инструмент 2Размерность ПН-40УВ ПН-60 ПН-110 Напор м 100 100 100 Подача л/с 40 60 110 Частота вращения об/мин 2700 2500 1350 Диаметр рабочего колеса мм 320 360 630 КПД - 0,61 0,6 0,6 Потребляемая мощность кВт 65 98 150 Максимальная высота всасывания м 7,5 Масса кг 65 180 620 Рис. 2.21. Напорная задвижка ПН-110: 1 – клапан; 2 – рычаг; – ось заслонки; 4 – гайка5 – шпиндель; 6 – корпус; 7 – крышка; 8 – гайка; 9 – уплотнение; 10 – маховичок 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 2.5. Пожарные центробежные насосы (ПЦН) Пожарные насосы этого типа – насосы нового поколения. Основные конструктивные элементы и системы, обеспечивающие их функциониро- вание, аналогичны элементам и системам насосов ПН. Однако в конструк- ции насосов ПЦН имеется ряд принципиальных особенностей, отличаю- щих их от насосов ПН. В этих насосах герметизация внутренних полостей осуществляется уплотнениями торцового типа. Элементы этих уплотнений изготовлены из силицированного графита. Этот материал характеризуется высокой изно- состойкостью и, следовательно, обеспечивает долговечность уплотнений. Уплотнения рабочих колес пожарных насосов могут быть и комби- нированными. Так, по желанию заказчика изготавливаются насосы, в ко- торых уплотнения рабочих колес и межступенчатые уплотнения выполня- ются щелевыми, а концевые уплотнения вала – торцовыми. Существенным является также и то, что струйные насосы в вакуумных системах заменены пластинчатыми насосами с механическим приводом. Важным является то, что в конструкции насосов реализованы авто- матические системы управления забором воды из естественных водоис- точников. Ручной привод является дублирующим. Внесены изменения и в систему подачи пенообразователя. Так, преду- сматривается автоматическое выключение подачи пенообразователя при вы- ключении пенных стволов или ГПС. На некоторых ПЦН предусмотрен авто- матический контроль и поддержание концентрации пенообразователя в воде. На насосах предусмотрена установка счетчиков продолжительности их работы. Пожарный центробежный насос низкого давления – ПЦНН-40/100. Продольный разрез насоса представлен на рис. 2.24. Вал 4 насоса установ- Рис. 2.22. Рабочие характеристики насосов: 1 – ПН-40УВ; 2 – ПН-60; 3 – ПН-110 00 50 50 100 Q, л/с 00 50 Н, м 0 Рис. 2.23. Мощность, потребляемая насосом: 1–ПН-40УВ; 2–ПН-60; 3 – ПН-110 160 100 50 100 Q, л/с N, кВт 3 2 1 а лен в корпусе 5 на двух подшипниках 13. Левый подшипник в осевом на- правлении закреплен шайбой 15, привинченной к корпусу привода тахо- метра. Червячное колесо 3 этого привода в осевом направлении закреплено втулкой шкива 1. Шкив закреплен на валу гайкой. На металлической осно- ве шкива завулканизирована резиновая оболочка. Этот шкив является при- водом вакуумного насоса. Подшипники вала смазываются маслом из масляной ванны. Масло заливается через отверстие, закрываемое пробкой а с щупом. Сливается масло через отверстие, закрываемое пробкой 14. Вытекание масла предот- вращается резиновыми маслостойкими манжетами 2. На коническом хвостовике вала 4 на шпонке закреплено рабочее коле- со 10 насоса. Уплотнение колеса от корпуса обеспечивается уплотнениями 8 и 11 торцового типа, а уплотнение внутренней полости насоса от внешней среды обеспечивается торцовым уплотнением 12. Слив воды из полости А насоса и корпуса насоса производится через сливной кран 9 шарового типа. Корпус насоса закрывается крышкой 6 с установленной на нем сет- кой 7 с размерами ячеек 3 мм. Размещение элементов конструкции насоса, арматуры и приборов представлено на рис. 2.25, а, б. На коллекторе 15, установленном на насосе 1, размещены четыре напорных вентиля 5 и вентиль 7 заполнения цистер- ны. Производятся насосы и с двумя напорными патрубками. Рис. 2.24. Поперечный разрез ПЦНН-40/100: 1 – шкив; 2 – манжета; 3 – червячное колесо привода тахометра; 4 – вал; 5 – корпус; 6 – крышка; 7 – сетка; 8, 11, 12 – уплотнение торцовое; 9 – сливной кран; 10 – колесо; 13 – подшипник; 14 – сливная пробка; 15 – шайба 1 2 3 4 5 2 13 15 14 13 12 11 10 9 6 7 8 Рис. 2.25. Общий вид ПЦНН-40/100: 1 – насос центробежный; 2 – кран сливной; 3 – кран вакуумный; 4 – маслоуказатель; 5 – вентиль напорный; 6 – пеносмеситель7 – вентиль заполнения; 8 – манометр; 9 – счетчик времени наработки; 10 – ручка сливная; 11 – панель приборная; 12 – тахометр; 13 – электронный блок; 14 – мановакуумметр; 15 – коллектор; : 16 – гидроблок; 17 – клапан падающий; 18 – датчик концентрации; 19 – тяга подъема вакуумного насоса; 20 – насо вакуумный; 21 – бак масляный; 22 – рукоятка механизма отключения вакуумного насоса 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 22 21 20 19 18 17 16 а б Непосредственно на насосе установлены сливной кран 2, вакуумный кран 3, масляный бак 21 и вакуумный насос 20. Внутри коллектора нахо- дятся падающий клапан 17 и датчик концентрации пенообразователя 18. К коллектору присоединен гидроблок 16 с тягой 19, управляющий включе- нием и выключением вакуумного насоса 20. На приборную панель выведены рукоятки управле- ния автоматической системой дозирования (АСД) 13 пено- образователя, тахометр 12, счетчик времени наработки 9 и ручка 10 слива воды из до- затора пеносмесителя. Уровень масла в масля- ной ванне контролируется маслоуказателем 4. Напорные вентили 5 и вентиль 7 заполнения цистер- ны (рис. 2.25) идентичны. На винте 8 размещен клапан 3 (рис. 2.26). При вращении ма- ховичка 12 винт 8 ввинчива- ется во втулку 10, открывая путь воде из коллектора в ру- кавную линию. Шаровые краны ис- пользуются для слива воды из насоса и включения вакуум- ной системы. Устройство сливного крана показано на рис. 2.27. В корпусе 5 крана находится шарик 6 с двумя отверстиями. Он уплотняется резиновыми кольцами 7. В положении, указанном на рисунке, вода непрерывно по трубке 8 поступает из канала А зоны уплотнения центро- бежного насоса (см. рис. 2.24, поз. А и 9) и из корпуса насоса и выливается за борт автомобиля. При повороте рукоятки 1 на себя вода сливается толь- ко из полости А. Рис. 2.26. Напорный вентиль: 1 – накладка; 2 – кольцо уплотнительное; 3 – клапан; 4 – корпус клапана; 5 – корпус нтиля; 6 – манжета; 7 – втулка направляющая-маслерезьбой; 11 – шпонка; 12 – маховик 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Рис. 2.27. Шаровый кран: 1 – ручка; 2 – валик; 3 – втулка; 4 – кольцо уплотнительное; 5 – корпус; 6 – шарик; 7 – уплотнительное кольцо; 8 – трубка от насоса 1 2 3 4 5 6 7 8 Падающий клапан тарельчатого типа. Его устройство показано на рис. 2.28. Он предназначен для предотвращения обратного тока воды при остановке насоса, когда рукава поданы в верхние этажи, а также для гер- метизации полости насоса при работе вакуумной системы. На штоке 7 клапана установлен по- стоянный магнит 3, необходимый для индицирования нулевой подачи насоса. Она осуществляется магнитно-электри- ческим контактом 4, установленном на направляющей 2. При работе насоса поток воды пе- реместит клапан в верхнее положение. При прекращении подачи воды под тя- жестью собственного веса он опустится вниз. Установленный на штоке магнит обеспечивает замыкание электрической цепи и на панели 13 (см. рис. 2.25, а) за- горается лампочка "Нет подачи воды”. Пеносмеситель является частью автоматической системы дозирования, включающей датчик концентрации и электронный блок управления (см. рис. 2.25, поз. 18 и 13). Пеносмеситель (рис. 2.29) закреплен на напорном коллекторе. Основные его части: водоструйный эжектор 1 с краном включения 2, дозатор 3, обратный клапан 7 и сливной 9 кран Рис. 2.29. Пеносмеситель: 1 – эжектор; 2 – кран включения эжектора; 3 – дозатор; 4 – шток клапана отсекающего; 5 – электромотор; 6 – шток клапана дозирующего; 7 – обратный клапан; 8 – кран впуска воздуха; 9 – сливной кран Рис. 2.28. Падающий клапан: 1 – крышка; 2 – направляющая; 3 – магнит; 4 – замыкатель; 5 – крышка; 6 – коллектор; 7 – шток; 8 – клапан; 9 – направляющий винт; 10, 11 и 12 – уплотнительные кольца 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ИзПН Диффузионный (выходной) конец эжектора вставлен в крышку цен- тробежного насоса, а сопловой (входной) конец эжектора крепится к крану включения эжектора. На схеме 2.29 пеносмеситель представлен в исходном (нерабочем) положении. При тушении пеной, открыв кран 2, из пожарного насоса по- ступит вода в эжектор 1. В камере В будет создано разрежение. Одновре- менно с этим в дозаторе 3 приподнимутся штоки 4 и 6 с клапанами. Тогда пенообразователь из пенобака будет поступать из камеры А в камеру Б (обратный клапан 7 при этом откроется) и В, а затем в пожарный насос (это показано стрелками). Обратный клапан 7 лепесткового типа предотвращает доступ воды в пенобак при работе от гидранта в случаях, когда закрывают кран эжектора или останавливают насос, не закрыв предварительно кран подачи пенооб- разователя из пенобака в насос. Сливной кран 9 предназначен для слива пенообразователя из полос- тей А и Б дозатора по окончании работы насоса. Ручка крана выведена на приборную панель (поз. 10 на рис. 2.25, а). При открытом положении крана 9 и приподнятом положении клапана 6 проточная полость Б дозатора через специальное отверстие в области кра- на 9 сообщается с эжектируемой полостью В и через эжектор 1 со всасы- вающей полостью насоса. В этом положении кран 8 должен быть поставлен в положение «открыто» для поступ- ления воздуха в насос при сливе пе- нообразователя, а также и воды. Шток 4 клапана и шток 6 до- зирующего клапана управляются специальными механизмами. Механизм управления што- ком 4 отсекающего клапана рабо- тает следующим образом (рис. 2.30). Повышение давления в по- жарном насосе будет деформиро- вать сильфон 2, перемещая шток 3 вверх. Рычаг 5, поворачиваясь, пе- реместит шток клапана 7 вверх. По- лости Б и В на рис. 2.29 соединятся. При понижении давления в насосе пружина 6, разжимаясь, переместит клапан 7 в исходное положение. Механизм управления дозирующим клапаном может работать в автоматическом режиме и при ручном управлении. Дозирующий клапан 1 Рис. 2.30. Механизм управления дозирующим клапаном: 1 – корпус механизма; 2 – сильфон; 3 – шток; 4 – шток клапана; 5 – рычаг; 6 – пружина; 7 – клапан отсечной 1 2 3 4 5 6 7 (рис. 2.31) закреплен на зубчатой рейке 2, которая посредством редуктора, включающего детали 3, 4 и 5, приводится в движение электродвигателем 6. Последний управляется электронным блоком. При перемещении дози- рующего клапана относительно про- точного отверстия в корпусе изменя- ется проходное сечение проточной полости дозатора. Вследствие этого происходит изменение подачи пено- образователя в эжектор. Включение пеносмесителя осуществляется следующим образом. На приборной панели насоса (см. поз. 1 на рис. 2.25, а) показано, что эжек- тор пеносмесителя включился (см. поз. 2 на рис. 2.29). На приборной панели указаны концентрации пено- образователя – 3 и 6 %. Такие кон- центрации пенообразователя можно подавать в 1 – 5 пеногенераторов. При этом будет устанавливаться со- ответствующее положение дози- рующего клапана ручнымприводом. Схема привода дозирующего клапана представлена на рис. 2.32. Червячное колесо 3 вмонтиро- вано во фрикционную муфту 5. Ос- новная ее часть закреплена шплин- том на оси рукоятки 6, а вторая при- жимается к первой (основной) пру- жинами 7. Вследствие этого при по- вороте рукоятки 6 червячное колесо 3, удерживаемое червяком 4 (см. поз. 4 на рис. 2.31), не будет вращаться. При этом зубчатое колесо 2 пере- местит рейку 1 (см. поз. 2 на рис. 2.31) с ее дозирующим клапаном в необходимое положение, обеспечи- вающее требуемую подачу пенооб- разо Автоматическая система дозирования (АСД) пенообразователя поддерживает на требуемом уровне его концентрацию. На лицевой панели Рис. 2.31. Механизм управления дозирующим клапаном: 1 – клапан дозирующий; 2 – зубчатая рейка; 3 – червячное колесо; 4 – червяк; 5 – зубчатые колеса редуктора; 6 – электромотор 1 2 3 4 5 6 Из пенобака К эжектору Рис. 2.32. Механизм ручного управления: 1 – зубчатая рейка; 2 – зубчатое колесо; 3 – червячное колесо; 4 – червяк; 5 – муфта; 6 – рукоятка управления; 7 – пружина 1 2 3 4 5 6 7 электронного блока управления (рис. 2.33) размещены переключатели и индикаторы контроля работы системы. Включение в работу осуществляется сле- дующим образом. При включении тумблера 2 загорается индикаторная лампочка 1. Затем включается переключателем 3 тип пенообразо- вателя, а переключателем 4 – коррекция его концентрации. При подаче пенообразователя будет гореть лампочка 6. Принцип работы АДС основан на сравнении электрической проводимости раство- ра пенообразователя с электрическим эквива- лентом раствора заданной концентрации. При изменении концентрации раствора пенообразо- вателя изменится его электрическая проводи- мость. Ее рассогласование с электрическим эк- вивалентом зафиксируется в электронном блоке и будет выработан управляющий сигнал на электрический двигатель дозатора (см. поз. 6 на рис. 2.31). Двигатель изменит обороты и через систему зубчатых колес изменится положение клапана 1 и, следовательно, концентрация пено- образователя. Пожарный центробежный насос высо- кого давления ПЦНВ-20/200. Центробежный насос выполнен трехступенчатым с осевым подводом и проходным валом. В качестве отво- дящих устройств на первых двух ступенях ис- пользованы направляющие аппараты с перевод- ными каналами. Они размещены в крышках на- правляющих аппаратов. Внутри корпуса насоса установлен ротор, в состав которого входит вал 1 и три рабочих колеса 2 (рис. 2.34). Уплотнения рабочих колес, межступенчатые и концевые уплотнения – тор- цового типа. Элементы уплотнений выполнены из силицированного графита. Разгрузка ротора от осевой силы обеспе- чивается наличием у рабочих колес задних уп- лотнений и разгрузочных отверстий. Рис. 2.33. Панель электрон- ного блока управления: 1, 5, 6 – индикаторные лам- почки; 2 – тумблер; 3 – переключатель типа пенообразователя; 4 – переключатель коррекции концентрации пенообразователя 1 2 3 4 5 6 Рис. 2.34. Схема размещения на ПЦНВ-20/200: 1 – вал насоса; 2 – рабочее колесо 1 2 Коллектор Подвод Для слива воды из полости насоса на его корпусе установлен слив- ной кран, а в нижней части крышек направляющих аппаратов размещены обратные клапаны. Они открываются при сливе воды и закрываются при работе насоса. Устрой- ство сливного крана показано на рис. 2.35. Напорный коллектор установлен на корпу- се насоса и включает в себя обратный падающий клапан, вентиль для заполнения цистерны такого же типа, как на ПЦНН-40/100 и два шаровых крана с выходными патрубками. Напорные шаровые краны насоса – левый и правый – объединены с червячными редуктора- ми, идентичны по конструкции и отличаются только вариантом сборки. Устройство шарового крана показано на рис. 2.36. В корпусе 1 крана помещен шар 2 с отвер- стием. Шар уплотнен фторопластовыми кольца- ми 3. Поджатие их производится резиновыми кольцами 5. В вертикальной плоскости кран уп- лотняется резиновыми кольцами 4. На оси 8 кра- на закреплен сектор 7 червячного колеса. Он приводится в движение маховичком (на чертеже не показан) червяка 6. Для слива воды из полос- тей уплотнения предусмотрены сливные краники по типу, представленному на рис. 2.35. Приборная панель крепится на крышке на- соса над пеносмесителем. На ней установлены мановакуумметр, тахометр, показывающий час- тоту вращения вала насоса и время наработки, а также манометр. На ней установлены также че- тыре индикатора на контрольные значения дав- ления -0,6; -0,75; 7,5 и 30 кгс/см2, управляемые мановакуумметром и насосом. На панели имеется индикатор нулевой по- дачи, вилка разъема для подключения насоса к системе электропитания пожарного автомобиля, а также тумблер для включения и переключения напряжения питания насоса и ручка сброса кон- трольной наработки. На ней предусмотрены гнезда для установки приборов контроля давления масла и температуры охлаждающей жидкости двигателя, приборов контроля уровня воды в цис- Рис. 2.35. Сливной кран: 1 – клапан; 2 – корпус; 3 – шайба; 4 – шплинт; 5 – пружина 1 2 3 4 5 Рис. 2.36. Напорный шаровой кран: 1 – корпус; 2 – шар; 3 – фторопластовое кольцо; 4, 5 – резиновые уплотнительные кольца; 6 – червяк; 7 – сектор червячного колеса; 8 – ось 1 2 3 4 5 6 7 8 терне и уровня пенообразователя в пенобаке, а также гнезда для установки выключателя освещения насосного отсека, выключателя прожектора и привода насоса. Порядок включения насоса. Перед началом работы все кра- ны должны быть закрытыми, а вакуумный насос отключен. Подача воды с подпором (из цистерны, гидранта, от другой автоцистерны) осуществляет- ся в следующей последовательности. Собирают рукавные линии и органа- ми управления цистерны подают воду в насос. Затем включают привод на- соса и плавно открывают напорные краны. Регулируя частоту вращения вала двигателя, устанавливают давление на входе в пределах от 0,08 до 0,6 МПа, а на выходе – не более 3,5 МПа. Подача воды с открытого водоема производится с предварительным включением напорных кранов или напорного вентиля подачи воды в цис- терну. Вакуумный насос включают вручную и открывают вакуумный кран. Включив привод насоса, одновременно автоматически включится вакуум- ная система. При частоте вращения вала насоса в пределах 2500– 2900 об/мин достигается избыточное давление в насосе 1,2 МПа, при кото- ром автоматически отключится вакуумный насос. Регулируя частоту вращения вала двигателя, устанавливают необхо- димое давление на выходе из насоса 1,2–3,5 МПа. При необходимости снизить давление до уровня менее 1,2 МПа сле- дует предварительно вручную отключить вакуумную систему и закрыть вакуумный кран. По окончании работы сливают воду из насоса, открыв все краны. В зимний период следует включать насос для того, чтобы он поработал без воды 10–20 с. Это необходимо сделать для удаления влаги из полости на- соса, включая при этом на 3–5 с вакуумный насос. После этого закрывают все краны и ставят заглушки на патрубки. Для обеспечения безопасной работы насоса следует: при необходимости временно прекратить подачу воды: приоткрыть вентиль подачи воды в цистерну; не допускать работу насоса при давлении на выходе более 3,43 МПа и частоте вращения вала более 3000 об/мин; не допускать работу насоса «всухую» продолжительностью более 1 мин; в случае, если вода из цистерны полностью израсходована, загорает- ся индикатор «подачи нет», при этом насос следует немедленно остано- вить. Система подачи пены включает пеносмеситель, клапан пенос- месителя. Клапан пеносмесителя (рис. 2.37) предназначен для предотвращения перерасхода пенообразователя при работе автоматической вакуумной сис- темы и при неработающем насосе. Это возможно, когда при включенном дозаторе происходит уменьшение напора, и автоматически включается вакуумная система или в случае, ко- гда останавливают насос, не закрыв предварительно кран подачи пено- образователя из пенобака в насос. Функционально клапан пе- носмесителя включает в себя отсе- катель магистрали «пенобак- пеносмеситель», управляемый дав- лением напорной полости центро- бежного насоса, и обратный клапан 7 лепесткового типа. При работе центробежного насоса давлением из гидрокамеры вакуумной системы в полости В де- формируется диафрагма 2. Вследст- вие этого будут разобщены полости А и Б. При включенном кране доза- тора пенообразователь, преодолевая сопротивление лепесткового клапа- на 7, будет поступать в пеносмеси- тель. Клапан пеносмесителя и пе- носмеситель закреплены на коллек- торе насоса. Принципиальная схема подачи пенообразователя и пеносмесителя показана на рис. 2.38. Устройство пеносмесителя принципиально не отличается от пеносмесителя ПС-5. Однако его дозатор 5 имеет три положения: 0 – закрыт, 1 и 2 – на один или два пе- ногенератора. Кроме того, на пе- носмесителе имеется сливной кран 6 пробкового типа (см. рис. 2.35) для сообщения полости насоса с атмосферой при сливе воды. Особенностью Рис. 2.37. Клапан пеносмесителя: 1 – корпус; 2 – диафрагма; 3 – пружина; 4 – шток; 5 – направляющая шайба; 6 – клапан; 7 – обратный клапан лепесткового типа 7 6 5 4 3 2 1 B ПО Б А ПО Из ГК Рис. 2.38. Принципиальная схема подачи пенообразователя: 1 – центробежный насос; 2 – клапан пеносмесителя; 3 – обратный клапан; 4 – пеносмеситель; 5 – дозатор; 6 – сливной кран; 7 – кран включения пеносмесителя; 8 – водяной эжектор; 9 – вакуумный кран; 10 – гидрокамера 3 2 1 10 4 5 6 7 8 9 является также то, что к пеносмесителю подключена магистраль вакуум- ной системы с вакуумным краном 9 шарового типа (см.рис. 2.27). Подача водного раствора пенообразователя к пено- генераторам производится в такой последовательности. Подать ПО из пенобака в насос, перевести рукоятку крана пеносмесителя в положение «ОТК», установить давление на выходе из насоса от 1 до 2 МПа, плавно открыть напорные краны и установить дозатор в требуемое положение. После окончания работы перекрыть поступление ПО в насос и уменьшить подачу насоса до 0,2–1,0 л/с и произвести промывку дозатора и насоса. Для этого следует переключить магистраль пенообразователя на подсос воды из посторонней емкости и установить рукоятку дозатора в по- ложение 2. В этом положении необходимо поработать 3-5 мин при давле- нии на выходе из насоса от 1 до 2 МПа. В процессе промывки необходимо несколько раз повернуть рукоятку крана пеносмесителя из положения «ОТК» в положение «ЗАКР» и обратно. Следует также повернуть рукоятку дозатора. 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 четырехступенча- тый со встречно расположенными колесами третьей и четвертой сту- пени по отношению к первым двум колесам (рис. 2.39). Рабочие колеса насоса выпол- нены с полуоткрытыми цилиндриче- скими лопатками без переднего по- крывающего диска. Рабочие колеса разделены направляющими аппара- тами. К выходному патрубку насоса крепится напорный коллектор. Внутри его расположен обратный (падающий) клапан, как в ранее описанных насосах. На коллекторе уста- новлены 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 доза- тор рассчитан на подачу пенообразователя для работы 1 или 2 стволов с 3 или 6 % его концентрации. |
|