ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПОЖАРНЫХ НАСОСАХ

4.1.1. Краткие исторические сведения о развитии пожарных на­сосов. История создания приспособлений и механизмов для подъема воды уходит за пределы нашей эры. Первые упоминания о сущест­вовании таких приспособлений относятся к III...II вв. до нашей эры.

Примерно за 120 лет до нашей эры древнегреческий механик из Александрии Ктесибий (ученик Герона) изобрел поршневой пожар­ный насос. Предполагают, что первые насосы были выполнены из двух деревянных цилиндров, поршни изготовлены из кожи. Устрой­ство нагнетательных и всасывающих клапанов, наличие уравнитель­ного воздушного колпака, насадка для подачи воды на огонь гово­рят о том, что принципиально конструкция современных ручных поршневых насосов не отличается от насоса Ктесибия,

Изготовление пожарных насосов в Европе, включаяРоссию, бы.ло налажено в средние века. Это обстоятельство подтверждается историками по косвенным данным из записей в расходных книгах и из других источников.

В XVIII в. в связи с развитием производства чугуна, машино­строения и с появлением первых паровых двигателей совершенству­ются конструкции поршневых насосов.

В России первые паровые пожарные насосы начал выпускать в 1863г. машиностроительный завод Акционерного общества «Гу­став Лист». Эти насосы имели мощность около 15 л. с. (11 кВт),

В 1882 г. был изготовлен образец центробежного насоса для Все­российской художественной промышленной выставки. Этот насос имел значительную мощность — 400 ведер в 1 мин.

В XIX в. широкое применение электродвигателей способствовало распространению насосов с вращающимся рабочим колесом.

Первая идея использовать центробежные силы для перекачки воды принадлежит Леонардо да Винчи (1452...1519 гг.). Позднее были предложены различные конструкции центробежных насосов:

насос Жозефа Бланкано (1566...1624 гг.), насосы французских уче­ных А. Рамелли (1584г.) и Д. Папена (1698г.).

Членом Российской Академии наук Леонардом Эйлером(1707„.1783 гг.) была разработана струйная теория центробежного насоса, однако заметного влияния на развитие центробежных насосов в то времяона не оказала.

Быстрыми темпами насосостроение развивалось во второй по­ловине XIX в. В 1848 г. Аппольд (Англия) впервые сконструировал центробежный насос с загнутыми назад лопатками. В США Джон­сон предлагает использовать многоступенчатый насос (1846г.). В 1853 г. английская фирма «Гвннн» создаст многоступенчатый на­сос с последовательным соединением рабочих колес, размещенных в одном корпусе, привод насоса впервые производился от паровой турбины. В 3886 г. фирма «Бродниц» (Германия) разработала кон­струкцию насоса с двумя рабочими колесами на одной оси, всасыва­ющие патрубки которых расположены в противоположных сторонах, благодаря чему уменьшились осевые силы в насосе. На английском заводе Маттер энд Плятт в 1887 г. в многоступенчатом насосе был впервые применен направляющий аппарат. Все это говорит о быст­ром развитии конструкций насосов и широком распространении их в промышленности.

В России разработками центробежных насосов и вентиляторов занимался инж. А. А. Саблуков (1783...1857 гг.). Им был разработан и применен для проветривания Чагирского рудника на Алтае центро­бежный вентилятор с двухсторонним всасыванием и колесом с че­тырьмя прямыми лопатками. Вентилятор получил широкое распро­странение в России и за границей. В 1840 г. Саблуков переоборудо­вал вентилятор для использования его при перекачке воды, т. е. изобрел центробежный насОс.

В 1898 г. В. А. Пушечников изобрел первый глубинный центро­бежный насос артезианского тина.

На первых отечественных пожарных автомобилях ПМЗ-1, ПМГ-1 и ПМЗ-2 были установлены пожарные насосы, изготовленные на Московском заводе пожарных машин. Марка насоса Д-20 была на­значена по номеру сборочного чертежа насоса в конструкторской документации. Буквы и цифры, входящие в обозначение, не связаны с параметрами насоса. Впоследствии при изменении номера чертежа этот насос имел марку 4АД-90.

Насос Д-20 изготовлен из двух последовательно соединен­ных направляющим аппаратом рабочих колее на одной оси. Для заполнения водой от открытых водоисточников в этнх на­сосах предусмотрен шиберный вакуумный аппарат, включаемый через специальную муфту (рис. 4.1). По эксплуатационным ка­чествам насос зарекомендовал себя хорошо. Однако следует от­метить, что насос работал с двигателями автомобилей малой мощности и поэтому параметры его были ниже, чем снятые на стенде (рис. 4.2).

Позднее были сделаны попытки разместить пожарные насосы в передней части автомобиля. Благодаря такому решению высво­бождено дополнительное пространство в кузове и ликвидирова-

на сложная трансмиссия к насосу. Для размещения насоса в перед­ней части автомобиля использовали одноступенчатый консольный насос ПД-10, применяемый ранее для перекачки бензинов нанасос­ных станциях (рис. 4.3).

Насос ПД-10 имел повышающий редуктор (мультипликатор) с передаточным отношением и=2:1. Рабочее колесо имело щелевыа уплотнения лабиринтного типа, для забора воды из открытых водо­источников был применен водокольцевой вакуумный насос, который заливался водой (зимой антифризом) через специальное отверстие с пробкой. В крышке насоса была предусмотрена рубашка обогре­ва, где циркулировала вода системы охлаждения. Такиенасосыбыли установлены на пожарных автомобилях ПМЗ-3 и ПМЗ-6.

Позднее насос ПД-10 вследствие замерзания жидкости в водо-кольцевом насосе был модернизирован и стал выпускаться под мар­кой ПН-1200 (ПН —пожарный насос; 1200—подача насоса, л/мин). Основное отличие этих насосов в том, что водокольцевой насос был снят, а для забора воды использовался газоструйный вакуумный аппарат. Насос ПН-1200 установлен на пожарных автомобилях ПМГ-3, ПМЗ-6, ПМЗ-7, ПМЗ-8 и мотопомпах М-1200 и ММ-1200.

В 1948...1949гг. ЦНИИПО разработал новый двухступенчатый насос с направляющим аппаратом маркиПН-25А для пожарных автомобилей (25—подача, л/с; А—тип насоса). Насос расположен в специальном отапливаемом отсеке в задней части кузова.Нагрузка на заднюю ось пожарных автомобилей была предельной, поэтому пожарныйнасос изготовляли в основном из алюминиевых сплавов,

10 20 i)Q 60 80 0,/v/C рис. 4.2. Характеристика насоса Д-20

Впервые на пожарном насосе стационарно был установлен пеносме-ситсль.

Разрез насоса ПН-25А показан на рис. 4.4. Для крепления кор­пуса к раме автомобиля были предусмотрены два ушка прилива, а в нижнюю часть корпуса ввернут сливной кран. Кран газоструй­ного вакуумного аппарата расположен в верхней части насоса, кана­лом соединен с внутренней полостью насоса. На рис. 4.4 стрелками показан поток жидкости от всасывающегопатрубка насоса к рабо­чему колесу первой ступени и далее черезканалы направляющего аппарата к входному окну рабочего колесавторой ступени и из него

Рис. 4.3. Насос ПД-10

к напорному коллектору (на разрезе не виден). Из напорной полости насоса при включенном пеносмесителе часть воды проходит через пеносмеситель и в него подсасывается пенообразователь.

Диаметр всасывающего патрубка и рукава 100 мм. На насосе имелась два напорных патрубка для присоединения напорных ру. кавов.

Пожарный насосПН-25А, установленный на шасси ГАЗ-51, мог работать со следующими параметрами: при высоте всасывания 7 м н частоте вращениявала 2600 об/мин напор насоса //==105 м, пода­ча Q=15 л/е;при высоте всасывания до 3,5 м и частоте вращения вала 2600 об/миннапор насоса H=SQ м, подача 0=25 л/с.

Второй модельюнасоса ПН-25А является насос ПН-25Б, уста. навливаемый на автомобиле химического пенного тушенияПМЗ-16. Насос ПН-25Б имел всасывающий патрубок диаметром 125 м. На гасосе были предусмотрены дополнительно два фланца для трубо-

Рис. 4.4. Пожарный насос ПН-25А

проводов, подающих воду к двум пеногенераторам. Насос оборудо вали тахометром с червячным приводом, изменили конструкцию ва куумного клапана.

Пожарные насосы ПН-25А и ПН-25Б устанавливали на пожар ные автомобили ПМГ.6, ПМГ-12,ПМЗ-9 и ПМЗ-10, ПМЗ-9Л' ПМЗ-10М.

В 1953 г. конструкторским отделом насосного завода им.Калкнина •яУПО УВ Москвы был спроектирован пожарный насосПН-4< Он был установлен на пожарных автомобилях ПМЗМ-1, 2 я S Пожарный насос ПН-40 состоял из двух насосов: двухступенчатое центробежного и водокольцсвого вакуумного, расположенных н одном валу. Все корпусные детали насоса были отлиты из алюми ниевого сплава АЛ-4 и для защиты от коррозии анодированы.Насобыл оборудован пятиходовым краном, установленным в верхне части на корпусе насоса. Положение крана соответствовалопятвидам работ: заполнение цистерны из водоема; тушение из цистерн! и наполнение цистерны от гидранта; заливка в о до кольцевоговакуумного насоса; подача воды к стволам; отсос воздуха и заливкасиетемы.

К недостаткам относились: большие масса и стоимость;невозможность отключения водокольцевого вакуумногонасоса; несовер

шенный боковой подвод воды, снижающий антикавнтационные каче

ства насоса. К недостаткам насоса относилось и то, что номиналь­ную подачу (Q=40n/c)можно было получить при всасывания воды не более чем с1,5 м.

В 1954...1955 гг. был спроектирован насосПН-45 для установки ва автомеханических лестницах ЛА и ЛБ и на автоцистернахАЦ-45 ва шассиМАЗ-205. Насос ПН-45 был выполнен в основном из алю­миниевых сплавов, имел две ступени с направляющим аппаратом, оборудован шиберным вакуумным аппаратом, расположенным вод­ном корпусе с насосом.

Параметры насоса при частоте вращения вала л=2000 об/мин равны //=95 м, Q=45 л/с.

В 1954...1955 гг. были спроектированы пожарные центробежные насосы ПН-20 и ПН-30. Насосы ПН-20 и ПН-30 были предназначены для установки на автомобили шасси ГАЗ-51 и ЗИЛ-120. Конструк­тивно насосы отличались только размерами, направлением вращения рабочих колес и тем, что корпус насоса ПН-20 был отлит из чугуна (СЧ-18-36), а ПН-30—из алюминиевого сплава АЛ-5.

Продольный разрез насоса ПН-30 представлен на рис. 4.5. Кон­струкция насоса достаточно проста и имеет большое сходство с со­временными насосами.

Параметры насосаПН-30 следующие: при частоте вращениява­ла л=2600 об/мин, подачаQ=30 л/с, напор//=110 м.

В 1937 г. насос ПН-30 был модернизирован, изменена конструк. ция сальников и упрощена конструкция наружного уплотнениявала. В 1958 г. был спроектирован насос ПН-ЗОК (консольный) с увели­ченными размерами. Консольное крепление вала повлекло необходи­мость отливки в корпусе насоса специального колодца дляразмеще.вия шариковых подшипников. Исключение передней опоры вала по­ложительно сказалось на условиях всасывания насоса и увеличении подачи. Применение шариковых подшипников увеличило долговеч-дость насоса и его эксплуатационные качества.

Пожарные насосы ПН-ЗОКФ и ПН-40У конструктивно схожи с насосом ПН-ЗОК и успешно использовались наПА в 60— 70-е годы.

Конструкции современных пожарных насосов рассмотрены в сле­дующих параграфах учебника.

4.1.2. Определение и классификация насосов. Насосы — это машины, пребразующие подводящую энергию в ме­ханическую энергию перекачиваемой жидкости или газа. В пожарной технике применяют насосы различного вида (рис. 4.6). Наибольшее применение находят механичес­кие насосы, в которых механическая энергия твердого тела, жидкости или газа преобразуется в механическую энергию жидкости.

Рис. 4.5. Пожарный насос ПН-30

По принципу действия насосы классифицируют в за< висимости от природы преоо^ла дающих сил, под действии ем которых происходит перемещение перекачиваемой среды в насосе. Таких сил бывает три: массовая сила (инерция), жидкостное трение (вязкость) и сила поверх­ностного давдения.АНасосы. в которых прробляттярт дей-^ ствие_массовых сил и жидкостное _трение (или то и дру­гое) , объединены в группу пиками up i-i^rv—насосов^ а насосы, в Которых поеоб.ладают силы поверхностного давления^ ^п<"Ьтвл"1ют rpvnpv nfi-j^"^ ня^ии"!

Объемные насосы по конструктивному исполнению подразделяются на порщневые; шестеренные; пластинча­тые (шиберные); в од о кольцевые.

Во всех этих насосах жидкость перемещается под дей­ствием поверхностного давления при переменном объ­еме пространства, занимаемого жидкостью.

Схемы поршневых насосов представлены на рис. 4.7. У поршневых насосов простого действия (рис. 4.7, а) за

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: