инструмент 3ПЦНВ-4/400 Из водо- источника К коллектору насоса Перепускной клапан (ПК) обеспечивает частичный переток воды из насоса в цистерну при закрытых вентилях или выключенных ство- лах 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 отключе- ны, насос работает и из коллектора 1 нет поступления воды в рукавные ли- нии. Силой пружины (на схеме не показана) на оси 3 заслонка 9 перемеще- на в горизонтальное положение. В этом положении упором 4 клапан 6, ук- репленный на рычаге 7, откроет отверстие в штуцере 5. Вода в небольшом количестве будет перетекать из полости А коллектора по отверстию шту- цера 5 через отсечной клапан в цистерну пожарного автомобиля. При включении стволов в работу поток Б воды переместит заслонку 9 в положение, указанное пунктиром. Рычаг 7 силой пружины (она не по- казана) 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, автоматиче- ски перекрывает поступление пенообразователя из пенобака в насос в слу- чае отключения подачи стволами и, наконец, используется для промывки системы подачи пенообразователя. 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 – силь- фон; 7 – штуцер для подвода воды от перепу- скного клапана; 8 – втулка; 9 – штуцер для слива воды; 10 – штуцер для подвода воды в цистерну; 11 – штуцер для подвода пенообра- зователя к пеносмесителю 1 2 3 4 5 6 7 8 A 9 10 11 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 пе- носмесителю прекратится. При возобновлении работы стволов поступле- ние воды из ПК прекратится. Сильфон, занимая исходное положение, вы- толкнет воду через полость А и Б и штуцер 10 в цистерну. Слив воды из системы ПК и ОК осуществляется через кран, установ- ленный 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. Пожарный центробежный насос комбинированный ПЦНК-40/100-4/400. Насос комбинированный, двухступенча- тый. На валу 2 насоса нормального давле- ния 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 вса- сывающий патрубок а, подается в коллек- тор 8, а затем в рукавную линию b. При включенной второй ступени и отсутствии напорной линии b нормального давления вода из коллектора 8 первой сту- пени поступает по трубопроводу с во вса- сывающий патрубок колеса 6 насоса вто- рой ступени, а затем, как показано стрел- ками, в коллектор 7 насоса высокого дав- ления и в напорную линию d. Первая ступень насоса конструк- ции отличается от ПЦНН-40/100 только наличием механизма 3 включения муль- типликатора. Передаточное отношение Рис. 2.42. Схема компоновки рабочих колес ПЦНК-40/100-4/400: 1 – рабочее колесо ступени нормаль- ого давления; 2 – вал; 3 – фрикционный механизм включения мультипли- катора; 4 – ведущее колесо мультип- ликатора; 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 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 перепу- скной клапан, как на насосе ПЦНВ-4/400. Он соединен трубкой с цистер- ной. 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 пред- ставлены в табл. 2.2. Таблица 2.2 Наименование показателя Размер- ность ПЦНН- 40/100 ПЦНВ- 20/200 ПЦНВ- 4/400 ПЦНК- 40/100-4/400 Номинальная подача л/с 40 20 4 40 и 4 Номинальный напор м 100 200 400 100 и 400 КПД - 0,6 0,6 0,4 0,6 и 0,215* Потребляемая мощность кВт 65,4 65,5 39,2 65,5 и 73,6* Частота вращения об/мин 2700 2700 6400 2700 и 6300 Высота всасывания м 7,5 7,5 - 7,5 Время всасывания с 40 40 - 40 Масса кг 100 150 40 150 * 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 но- минальные). В этом случае общий КПД не менее 0,35, а потребляемая мощность не бо- лее 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 всасыва- ния подача насосов уменьшается на 50 %. Рабочие характеристики ПЦН были получены во ВНИИПО. Обраба- тывая экспериментальные результаты, была получена общая формула за- висимости 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) 0 0 Рис. 2.43. Рабочие характеристики: 1 – ПЦНН-40/100; 2 – ПЦНВ-20/200; 3 – ПЦНВ-4/400 1 2 3 Значения индексов i и коэффициентов А, В, С и D приводятся в табл. 2.3. Они получены при номинальных скоростях вращения валов на- сосов и высоте всасывания 3,5 м. Таблица 2.3 № п/п Наименование показателя Размер- ность Константы А В С D 1 2 3 ПЦНН-40/100 Напор Н Мощность N КПД м кВт % 92,55 20,6 0 0,815 0,957 3,2 0,014 0 0,036 0 0 0 1 2 3 ПЦНВ-20/200 Напор Н Мощность N КПД м кВт % 210 37,5 0 1,6 1,54 5,38 0,1 0 0,15 0 0 0,0015 1 2 3 ПЦНВ-4/400 Напор Н Мощность N КПД м кВт % 432 17,66 0 15,9 4,8 25,6 5,8 0 5,3 0 0 0,42 Рабочие характеристики ПЦН, построенные в соответствии с дан- ными табл. 2.3, приводятся на рис. 2.43. При необходимости иметь характеристики насосов при скоростях, отличных от номинальных, производят пересчеты в соответствии с мето- дом 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 кра- ны, трубопроводы и приводы управления. На АЦ, АНР и мотопомпах в качестве вакуумных насосов применя- ют 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 ап- параты (ГСВА), трубопроводы. Вакуумный кран предназначен для соединения внутренней по- лости насоса с газоструйным вакуумным аппаратом. Он устанавливается на коллекторе насоса. Его устройство показано на рис. 2.44, а принципи- альная 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 по- ворачивают так, чтобы нижний клапан 13 разобщил полости А и Б, а верх- ний 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. 6 Газоструйные вакуумные аппараты устанавливают в систе- ме 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) со- стоит из корпуса 5 и крышки 10, изготовленных из серого чугуна. К корпу- су 5 присоединены резонатор 1 и распределитель 2, составляющие газовую сирену, и струйный насос 12. Внутри корпуса на осях 6 установлены за- слонки 3 и 14. На концах осей закреплены рычаги 7 и 11. Пружиной 13 за- слонки прижаты к своим седлам. В этом положении отработавшие газы проходят от двигателя к глушителю. 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 – ку- ачковый валик; 13 – нижнийклапан 8 11 13 а б 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 1 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 прива- рены 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 диффу- зора присоединяется трубопровод от вакуумного крана. Герметичность в месте соединения корпуса и крышки обеспечивает- ся 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 рас- пределитель 2 в резонатор 1. Изменяя обороты двигателя и, следовательно, количество выходящих отработавших газов, изменяют силу и тон звука, издаваемого сиреной. 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 вса- сывающих рукавов 2 начнется удаление воздуха Qэ. Под влиянием разности атмосферного давления Ра и разре- жения поднимется обратный кла- пан во всасывающей сетке 1 и вода заполнит всасывающую линию. При выключении вакуумного крана камера струйного насоса будет со- единена с атмосферой. Это позво- лит ГСВА удалить воду из трубки 10, если она туда попала при не- своевременном выключении ваку- умного крана. Проверка работоспо- собности вакуумной сис- темы производится по величине создаваемого разрежения в насосе за нормативное время. Его величи- 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 на 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. Всасываю- щий патрубок насоса должен быть закрыт заглушкой, вакуумный кран включен. Запустив двигатель, увеличивая его обороты, создают вакуум, оцениваемый по мановакуумметру. Выключив вакуумный кран, по секун- домеру фиксируют время падения вакуума. Если в течение 2,5 мин оно бу- дет меньше 0,013 МПа, насос и всасывающая система исправны и работо- способны. Вакуумные системы с пластинчатыми насосами. Эти системы предназначены для обеспечения забора воды из открытых водоемов, авто- матического восстановления подачи воды при обрыве водяного столба и проверки работоспособности системы и герметичности пожарного насоса. Включение ее в работу может осуществляться вручную или автоматиче- ски. Геометрическая высота всасывания этих систем до 7,5 м. Время вса- сывания 40 с. Такие системы используются на пожарных насосах ПЦНН- 40/100, ПЦНВ-20/200. Вакуумная система насоса ПЦНН-40/100. Эта система включает пластинчатый вакуумный насос, вакуумный шаровой кран и гидроблок. Гидроблок служит для передачи давления напорной полости насоса в ра- бочую полость механизма автоматического отключения вакуумного насоса и вакуумного затвора. Механизм отключения (рис. 2.48) предназначен для автоматического отключе- ния и включения вакуумного насоса при за- боре воды из открытых водоисточников. Он работает следующим образом При увеличении давления в коллекторе насоса будет деформироваться мембрана 6. Гидравлическая жидкость, заполняющая про- странство между корпусом 1 и сильфоном 4, воздействуя на основание 5 сильфона 4, под- нимет шток 3 и рычаг 11 (см. рис. 2.50) вверх. При уменьшении давления в насосе пружина 2 преодолеет усилие сильфона и механизм займет исходное положение. Вакуумный затвор (рис. 2.49) предназначен для разъединения и соединения полостей вакуумного насоса и пожарного на- соса. Его устройство и работа отличается от 1 2 3 4 5 6 Из ПН |
|