Пожарникам 11Наиболее маневренны ПА со всеми управляемыми колесами. При буксировке прицепа маневренность ПА ухудшается, так как при повороте увеличивается ширина полосы движения А. А RH Rb b а Глава 7 НАСОСНЫЕ УСТАНОВКИ Насосные установки состоят из пожарного насоса, привода к нему и ор- ганов управления, а также системы трубопроводов и специальной арматуры. Трубопроводы и арматура образуют водопенные коммуникации. Они состав- ляют систему, обеспечивающую регулирование величин подачи насосов и развиваемого ими напора. Насосная установка является главной частью по- жарной надстройки, во многом определяющей компоновку автоцистерн. 7.1. Требования к насосным установкам К насосным установкам пожарных автомобилей предъявляется ряд специфических требований, обусловленных НПБ 163-97, способствующих обеспечению эффективной подачи воды при эксплуатации насоса в раз- личных условиях работы и в различных режимах. Изложенные требования являются основными, а по желанию заказчи- ка они могут быть изменены или устранены. Установленные на автоцистернах насосы и системы к ним должны обеспечивать подачу воды и раствора пенообразователя с водородным по- казателем (рН от 7 до 10, плотностью 1000 кг/м3 и массовой концентраци- ей твердых частиц до 0,5 % при максимальном размере 3 мм). Привод насоса передает мощность от двигателя к насосу через допол- нительную трансмиссию. Во избежание перегрева двигателя потребляемая мощность насосной установки не должна превышать 70 % номинальной мощности двигателя. Привод должен обеспечивать работу насоса во время стоянки и в движении. Он должен обеспечить включение насоса при холостых оборо- тах двигателя и выключение при частичной нагрузке на насос. Насосная установка может размещаться в специальном кормовом от- секе (заднее размещение) или в средней части автомобиля (в салоне). При заднем расположении насосной установки должен предусматриваться обогрев насосного отсека для предотвращения замерзания воды в насосе или трубопроводах в зимних условиях. В различных условиях эксплуата- ции насосная установка должна эффективно работать без перегрева приво- да насоса в течение не менее 6 ч. Специальные требования предъявляются к органам управления насос- ной установкой. Рукоятки (рычаги) на пульте управления вне кабины бое- вого расчета должны располагаться слева направо: рычаг включения вакуумного насоса; рычаг выключения сцепления; рычаг регулирования частоты вращения вала насоса. При расположении насоса в задней части автомобиля органы управ- ления должны быть размещены с левой стороны по ходу движения ПА. 7.2. Арматура водопенных коммуникаций пожарных автоцистерн Управление потоками огнетушащих веществ в водопенных коммуни- кациях пожарных автоцистерн производят с помощью вентилей. Оно мо- жет осуществляться вручную или устройствами с гидравлическим или пневматическим приводом. На автоцистернах применяются различные типы конструкций венти- лей: краны, вентили трубопроводные, задвижки. При обозначении венти- лей указываются его тип, максимальное значение диаметра проходного от- верстия. Например, кран Ду-20 означает, что этот вентиль – кран с услов- ным диаметром, равным 200 мм. Устройство крана Ду-20 показано на рис. 7.1. В таком положе- нии трубопровод не перекрыт. При повороте рукоятки 8 будет вращаться шток 5 и соединенный с ним шар 2 с отверстием. При этом будет перекры- ваться проходное отверстие между отверстием в шаре и отверстиями в ко- ропусе 1 и штуцере 12. Это приведет к уменьшению количества перете- кающей жидкости в единицу времени. При повороте рукоятки на 90о от- верстие в шаре будет расположено перпендикулярно отверстию в корпусе 1 и штуцере 12. Трубопровод будет перекрыт. Краны используют, главным образом, для перекрытия трубопроводов. Вентили трубопроводные применяют для регулирования количе- ства перетекающей жидкости по трубопроводам и их перекрытия. Устрой- ство наиболее простого вентиля показано на рис. 7.2. При вращении махо- вика 5 клапан 7 будет открывать проходное отверстие в корпусе 1. По мере его открытия будет увеличиваться количество перетекающей жидкости. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Рис. 7.1. Кран Ду-20: 1–корпус; 2 – шар; 3,4,10,13 – уплотни- тельные кольца; 5 – шток; 6 – штифт; 7 – шайба фиксатора; 8 – рукоятка; 9 – втулка; 11 – регулировочная про- кладка; 12 – штуцер Рис. 7.2. Вентиль водопроводный: 1 – корпус; 2 – цапка; 3, 4 – крышки; 5 – маховик; 6 – шпиндель; 7 – клапан 1 2 3 4 5 6 7 В вентилях перекрытие проходного отверстия осуществляется с помо- щью клапана. В технической документации на пожарную технику вентили называют клапанами, если они кроме ручного управления имеют устройства для пневмо- или гидропривода, и задвижками, если привод ручной. На автоцистернах устанавливают винтовые задвижки (вентили) с условным проходом 70, 40 и 15 мм (Ду-70, Ду-40 и Ду-15). Их устройст- во показано на рис. 7.3. При вращении маховика 5 шпиндель 7 перемеща- ется в латунной гайке 4. Она зафиксирована в крышке 6 двумя винтами. На нижнем конце шпинделя 7 имеется выточка вокруг его тела. В нее встав- лены два полукольца, которые фланцем 8 двумя винтами закреплены свер- ху клапана. Поэтому при вращении шпинделя клапан не вращается. Этим обеспечивается надежная посадка клапана на седло и предотвращаются разрушения резиновой прокладки 9. Клапаны применяются на автоцистернах, где предусмотрено гидрав- лическое или пневматическое управление водопенными коммуникациями. Клапан Ду-80 (рис. 7.4) служит для открывания и закрывания трубопровода, обеспечивающего поступление воды из цистерны в насос. В цилиндре 6 пе- ремещается поршень 5 с уплотнительными кольцами 4. На штоке поршня устанавливается клапан 11. Его устройство аналогично винтовой задвижке. Поршень 5 отжимается пружиной 9 в нижнюю часть цилиндра. Управление клапаном может осуществляться вручную или сжатым воздухом. Ручное управление осуществляется при вращении маховика 7 по ча- совой стрелке. Он соединен со шпинделем 10, имеющим резьбу. При вра- 11 1 2 3 4 5 6 8 9 10 7 Рис. 7.4. Клапан Ду-80: 1 – корпус; 2 – штуцер; 3, 4 – кольца; 5 – поршень; 6 – цилиндр; 7 – маховик; 8 – крышка; 9 – пружина; 10 – шпиндель; 11 – клапан Рис. 7.3. Винтовая задвижка: 1 – корпус; 2 – клапан; 3 – паронитовая прокладка; 4 – гайка; 5 – маховик; 6 – крышка; 7 – шпиндель; 8 – фланец; 9 – резиновая прокладка 1 2 3 4 5 6 7 8 9 щении он будет перемещаться по резьбе втулки, закрепленной в верхней части крышки 8. Шпиндель 10, упираясь утолщенной частью в торец втул- ки, зафиксированной во внутренней полости хвостовика поршня, будет пе- ремещать поршень и клапан 11. Вода при этом будет поступать из цистер- ны к насосу. При вращении маховика 7 против часовой стрелки клапан пе- рекроет доступ воды из цистерны в насос. Управление сжатым воздухом осуществляется при поступлении воз- духа через штуцер 2 в цилиндр 6. Под давлением сжатого воздуха поршень 5 будет перемещаться вверх, сжимая пружину 9, и поднимет клапан 11. При стравливании воздуха из цилиндра под действием разжимающейся пружины поршень будет перемещаться вниз и закроет отверстие. Анало- гично описанному устроен клапан Ду-32, применяемый для включения ба- ков с пенообразователем. Они различаются только диаметрами проходных сечений, закрываемых клапанами. Клапаны Ду-80 и Ду-32 открываются с помощью сжатого воздуха. Поэтому, если они были открыты вручную, управление ими с помощью сжатого воздуха невозможно. Водопенные коммуникации. Пожарные насосы, цистерны и баки для огнетушащих веществ на пожарных автоцистернах соединены системой трубопроводов с перекрывной арматурой. Образовавшуюся систему назы- вают водопенными коммуникациями (ВПК). ВПК обеспечивают выполнение следующих функций: заполнение цистерны водой из водоема, от гидранта, а также из дру- гих цистерн; подачу воды в рукавные линии или лафетный ствол при ее заборе из цистерны, гидранта, водоема; подачу пенообразователя из пенобака к смесителю; подачу раствора пенообразователя в рукавные линии, лафетный ствол; забор пенообразователя из другой цистерны; забор пенообразователя из цистерны, если она заполнена им вместо воды; промывку водой системы подачи пенообразователя. К насосу и ВПК предъявляются ряд общих требований. Они должны выдерживать статическое пробное давление не менее 1,5 Рном в течение трех минут без разрушений и остаточных деформаций. В системе и цистернах должен полностью обеспечиваться слив воды и удаление пенообразователя. Принципиальные схемы ВПК на всех автоцистернах практически оди- наковы. На различных автоцистернах они могут иметь разное конструктив- ное исполнение. Управление водопенными коммуникациями может осуще- ствляться заслонками или вентилями. В последнем случае их привод может быть смешанным, т.е. он может осуществляться вручную или с помощью пневмо- или гидропривода. В зависимости от типа установленного пожар- ного насоса могут использоваться различные вакуумные насосы. На АЦ мо- гут отсутствовать отдельные элементы, например лафетные стволы и т.д. Принципиальная схема ВПК автоцистерн представлена на рис. 7.5. Насос 1 соединен серией трубопроводов с цистерной 6, пенобаком 4, ла- фетным стволом 5. Они при включении находящихся на них задвижек, клапанов и вентилей обеспечивают выполнение всех функций ВПК. Подача воды из цис- терны. При открытом вакуум- ном кране д и вентиле на трубо- проводе а вода заполняет насос 1. Перекрыв вакуумный кран и от- крыв задвижку 7, если к патрубку присоединены напорные рукава, возможно включать насос 1 и по- давать воду к стволу. Путь воды: 6, а, б, 1, 7, ру- кавная линия. Подача воды из от- крытого водоема или водо- проводной сети. Путь воды: вса- сывающие рукава, б, 1, 7 или б, 1, 7, е, 5 или б, 1, ж, 6. Подача пенообразова- теля из бенобака 4. При включенных вентиле на трубо- проводе г и кране на пеносмеси- теле 2 включится в работу струй- ный насос пеносмесителя водой, поступающей из коллектора насоса 1. Пенообразователь по трубопроводу г поступит к пеносмесителю 2 и далее во всасывающий трубопровод б. Рас- твор пеносмесителя из насоса 1 может поступать в лафетный ствол 5 или через задвижки 7 к рукавным линиям. При закрытом вентиле на трубопроводе г пенообразователь может по- ступать в насос от другой цистерны, подсоединенный к штуцеру тройника 3. Промывка системы подачи пены. Промывка системы может осуществляться при включенном вентиле на трубопроводе з водой из цис- терны 6. Путь воды: 6, з, г, б, 1, 7, рукавная линия (или лафетный ствол). При этом из насосной установки будут удалены остатки пенообразователя. Промывка насосной установки может быть осуществлена и водой, по- даваемой из другой емкости в штуцер тройника 3 на трубопроводе г. 2 г в 1 7 з а 6 5 4 3 д б ж е Рис. 7.5. Принципиальная схема водопенных коммуникаций автоцистерн: 1 – пожарный насос; 2 – пеносмеситель; 3 – тройник; 4 – пенобак; 5 – лафетный ствол; 6 – цистерна; 7 – напорная задвижка; В – вакуумметр; М – манометр Управление работой насосной установки и контроль ее функционирования осуществляются рядом приборов. К ним относятся: ва- куумметр М, тахометр для измерения частоты вращения вала насоса, тер- мометр и часы. На различных автоцистернах устанавливается разное число контрольно-измерительных приборов. Водопенные коммуникации разных пожарных автомобилей и насосов имеют конструктивные и монтажные особенности, принципиальные же их схемы одинаковы. Управление водопенными коммуникациями в большин- стве случаев ручное. Их устройство и управление ими рассмотрим на принципиальных схемах некоторых ПА. 7.3. Водопенные коммуникации АЦ Водопенные коммуникации всех АЦ принципиально одинаковы, они выполняют одинаковые функции. В них используется идентичная армату- ра. Однако они имеют ряд конструктивных особенностей, которые ниже будут рассмотрены на АЦ прежнего и нового поколения. Водопенные коммуникации пожарной автоцистерны АЦ-40(131)137. Принципиальная схема водопенных коммуникаций представлена на рис. 7.6. При рассмотрении работы коммуникаций будем использовать только ручной привод. В исходном положении все вентили, краны и задвижки должны быть закрыты. Рис. 7.6. Принципиальная схема водопенных коммуникаций АЦ-40(131)137: 1 – масленка; 2 – пеносмеситель; 3, 17 – заглушка; 4 – крестовина; 5 – вентиль; 6 – кран; 13 – клапан; 7 – пенобак; 8 – вакуумный кран; 9 – коллектор; 10 – цистерна; 11 – распределительный клапан; 12 – лафетный ствол; 14, 15 – задвижки; 16 – напорная труба; 18 – пожарный насос; 19 – всасывающий патрубок; 20 – заглушка 7 12 11 10 13 18 16 17 15 14 8 5 6 3 2 1 19 20 9 4 В системе ВПК этой автоцистерны имеется распределительный кла- пан. Его устройство показано на рис. 7.7. Он предназначен регулировать подачу воды насосом в цистерну или лафетный ствол. у Рис. 7.7. Распределительный клапан: 1 – патрубок; 2 – седло; 3 – клапан; 4 – седло; 5 – корпус; 6 – манжеты; 7 – гайка; 8 – цилиндр; 9 – поршень; 10 – уплотнительное кольцо; 11 – пробка; 12 – масленка В положении клапана 3, указанном на рисунке, вода, подаваемая на- сосом, будет поступать в лафетный ствол. При подаче воздуха под давле- нием в надпоршневое пространство цилиндра 8 поршень 9 переместится в левую сторону. При этом клапан 3 войдет в контакт с седлом 2 и вода из насоса будет поступать в цистерну. На АЦ этого и другого типа устанавливают лафетные стволы для по- дачи воды и воздушно-механической пены на большие расстояния до 60 м. Лафетные стволы могут подавать до 60 л/с воды и до 25 м3/мин пены. Лафетный ствол ПЛС-20, установленный на АЦ-40(131)137, – 20 л/с и до 10 м3 /мин пены кратностью до 10. Лафетный ствол ПЛС-20 (рис. 7.8) устроен следующим образом. Раз- ветвление 8 с помощью стальных втулок 10 с фланцами установлено на тройнике 9. Ствол, вращаясь вокруг горизонатальной оси, перемещается также и в вертикальной плоскости. Внутри разветвления 8 размещен зо- лотник 7. Он уплотняется втулками 13 из фторопласта. С помощью руко- ятки 11 посредством хвостовика 12 золотник 7 поворачивается на 90о. В положении, указанном на рисунке, вода поступает в ствол 4. Она может 1 2 3 4 5 6 7 8 9 К лафетному 11 10 11 ствол Воздух Вода 12 Воздух 1 3 5 7 9 11 13 12 подаваться через насадки 1 с диаметром спрысков, равным 19 и 25 мм. Возможна подача воды через сменную насадку с диаметром спрыска 38 мм. Успокоитель 5 (стальная труба) служит для формирования потока струи. При необходимости подавать воздушно-механическую пену золот- ник следует повернуть на 90о. Вода с пенообразователем будет поступать в воздушно-пенный ствол 2 через втулки-распылители 6. Воздух будет эжектироваться через раструб ствола 2 и образовывать пену. |
|