безбородко. Учебник для слушателей и курсантов высших пожарнотехнических образовательных учреждений
 Скачать 40.6 Mb.
|
|
Водопенные коммуникации пожарных автоцистерн других типов. На пожарных автоцистернах АЦ-30(130): №А, АЦ-40(130)63Б, АЦ-30(53А)106Б, а также на автонасосах АН-30(130)64А и АНР-40(130)127А принципиальные схемы водопенных коммуникаций и их устройство незначительно отличаются от представленной на рис. 7.6. На этих пожарных автомобилях не устанавливаются лафетные стволы; кроме того, управление водопенными коммуникациями на них предусмотрено только ручное, поэтому клапаны Ду-80 и Ду-32 заменены вентилями. Водопенные коммуникации АЦ на шасси Урал 5557 и 55571. На этих шасси производятся четыре АЦ. Две из них имеют лафетные стволы [АЦП-6/6-40(5557)-10 и АЦП-8/6(55571)-30] и две без лафетных стволов [АЦП –9/3-40(55571)-30 и АЦП-6/3-40(5557)-10]. В водопенных коммуникациях (рис. 7.11) применяются вентили (задвижки), конструкция которых описывалась раньше. Так, задвижка 5 – типа Ду-25, 9 – типа Ду-80, а 12 – типа Ду-100.  67 11 12 13 14 16 17 19 18 2 1 3 4 8 9 10 15 5 4 Рис. 7.11. Принципиальная схема водопенных коммуникаций: АЦ-6/6-40 (Урал 5557-10) 1 – масленка; 2 – пеносмеситель; 3 – тройник; 4, 13, 19 – заглушки; 5, 9, 10, 12 – вентили; 6 – пенобак; 7 – лафетный ствол; 8 – вакуумный кран; 11 – цистерна; 14 – напорная труба; 15 – напорная задвижка; 16 – коллектор; 17 – пожарный насос; 18 – всасывающий патрубок В отличие от общей схемы АЦ-40(131)137 (см. рис. 7.6) в этой схеме отдельно установлен лафетный ствол 7. Вода к нему поступает от коллектора 16 насоса при открытом вентиле 9. Особенностью этой системы является также то, что в ней не предусмотрена промывка водопенных коммуникаций с забором воды из цистерны. Эта операция должна выполняться подачей воды от постороннего источника, подсоединяемого к тройнику 3. Пенообразователь для тушения может забираться из пенобака 6 при открытом вентиле 5 или из посторонней емкости, подсоединяемой к тройнику 3. На всех АЦ этого типа устанавливается только насос ПН-40УВ. На ВПК осуществляются все операции, аналогично тому, как это описано для АЦ-40(131)137. Водопенные коммуникации АЦ на шасси КамАЗ. На шасси КамАЗ разработаны и производятся ряд автоцистерн. На них могут быть установлены пожарные насосы ПН-40-УВ, ПЦНН-40/100, ПЦНК-40/100-4/400. На ряде из них могут быть лафетные стволы с ручным или гидравлическим приводом. Из возможных комбинаций оборудования АЦ выделим типичные. Водопенные коммуникации АЦ с лафетными стволами и насосами ПН-40УВ. Такими ВПК оборудованы автоцистерны АЦ-5-40(4310), АЦ-7-4-(53213) и др. Принципиальная схема ВПК представлена на рис. 7.12. Заполнение насоса водой производится из постороннего водоисточника (водоема или водопроводной сети) так же, как описано раньше. При заполнении его из цистерны 1 должны быть закрыты вентили 15 и 3 и открыта задвижка 2. При открытом вакуумном кране вода заполнит насос. Подача воды в рукавные линии может осуществляться из цистерны 1 при открытой задвижке 2 и закрытых вентилях 3 и 15. Вода поступит в насос, а из него к напорной задвижке 9, к штуцеру которой должна быть присоединена рукавная линия.  89 10 11 12 13 7 6 15 1 14 5 4 2 3 Рис. 7.12. Водопенные коммуникации АЦ с лафетным стволом на шасси КамАЗ: 1 – цистерна; 2 – задвижка Ду-100; 3 – вентиль Ду-26; 4 – всасывающий патрубок; 5 – штуцер; 6 – пеносмеситель; 7 – вентиль Ду-25; 8 – пенобак; 9 – напорная задвижка Ду-70; 10 – вакуумный клапан; 11 – гидроцилиндр привода лафетного ствола; 12 – клапан Ду-70; 13 – лафетный ствол; 14 – пожарный насос; 15 – вентиль Ду-50 Поступление воды в лафетный ствол 13 может осуществляться из цистерны 1 (задвижка 2 открыта, а вентили 3 и 15 закрыты) или от посторонних источников, подсоединяемых к всасывающему патрубку 4. Управление клапаном 12 и лафетным стволом может осуществляться вручную или с помощью гидропривода 11. Подача раствора пенообразователя в насос 14 может осуществляться из пенобака при открытом вентиле 7 через пеносмеситель 6. Возможно забирать пенообразователь из посторонней емкости, подсоединяемой к штуцеру 5. Последовательность операций такая же, как уже описывалось. На серии этих АЦ возможно цистерны заполнять пенообразователем и использовать их как автомобили воздушно-пенного тушения. Заправка цистерны 1 пенообразователем возможна через штуцер 5 при открытом вентиле 3 и закрытых задвижке 2 и вентилях 15 и 7. Применяемый в схеме способ заполнения цистерны пенообразователем используется и для промывки системы подачи пенообразователя. При закрытых вентилях 15 и 7 и задвижке 2 вода из цистерны 1 будет забираться пеносмесителем 6 и подаваться в насос и его коммуникации, осуществляя их промывку. Заполнение цистерны водой может осуществляться заливкой ее через заливной патрубок на крышке люка. После тушения пожара от постороннего источника вода насосом подается через вентиль 15 при закрытых задвижке 2 и вентиле 3. Дистанционное управление лафетным стволом ПЛС-20. На автоцистерне применяется гидравлическая система управления лафетным стволом. Составной ее частью является кран-гидрозамок (рис. 7.13). Он предназначен для запирания рабочей жидкости в цилиндрах поворота механизма управления движением лафетного ствола при выключенной системе гидроуправления во время движения автоцистерны.  а 1 9 4 10 5 6 7 8 3 2 9 Рис. 7.13. Кран-гидрозамок: 1 – корпус; 2 – маховик; 3 – игольчатый клапан; 4 – гайка; 5 – золотник; 6 – клапан; 7 – пружина; 8 – прокладка; 9 – штуцер; 10 – кольцо В канале корпуса 1 гидрозамка имеются два клапана 6, две пружины 7 и золотники 5. Канал закрыт гайками 4. Усилиями пружины клапаны прижаты к гнездам в корпусе 1. При подаче масла от пульта управления к одному из штуцеров в полость крана между золотниками 5 и клапанами происходит следующее (рассмотрим это на примере подачи масла в правую полость в сечении Б-Б). Масло под давлением откроет клапаны и поступит по внутреннему каналу а (сечение А-А) к правому цилиндру поворота лафетного ствола. Золотник, открывая противоположный клапан, соединит полость левого цилиндра поворота со сливом масла. При открывании игольчатого клапана 3 (сечение А-А) обе полости цилиндров поворота будут соединены между собой. В этом случае станет возможным управление лафетным стволом вручную. Дистанционное управление (рис. 7.14) обеспечивается работой золотниковых распределителей 3 управлением движения лафетного ствола 4. Распределительная панель с золотниковыми распределителями 3 и манометр размещены на пульте управления, закрепленном на правой стенке подставки сидения водителя. Масло из маслобака 1 по трубопроводам подается на распределительную панель в золотниковые распределители 3. Они обеспечивают работу привода 5 подъема лафетного ствола и привода 7 его поворота в горизонтальной плоскости. В качестве рабочей жидкости используется веретенное масло. Рабочее давление в системе 3–4 МПа.  Рис. 7.14. Гидропривод лафетного ствола1 – маслобак в сборе; 2 – клапан; 3 – гидрораспределители; 4 – лафетный ствол; 5 – гидроцилиндр подъема; 6 – игольчатый клапан; 7 – гидроцилиндр поворота; 8 – гидрозамок; 9 – гидропривод клапана Ду-70; 10 – шестеренный насос 5 6 7 8 4 3 9 2 1 10 Все золотниковые устройства надежно работают, если в них исключается утечка масла. Поэтому в процессе эксплуатации необходимо следить, чтобы обеспечивалась хорошая фильтрация масла, тем самым достигается уменьшение изнашивания рабочих поверхностей плунжера и гильзы. Водопенные коммуникации АЦ с насосом ПЦНК-40/100-4/400. Пожарные насосы этого типа устанавливают на ряде автоцистерн по желанию заказчика. Они рекомендованы заводом на АЦ-5-40/4(4310) и АЦ-7 40/4(53213). ВПК на обеих автоцистернах идентичны. Водопенные коммуникации этого насоса целесообразно рассматривать состоящими из двух контуров: секции нормального давления (СНД) и секции высокого давления (СВД) (рис. 7.15). Контур секции нормального давления – это водопенная коммуникация насоса ПЦНН-40/100. Он принципиально не отличается от водопенных коммуникаций АЦ с насосами ПН-40УВ (см. рис. 7.12). Единственное отличие состоит в том, что через его коллектор 10 возможно подавать воду в четыре рукавные линии, подсоединяемые к патрубкам четырех напорных шаровых вентилей 11. Все операции по выполнению всех видов работ, производимых ВПК, идентичны описанным раньше. Валы насосов ПЦНН-40/100 14 и ПЦНВ-4/400 15 соединены зубчатой передачей, включаемой фрикционной муфтой. Секция высокого давления состоит из насоса 15 и коллектора 17. На коллекторе смонтированы перепускной клапан 16, кран 18 типа ДУ-25 и манометр. К штуцеру крана 18 прикреплен рукав, намотанный на рукавную катушку 19 типа КРВД-400-60. Рукав рассчитан на работу под напором до 400 м и имеет длину 60 м. На конце рукава закреплен ствол-распылитель высокого давления СРВД-2-300. Стволом можно подавать воду в номинальном режиме 2 л/с при напоре 300 м или не менее 1,1 м3/мин воздушно-механической пены.  2223 20 19 10 21 18 17 15 16 11 11 12 11 11 13 14 2 1 3 4 5 6 7 8 9 Рис. 7.15. Водопенные коммуникации АЦ с насосами ПЦНК-40/100-4/400 на шасси КамАЗ: 1 – цистерна; 2 – задвижка Ду-100; 3 – вентиль Ду-25; 4 – всасывающий патрубок; 5 – штуцер; 6 – пеносмеситель; 7 – кран Ду-25; 8 – пенобак; 9 – кран Ду-25; 10 – коллектор насоса низкого давления; 11 – вентили шаровые напорные Ду-70; 12 – задвижка Ду-70; 13 – вентиль Ду-50; 14 – насос 40/100; 15 – насос 4/400; 16 – перепускной клапан; 17 – коллектор насоса высокого давления; 18 – кран Ду-25; 19 – рукавная катушка; 20 – ствол ручной; 21 – клапан обратный; 22 – кран продувки рукава высокого давления 1/2"; 23 – рессивер шасси При уменьшении или прекращении подачи воды стволом сработает перепускной клапан 16 и вода от него по трубопроводу будет перетекать в цистерну 1. По окончании работы СВД осуществляется удаление остатков воды из рукава сжатым воздухом. Сжатый воздух поступает из рессивера 23 автомобиля. Для продувки необходимо закрыть кран 18 и открыть кран 22. Обратный клапан 21 предотвращает поступление воды к рессиверу 23. Водопенные коммуникации на АЦ с насосом НЦПВ-4/400. Насос этого типа устанавливают на автоцистернах с цистернами вместимостью 0,82 м3 воды и пенобаками вместимостью от 50 до 200 л. Эти автоцистерны оборудуются на шасси ЗИЛ-4327-20(4х4)- АЦ-0,8-4 или на шасси ЗИЛ-5301(4х2). Они могут забирать воду только из своих цистерн или от пожарного водопровода. Поэтому на них не имеется вакуумных насосов. Особенностью ВПК является то, что пеносмеситель 5 (рис. 7.16) состоит из эжектора 6, отсекающего клапана 7 и перепускного клапана 9. В пеносмесителе имеется сливной шаровой кран 8. Такие сливные краны имеются на коллекторе 2 и два сливных крана на насосе 1. Напорные вентили 11 аналогичны по конструкции.  63 4 5 7 10 11 9 8 16 2 1 13 12 14 15 Рис. 7.16. Водопенные коммуникации АЦ с НЦПВ 4/400 1 – насос; 2 – коллектор; 3 – пенобак; 4 – кран включения пенобака; 5 – пеносмеситель; 6 – эжектор; 7 – отсекающий клапан; 8 – сливной шаровой кран; 9 – перепускной клапан; 10 – шаровой кран; 11 – напорный вентиль; 12 – цистерна; 13, 15 и 16 – трубопроводы; 14 – клапан Забор воды осуществляется из цистерны 12 при открытом клапане 14 или от водопроводной сети через напорно-всасывающие рукава. При закрытом верхнем напорном вентиле 11 и открытом нижнем вентиле 11 заполняется цистерна. Подача воды в рукавную линию осуществляется при открытом верхнем напорном вентиле. Подача пенообразователя осуществляется следующим образом. При работающем насосе включают эжектор 6 и кран 4. Пенообразователь будет поступать к отсекающему клапану 7, затем к эжектору 6 и из него по трубопроводу 16 во всасывающую полость насоса и через напорный вентиль 11 в рукавную линию. Промывка системы подачи пенообразователя производится только при заборе воды от гидранта. Перед началом промывки к напорному вентилю должен быть подсоединен ствол-распылитель, а краном 4 необходимо отключить подвод пенообразователя из пенобака 3 к отсекающему клапану 7. Регулируя обороты насоса, устанавливают давление на выходе из насоса в пределах 1 – 3 МПа, кран включения эжектора ставят в положение «открыто» и открывают шаровой кран 10. При этом вода из первой ступени насоса по трубе 13 поступит в ОК 7, из него в эжектор 6 и по трубе 16 во всасывающую полость насоса. В насосе промывочная вода будет смешиваться с водой, поступающей из гидранта, и выливаться через ствол-распылитель. Насос должен работать 3 – 5 мин, при этом следует поворачивать на полный оборот 3 – 5 раз ручку дозатора пеносмесителя. Периодически производится проверка работоспособности перепускного клапана 9. Для этого необходимо отсоединить трубопровод 15 от цистерны 12 и направить его конец в мерную емкость. Создав давление в насосе, равное 2 – 3 МПа, измерить расход воды. Он должен быть не менее 0,1 л/с. Открыв напорный вентиль 11 и включив ствол-распылитель при давлении воды 3,5 – 4 МПа, переток воды должен прекратиться. Полностью перекрыв ствол-распылитель при давлении в насосе 4 – 4,5 МПа, переток воды должен возобновиться с подачей не менее 0,1 л/с. Проверка производится не менее двух раз. 7.4. Согласование режимов работы двигателя ПА и потребителей энергии Потребителями энергии могут быть генераторы электрического тока, лебедки, компрессоры, приводы механизмов пожарных автолестниц и автоколенчатых подъемников, а также пожарные насосы на автоцистернах и автонасосах. Мощность потребителей энергии на пожарных машинах сравнительно небольшая, да и эксплуатируются они в основном (кроме пожарных насосов) при постоянных скоростных режимах. Поэтому согласование режимов их эксплуатации и двигателя в основном осуществляется по скоростным параметрам. Рассмотрим это на следующем примере (рис. 7.17). На этом рисунке кривая 2 является частичной скоростной характеристикой, ограничивающей мощность двигателя при его работе в стационарном режиме. Кривая 3 характеризует крутящий момент, соответствующий частичной скоростной характеристике (кривая 2). Прямая 4 характеризует максимальную мощность потребителя. Диапазон скоростных его режимов от nм до nк может быть рекомендован для привода потребителя. Зная обороты вала потребителя nп и выбранные обороты двигателя nдв, определяют передаточное отношение привода:  . (7.1) М, Нмnк nN Me max N, кВт Рис. 7.17. Согласование режимов работы двигателя и потребителя: 1 – внешняя скоростная характеристика двигателя; 2 – частичная характеристика; 3 – крутящий момент; 4 – уровень мощности потребителя n, об/мин nм 0,75nN Nп 0,7 Nemах Ne, кВт 1 Nemax Более сложным является согласование режимов эксплуатации пожарных насосов и двигателей. Пожарные насосы эксплуатируются в широком интервале величин развиваемых ими напоров и подач воды. Изменение от максимальных до минимальных значений величин напоров и подач воды образуют поле эксплуатации насосов. Естественно, что каждой точке этого поля будет соответствовать величина потребляемой мощности. Вот эти мощности и необходимо согласовать с полем мощности, отдаваемой двигателем в стационарном режиме работы двигателя. Для осуществления процедуры согласования необходимо знать зависимости напоров Н, м, развиваемых насосами, от величин подачи Q, л/с. Такие зависимости H = f(Q) при заданной величине высоты всасывания hвс = 3,5 м и постоянных оборотах вала насоса получают экспериментально. При этом, естественно, определяют мощность N = f(Q) и значение коэффициента полезного действия. Было установлено, что изменение Н, N и η в зависимости от величины Q можно выразить аналитически: уі = Ai+ BiQ - CiQ2 , (7.2) где i = 1 – величина напора, м вод.ст.; i = 2 – величина потребляемой мощности, кВт; i = 3 – значение коэффициента полезного действия; Q – подача насоса, л/с. Значения постоянных А, В и С приводятся в табл. 7.1. При определении мощности N, потребляемой пожарным насосом, необходимо учитывать ее потери в трансмиссии. При этом будет определена мощность, отдаваемая двигателем. Потери мощности учитываются коэффициентом полезного действия трансмиссии:  , (7.3)где  = 0,97 – КПД зубчатой передачи;  = 0,99 – КПД карданного вала; ηп.о= 0,99 – КПД промежуточной опоры; к – количество зацепленийзубчатых колес или опор карданного вала. Таблица 7.1
| |||||||||||||||||||||||||||