прилегания к поверхностям диафрагмы и крышки. Между диафрагмой и задней крышкой уста­новлены уплотнительное кольцо 2 и пакет регулировоч­ных прокладок 7. При помощи прокладок регулируется торцевой зазор водокольцевой ступени. Уплотнение вала осуществляется резиновыми каркасными сальниками 6. Для слива воды из водокольцевой ступени предусмотрен сливной краник 8. Время всасывания воды водокольце-вым вакуумным насосом с высоты 6 м не превышает 40 с.

При использовании мотопомпы на пожаре необходимо через заливочную горловину залить в корпус 1 л воды, а зимой — антифриз, жидкое масло или дизельное топли­во. После работы необходимо слить воду не только из полости центробежного насоса, но и из водокольцевой ступени.

При хранении мотопомпы рекомендуется залить в кор­пус водокольцевого насоса 100...200 г жидкого масла и прокрутить 10...15 раз вал. Хранить мотопомпу допуска­ется в закрытых помещениях.

Гидроэлеватор Г-600А. Предназначен для забора во­ды из открытых водоисточников, которые находятся ни­же уровня насоса до 20 м и удалены от пожарного авто­мобиля на расстояние до 100м. Гидроэлеватор может забирать воду из водоисточников с небольшой глубиной (5...10 см). Это свойство гидроэлеваторов позволяет ис­пользовать их для откачки воды, пролитой при тушении пожара.

Гидроэлеватор Г-600А (рис. 4.51) состоит из корпу­са, на котором шпильками закреплены колено / и диффу­зор 5 со смесительной камерой. Внутри корпуса установ­лен конический насадок 4, через который проходит поток рабочей жидкости, подаваемой от центробежного насоса ПА. Эжектируемая жидкость из открытого водоисточни­ка через всасывающую сетку 3 поступает в вакуумную камеру и далее вместе с потоком рабочей жидкости пере­мещается в смесительную камеру и диффузор. Для соединения гидроэлеватора пожарными рукавами пре­дусмотрены на колене гидроэлеватора и диффузора муф­товые соединительные головки.

Давление на насосе в зависимости от глубины забора воды и величины эжектируемого расхода определяют по графику-диаграмме (рис. 4.52). График построен для случая, когда длина напорных линий не превышает 20 м.

Подача воды из автоцистерны от открытых водоис-

точников при помощи гидроэлеватора осуществляется по различным схемам. По наиболее распространенной схе­ме, изображенной на рис. 4.52, емкость для воды ложар-ной автоцистерны используют как промежуточную. За­бор и подачу воды по такой схеме осуществляют в сле­дующем порядке:

установить АЦ и собра-ib рукавную линию по схеме (см. рис. 4.52), устранить резкие перегибы в рукавах, в цистерну через люк опустить напорно-всасывающий ру­кав и для устранения резких перегибов закрепить его ру­кавной задержкой;

выжав сцепление, включить коробку отбора мощности на насос и плавно отпустить педаль сцепления;

выключить сцепление рычагом из насосного отсека;

открыть одну напорную задвижку на насосе (к гидро­элеватору) и задвижку на трубопроводе от цистерны;

остальные задвижки и краны должны быть закрыты;

включить сцепление;

рычагом «Газ» увеличить частоту вращения вала на­соса до 2000 об/мин;

при возвращении воды от гидроэлеватора в цистерну открыть задвижку на напорном коллекторе насоса (к стволу);

установить необходимый напор на насосе (70...80м);

следить за уровнем воды в цистерне и регулировать его открыванием (закрыванием) задвижки на напорном коллекторе насоса (к стволу) и частотой вращения вала насоса рукояткой «Газ».

Способ, показанный на рис. 4.52, о, применяют для подачи на тушение одного ствола диаметром 19 или 13 мм.

В случаях когда необходимо подавать воду на туше­ние пожаров через два ствола (расход до Юл/с), а диа­метр трубопровода из цистерны в насос недостаточен для поддержания уровня воды в емкости и стабильной рабо­ты насосной установки, необходимо всасывающий рукав от насоса опустить в емкость через люк (4.52,6). Для насосов ПН-40 и ПН-30 в этом случае достаточно исполь­зовать водосборник, на один патрубок которого установ­лена заглушка, а к другому подсоединен рукав от гид­роэлеватора (рис. 4.52, в). Во время запуска вакуумный клапан должен быть открыт для выпуска воздуха. После запуска такой системы необходимо закрыть задвижку от цистерны и затем подать воду к стволам.

В некоторых случаях устанавливают разветвление пе-Ьед водосборником, через которое выпускают воздух при Запуске системы, воздух в насос не попадает, что уско­ряет запуск системы.

При подаче воды па пожар в количестве 10...20 л/с

используют два гидроэлеватора, включаемые параллель­но (рис. 4.52, г, д). Запускают в работу гидроэлеваторы

поочередно: сначала один, потом другой.

Наиболее характерными ошибками при работе с гид­роэлеваторами являются:

перекручивание и перегибы рукавов при прокладке рукавных линий;

резкое открывание напорных задвижек при подаче во­ды к стволам;

снижение давления в рукавной линии от гидроэлева­тора к водосборнику на всасывающей полости насоса;

при использовании водосборника подача воды к ство­лам при открытой задвижке на трубопроводе от емкости цистерны;

неполное открывание напорной задвижки на насосе при подаче воды к гидроэлеватору при запуске;

превышение предельного расстояния до водоисточ­ника.

При использовании гидроэлеваторов для забора и по­дачи воды к пожару необходимо знать количество воды, необходимое для запуска системы. Воды в емкости долж­но быть достаточно для заполнения всей рукавной систе­мы до гидроэлеватора и от него к насосу. С учетом про­должительности запуска системы расчетный объем воды должен быть с коэффициентом запаса не менее двух.

Данные по объему воды в одном пожарном рукаве длиной 20 м при диаметре рукава: 51 мм — 40 л; 66 мм — 70л и 77 мм — 95л.

При техническом обслуживании гидроэлеваторов не­обходимо проверять; наличие и исправность резиновых прокладок в соединительных головках; крепление и чи­стоту решеток во всасывающем отверстии; плотность фланцевых соединений и затяжку гаек; чистоту отвер­стия конического насадка.

Примеры решения задач

Задача 1. Определить максимальную высоту всасывания при ра­боте центробежного насоса на ПА АЦ-40(130)63А без кавитацнн с подачей воды 15 л/с, высота местности над уровнем моря 400 м, температура воды 20 °С, сопротивление во всасывающей линии0,01,коэффициент запаса1,2.

Решение. По формуле (4.22) находим

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: