безбородко. Учебник для слушателей и курсантов высших пожарнотехнических образовательных учреждений
 Скачать 40.6 Mb.
|
|
Пожарный центробежный насос высокого давления ПЦНВ-4/400. Насос ПЦНВ-4/400 предназначен для тушения пожаров водой или пеной, забирая воду только из цистерны или от гидранта. Насос четырехступенчатый со встречно расположенными колесами третьей и четвертой ступени по отношению к первым двум колесам (рис. 2.39). Рабочие колеса насоса выполнены с полуоткрытыми цилиндрическими лопатками без переднего покрывающего диска. Рабочие колеса разделены направляющими аппаратами. К выходному патрубку насоса крепится напорный коллектор. Внутри его расположен обратный (падающий) клапан, как в ранее описанных насосах. На коллекторе установлены два вентиля тарельчатого типа, пеносмеситель и перепускной клапан. Для слива воды из коллектора установлены два шаровых крана. Такой же кран установлен для слива воды из коллектора. Пеносмеситель по конструкции аналогичен ПС-5. Однако его дозатор рассчитан на подачу пенообразователя для работы 1 или 2 стволов с 3 или 6 % его концентрации. Перепускной клапан (ПК) обеспечивает частичный переток воды из насоса в цистерну при закрытых вентилях или выключенных стволах в цистерну, предотвращая перегрев насоса. Он также управляет работой отсечного клапана, перекрывающего поступление пенообразователя в насос. Схема ПК показана на рис. 2.40 для случая, когда стволы отключены, насос работает и из коллектора 1 нет поступления воды в рукавные линии. Силой пружины (на схеме не показана) на оси 3 заслонка 9 перемещена в горизонтальное положение. В этом положении упором 4 клапан 6, укрепленный на рычаге 7, откроет отверстие в штуцере 5. Вода в небольшом количестве будет перетекать из полости А коллектора по отверстию штуцера 5 через отсечной клапан в цистерну пожарного автомобиля.   Рис. 2.40. Клапан перепускной:1 – коллектор насоса; 2 – корпус клапана; 3 – ось заслонки; 4 – упор; 5 – штуцер; 6 – клапан; 7 – рычаг; 8 – ось рычага; 9 – заслонка 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A Б Рис. 2.41. Отсекающий клапан: 1 – корпус; 2 – обратный клапан; 3 – клапан; 4 – штуцер для промывки; 5 – шток; 6 – сильфон; 7 – штуцер для подвода воды от перепускного клапана; 8 – втулка; 9 – штуцер для слива воды; 10 – штуцер для подвода воды в цистерну; 11 – штуцер для подвода пенообразователя к пеносмесителю 1 2 3 4 5 6 7 8 A 9 10 11 При включении стволов в работу поток Б воды переместит заслонку 9 в положение, указанное пунктиром. Рычаг 7 силой пружины (она не показана) на оси 8 клапаном 6 перекроет отверстие в штуцере 5, при этом перетекание воды прекратится. Отсекающий клапан (ОК) (рис. 2.41) выполняет несколько функций: регулирует количество воды, перетекающее из ПК, автоматически перекрывает поступление пенообразователя из пенобака в насос в случае отключения подачи стволами и, наконец, используется для промывки системы подачи пенообразователя. Из перепускного клапана вода поступает через штуцер 7 в полость А и из нее в полость сильфона 6. В зависимости от количества поступающей воды сильфон, деформируясь, будет перемещать шток 5 вверх. При этом изменяется проходное сечение в горизонтальном отверстии клапана 3, чем и регулируется перетекание воды в цистерну пожарного автомобиля. При тушении пожара пеной в случае отключения пенных стволов клапаном 3 будет перекрыто поступление пенообразователя через штуцер 11, полости Г и В будут разобщены и поступление пенообразователя к пеносмесителю прекратится. При возобновлении работы стволов поступление воды из ПК прекратится. Сильфон, занимая исходное положение, вытолкнет воду через полость А и Б и штуцер 10 в цистерну. Слив воды из системы ПК и ОК осуществляется через кран, установленный на штуцере 9 для слива воды. Промывка системы подачи пенообразователя осуществляется водой, подаваемой к штуцеру 4. Вода поступает в полость В отсекающего клапана и через штуцер 11 в пеносмеситель.  Рис. 2.42. Схема компоновки рабочих колес ПЦНК-40/100-4/400:1 – рабочее колесо ступени нормального давления; 2 – вал; 3 – фрикционный механизм включения мультипликатора; 4 – ведущее колесо мультипликатора; 5 – вал; 6 – рабочие колеса ступени высокого давления; 7 – коллектор ступени высокого давления; 8 – коллектор ступени нормального давления 1 2 3 4 5 6 7 8 d b c c a Пожарный центробежный насос комбинированный ПЦНК-40/100-4/400. Насос комбинированный, двухступенчатый. На валу 2 насоса нормального давления укреплено рабочее колесо 1, механизм 3 включения ведущего зубчатого колеса мультипликатора 4 (рис. 2.42). При включенной второй ступени, нормальном напоре 100 м и подаче 40 л/с насос работает как насос ПЦНН-40/100. При этом вода поступает во всасывающий патрубок а, подается в коллектор 8, а затем в рукавную линию b. При включенной второй ступени и отсутствии напорной линии b нормального давления вода из коллектора 8 первой ступени поступает по трубопроводу с во всасывающий патрубок колеса 6 насоса второй ступени, а затем, как показано стрелками, в коллектор 7 насоса высокого давления и в напорную линию d. Первая ступень насоса конструкции отличается от ПЦНН-40/100 только наличием механизма 3 включения мультипликатора. Передаточное отношение мультипликатора равно 2,33. Смазка всех деталей осуществляется маслом из масляной ванны. К выходному патрубку ступени высокого давления присоединен коллектор 7. На нем установлены два вентиля тарельчатого типа и перепускной клапан, как на насосе ПЦНВ-4/400. Он соединен трубкой с цистерной. На коллекторе имеется патрубок для соединения рукава на рукавной катушке со стволом-распылителем. На нем также предусмотрен отвод с обратным клапаном для продувки рукава катушки сжатым воздухом из рессивера тормозной системы. Параметры технических характеристик насосов серии ПЦН представлены в табл. 2.2. Таблица 2.2
* При работе одной или двух ступеней. Примечания: 1. Потребляемая мощность и КПД ПЦНК указаны для случая подачи и напора нормального или высокого. При одновременной подаче воды секцией нормального и высокого напора ее величина равна соответственно 15 и 2 л/с (величины напоров номинальные). В этом случае общий КПД не менее 0,35, а потребляемая мощность не более 64,5 кВт. 2. Параметры характеристик в табл.2.2 получены при глубине всасывания 3,5 м и номинальных частотах вращения валов насосов. При максимальной глубине всасывания подача насосов уменьшается на 50 %. Рабочие характеристики ПЦН были получены во ВНИИПО. Обрабатывая экспериментальные результаты, была получена общая формула зависимости напора Н, м, развиваемого насосами, потребляемой мощности N, кВт, и КПД в зависимости от величины подачи Q, л/с: yi = Ai + BiQ – Ci Q2 + DQ3.(2.16) Значения индексов i и коэффициентов А, В, С и D приводятся в табл. 2.3. Они получены при номинальных скоростях вращения валов насосов и высоте всасывания 3,5 м. Таблица 2.3
Рабочие характеристики ПЦН, построенные в соответствии с данными табл. 2.3, приводятся на рис. 2.43.    00 Рис. 2.43. Рабочие характеристики: 1 – ПЦНН-40/100; 2 – ПЦНВ-20/200; 3 – ПЦНВ-4/400 1 2 3 При необходимости иметь характеристики насосов при скоростях, отличных от номинальных, производят пересчеты в соответствии с методом подобия. 2.6. Вакуумные системы пожарных насосов Для подачи воды центробежными насосами их рабочие полости и всасывающие рукава необходимо заполнить водой. Это осуществляется вакуумными системами. Их основу составляют вакуумные насосы и краны, трубопроводы и приводы управления. На АЦ, АНР и мотопомпах в качестве вакуумных насосов применяют газоструйные, шиберные, поршневые и иногда водокольцевые насосы. Приводы к ним могут быть ручными или комбинированными: ручными и автоматическими. Последние обеспечивают автоматический забор воды при пуске насоса и восстановление обрыва водяного столба. Газоструйные вакуумные системы. Эти системы применяются на АЦ и АНР с насосами ПН-40, ПН-60 и ПН-110. В их систему входят вакуумные краны, газоструйные вакуумные аппараты (ГСВА), трубопроводы. Вакуумный кран предназначен для соединения внутренней полости насоса с газоструйным вакуумным аппаратом. Он устанавливается на коллекторе насоса. Его устройство показано на рис. 2.44, а принципиальная схема – на рис. 2.45. На этом рисунке показано положение, когда кулачковый валик 11 отжал нижний клапан 13. В этом положении пружина верхнего клапана 8 прижмет его к седлу и разобщит полости Б и В. При таком положении клапанов 8 и 11 отсасываемый из насоса ГСВА воздух пройдет в полость А и Б и по трубке б к струйному насосу. Это показано сплошными стрелками. По заполнении насоса водой кулачковый валик поворачивают так, чтобы нижний клапан 13 разобщил полости А и Б, а верхний клапан 8 соединил полость Б и В. В этом положении струйный насос отсосет из полости Б и трубки, соединяющей вакуумный клапан с ГСВА, попавшую туда воду. Воздух по отверстию а поступит в полость В и Б и в трубку б. В нижней части крана имеются два отверстия, закрытые глазками 1 из органического стекла (см. рис. 2.44). К одному из них крепится корпус 4 электрической лампочки. Через глазок контролируют заполнение насоса водой.   Рис. 2.44. Вакуумный кран:1 – глазок; 2 – платик; 3 – упор рукоятки; 4 – корпус электро- лампочки; 5, 7, 12 – гайки; 6 – корпус крана;8 – верхний клапан; 9 – рукоятка; 10 – уплотнение; 11 – кулачковый валик; 13 – нижний клапан; 14 – пружина 1 2 3 4 5 7 8 9 10 11 12 13 14 Рис. 2.45. Принципиальная схема вакуумного крана: 8 – верхний клапан; 11 – кулачковый валик; 13 – нижний клапан 8 11 13 а б 6 Газоструйные вакуумные аппараты устанавливают в системе выпуска отработавших газов двигателя внутреннего сгорания АЦ или АНР. ГСВА состоит из корпуса с заслонками, струйного газового насоса и газовой сирены. Блок газоструйного вакуум-аппарата и газовой сирены (рис. 2.46) состоит из корпуса 5 и крышки 10, изготовленных из серого чугуна. К корпусу 5 присоединены резонатор 1 и распределитель 2, составляющие газовую сирену, и струйный насос 12. Внутри корпуса на осях 6 установлены заслонки 3 и 14. На концах осей закреплены рычаги 7 и 11. Пружиной 13 заслонки прижаты к своим седлам. В этом положении отработавшие газы проходят от двигателя к глушителю.  Рис. 2.46. Газоструйный вакуумный аппарат:1 – резонатор; 2 – распределитель; 3, 14 – заслонки; 4 – рычаг заслонки; 5 – корпус; 6, 9 – ось заслонки; 7, 11 – рычаги; 8 – фланец; 10 – крышка; 12 – струйный насос; 13 – пружина 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13 12 14 Условия работы ГСВА очень тяжелые. Все его детали омываются горячими отработавшими газами двигателя. Поэтому большой и малый диски заслонок выполнены из жаростойкой легированной стали и приварены к стальным цилиндрам. Заслонки 3, 14 устанавливаются так, что могут отклоняться от их осей на 5 – 6о. Этим обеспечивается плотное прилегание заслонок к седлам. Рычаги 4 жестко соединены с осями 6, поворачивающимися в стальных втулках. Струйный насос 12 крепится к фланцу ГСВА. К фланцу 8 диффузора присоединяется трубопровод от вакуумного крана. Герметичность в месте соединения корпуса и крышки обеспечивается прокладками из асбостального полотна и подмоткой шнурового асбеста в выточках осей. Оси заслонок собирают на графитной смазке. Включение ГВСА производят из насосного отделения при заднем размещении насоса. При этом заслонка 14 займет вертикальное положение и будет открыт путь отработавшим газам в струйный насос 12. Сирену включает водитель в кабине. При этом заслонка 3 займет вертикальное положение, отработавшие газы будут проходить через распределитель 2 в резонатор 1. Изменяя обороты двигателя и, следовательно, количество выходящих отработавших газов, изменяют силу и тон звука, издаваемого сиреной.  Рис. 2.47. Вакуумная система с ГСВА:1 – всасывающая сетка; 2 – всасывающий рукав; 3 – пожарный насос; 4 – вакуумный кран; 5 – коллектор двигателя; 6 – корпус ГСВА; 7 – заслонка; 8 – выхлопная труба; 9 – струйный насос; 10 – трубка 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Pa Qэ Q Qр Работу системы всасывания рассмотрим по схеме, представленной на рис. 2.47. При вертикальном положении заслонки 7 ГСВА и включенном вакуумном кране 4 отработавшие газы двигателя Qp поступят в струйный насос 9. В его камере будет создано разрежение и из полости насоса 3 и всасывающих рукавов 2 начнется удаление воздуха Qэ. Под влиянием разности атмосферного давления Ра и разрежения поднимется обратный клапан во всасывающей сетке 1 и вода заполнит всасывающую линию. При выключении вакуумного крана камера струйного насоса будет соединена с атмосферой. Это позволит ГСВА удалить воду из трубки 10, если она туда попала при несвоевременном выключении вакуумного крана. Проверка работоспособности вакуумной системы производится по величине создаваемого разрежения в насосе за нормативное время. Его величина 0,073–0,0076 МПа должна достигаться за 20 с. Герметичность насоса оценивается по падению разрежения в насосе. Оно не должно превышать 0,013 МПа за 2,5 мин. Проверка осуществляется в такой последовательности. Всасывающий патрубок насоса должен быть закрыт заглушкой, вакуумный кран включен. Запустив двигатель, увеличивая его обороты, создают вакуум, оцениваемый по мановакуумметру. Выключив вакуумный кран, по секундомеру фиксируют время падения вакуума. Если в течение 2,5 мин оно будет меньше 0,013 МПа, насос и всасывающая система исправны и работоспособны. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||