Наиболее 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.