Пожарная техника / Uchebnik voditelya pozharnogo avtomobilya 2007

Центробежный насос состоит из цилиндрического корпуса 8, закрытого с торцов крышками 6, 16, четырёх направляющих аппаратов 9,10, 13, 15 и четырёх рабочих колёс 11, 14, расположенных на валу 4. В корпусе 8 насоса выполнены переводные каналы, соединяющие отводящие каналы направляющего аппарата 13 второй ступени с подводящими каналами третьей ступени, расположенными в крышке 6. В крышке 16 насоса установлена защитная сетка 17.

Рабочие колёса 11, 14 выполнены с полуоткрытыми цилиндрическими лопатками – без переднего покрывающего диска. Колёса 14 отличаются от колёс 11 только направлением лопаток. Зазор между торцами лопаток рабочих колес 11, 14 и дисками 19 или крышкой 16 величиной (0,2…0,3) мм (без учета осевого люфта в подшипнике) обеспечивается подбором регулировочных прокладок 18.

Вал 4 насоса установлен на двух опорах. В качестве одной опоры использован однорядный шарикоподшипник 2, жестко закрепленный в корпусе 1 и ограничивающий осевое перемещение вала 4. В качестве второй опоры вала 4 использован подшипник скольжения 12, состоящий из двух втулок, выполненных из износостойкого материала, обладающего низким коэффициентом трения в воде (графит силицированный).

Концевое уплотнение 7 вала 4 – торцового типа, межступенные уплотнения – щелевого типа. В составе концевого уплотнения 7 входят два уплотнительных кольца (из силицированного графита), каждое в своей обойме, и пружины для обеспечения начального прижатия уплотнительных колец. Для слива утечек воды через концевое уплотнение в крышке 6 имеется отверстие. Контроль уровня масла в корпусе 1 задней опоры вала осуществляется с помощью прозрачной трубки 10 (см. рис. 3.32) и рисок на кронштейне 11.

Переводные каналы направляющего аппарата 10 четвертой ступени (см. рис. 3.33) заканчиваются кольцевой камерой, образованной направляющими аппаратами 10, 13, и соединяющейся с выходным патрубком на корпусе 8 насоса.

К выходному патрубку насоса крепится напорный коллектор 7 (см. рис. 3.32), на котором установлен один напорный шаровой кран 12.

Для слива воды из полостей насоса в нижней части его корпуса установлены два шаровых сливных краника 3 и 4 (см. рис. 3.32). Оба краника объединены тягой, и управляются одной рукояткой.

На напорном коллекторе установлен штуцер 13 (см. рис. 3.32) для соединения насоса с цистерной пожарного автомобиля. Калиброванное отверстие в штуцере диаметром 2,5 мм обеспечивает постоянный обмен воды в насосе за счёт частичного перетока воды из коллектора в цистерну пожарного автомобиля, предотвращая тем самым перегрев насоса при нулевой подаче (при закрытых стволах-распылителях или вентилях).

Для дозированной подачи пенообразователя во всасывающую полость насоса на его корпусе установлен пеносмеситель 6 (см. рис. 3.32), представляющий собой водоструйный эжекторный насос, совмещённый с дозатором. По своему устройству и принципу работы пеносмеситель напоминает ПС-5, устанавливаемый на пожарном насосе ПН-40УВ (НПЦ-40/100).

Пеносмеситель (см. рис. 3.34) состоит из корпуса эжектора (диффузора струйного насоса) 6, сопла 8, пробкового крана включения эжектора (состоящего из корпуса 1, пробки 2 и рукоятки 3), дозатора (состоящего из пробки 7, рукоятки 5, шкалы 4 и стрелки 9).

Подача воды в эжектор осуществляется из напорного коллектора насоса через кран включения эжектора. Сопло эжектора 8 крепится к корпусу пробкового крана 1, а диффузор эжектора 6 вставляется во всасывающую полость (крышку) насоса. Шкала дозатора 4 имеет четыре риски: «0», «3%», «6%» и «12%», соответствующие уровню концентрации водного раствора пенообразователя. При установке стрелки 9 в указанные положения изменяется проходное сечение пробки 7 дозатора и, соответственно, - подача пенообразователя в эжектор.

121

В положении рукоятки «0» дозатор закрыт, подача пенообразователя в эжектор отсутствует. При работе от пожарного насоса одного ствола-распылителя СРВД-2/300 (подача ствола составляет 2 л/с при напоре перед стволом 300 метров) расчётное количество эжектируемого

(подсасываемого) пенообразователя должно составлять при положении пробки дозатора:

∙3% - 0,06 л/с (3,6 л/мин);

∙6% - 0,12 л/с (7,2 л/мин);

∙12% - 0,24 л/с (14,4 л/мин).

Пеносмеситель эжектирует пенообразователь через узел подвода (см. рис. 3.35) по патрубку 1 в трубопровод 5. Узел подвода оборудован обратным клапаном 2 лепесткового типа, предназначенным для предотвращения попадания воды в пенобак в случаях, когда при работе насоса от гидранта водопроводной сети (подача воды в насос осуществляется под напором) закрывают кран эжектора или останавливают насос, не закрыв предварительно кран подачи пенообразователя из пенобака в насос.

К корпусу 3 узла подвода пенообразователя присоединён трубопровод 4 от крана 2 (см. рис. 3.32), предназначенного для промывки пеномагистрали насоса. Вода для промывки поступает к крану с первой ступени насоса.

Характеристики пожарного насоса НЦПВ-4/400 представлены на рис.3. 36.

122

Технические характеристики пожарного насоса НЦПВ-4/400:

подача насоса в номинальном режиме – 0,004 м3/с (4л/с); напор насоса в номинальном режиме – 400 м.вод.ст.;

потребляемая мощность в номинальном режиме – 35 кВт (48 л/с); номинальная частота вращения вала насоса – 6400 об/мин; коэффициент полезного действия насоса – 0,4; кавитационный (критический) запас насоса – 5 м; габаритные размеры – 420мм. х 315мм. х 400мм.; масса (сухая) – 35 кг.;

максимальный размер твёрдых частиц в рабочей жидкости – 3 мм; максимальный напор воды на входе в насос – 60 м.вод.ст.;

уровень дозирования пенообразователя при работе с одним стволом – распылителем типа СРВД 2/300 – 3, 6, 12%.

ЭКСПЛУАТАЦИЯ ПОЖАРНОГО НАСОСА НЦПВ-4/400 Порядок работы с насосной установкой НЦПВ-4/400

Перед пуском насоса необходимо убедиться, что сливные краники, кран для промывки пеносмесителя, пробковый кран пеносмесителя и напорный кран насоса закрыты, а стрелка (указатель) положения дозатора установлена в положение «0».

∙Соответствующими органами управления коммуникаций пожарной автоцистерны подать воду в насос (при подаче воды от гидранта водопроводной сети присоединить к насосу напорно-всасывающий рукав).

∙Развернуть напорную линию со стволом распылителем высокого давления.

∙После заполнения насоса водой включить привод насоса.

∙Открыть напорный кран и, регулируя частоту вращения приводного двигателя насоса, установить необходимый напор на выходе из насоса: от 300 м. вод. ст. (3,0 МПа) до 450 м. вод.

ст. (4,5 МПа).

123

∙ В случае подачи от насоса воздушно-механической пены необходимо после установления необходимого напора на насосе (3 – 4,5 МПа) открыть пробковый кран пеносмесителя (перевести рукоятку крана эжектора в положение «ОТКР.») и подать пенообразователь из пенобака в насос. После чего установить дозатор пеносмесителя в положение, соответствующее требуемой концентрации водного раствора пенообразователя (3, 6 или 12%) на один ствол-распылитель, в зависимости от типа применяемого пенообразователя.

Во время работы насоса следует:

∙контролировать рабочий режим по показаниям манометров и тахометра, так, чтобы значения частоты вращения вала насоса не превышали - 6400 об/мин, а напора развиваемого насосом - 4 МПа;

∙следить за указателями уровня воды в цистерне (при подаче воды от ёмкости цистерны), уровня пенообразователя в пенобаке (при подаче воздушно-механической пены),

показаниями манометра на входе в насос (при подаче воды от гидранта водопроводной сети). В случае полного расхода воды из цистерны, пенообразователя в пенобаке или падении давления на входе в насос до нуля (давление на напорном коллекторе насоса при этом падает до нуля) следует немедленно остановить насос15;

∙ при необходимости временного прекращения подачи воды - работать на малых оборотах, а в зимнее время во избежание замерзания коммуникаций насоса обеспечить обмен воды в насосе и рукавных линиях, оставляя частично открытыми перекрывные устройства стволов-распылителей.

При завершении работы с насосом следует:

∙ по окончании подачи воздушно-механической пены соответствующими органами управления перекрыть подачу пенообразователя в насос и произвести промывку насоса, напорного рукава и ствола-распылителя следующим образом. Регулируя частоту вращения приводного двигателя, установить давление на выходе насоса в пределах от 1 до 3 МПа. Открыть кран для промывки пеносмесителя и поработать насосом (подавая воду стволомраспылителем) в течение 3…5 мин., поворачивая при этом рукоятку дозатора (3…5 раз) на полный оборот. Промывку следует выполнять от постороннего водоисточника (гидранта водопроводной сети), т.к. в цистерне может присутствовать достаточно большое количество пенообразователя, попавшего туда через перепускной трубопровод. Завершив промывку закрыть кран для промывки пеносмесителя и установить дозатор в положение «0»;

∙по окончанию подачи воды уменьшить обороты приводного двигателя и выключить привод насоса;

∙перекрыть подачу воды в насос;

∙открыть сливные краники насоса и полностью слить воду из его полостей (рукоятка крана эжектора в положении «ОТКР.»). В зимнее время после полного слива воды не закрывая вентили и сливные краники, запустить насос «всухую» и поработать им на пониженных

оборотах (2000 об/мин) не более 8 сек. Такой режим работы приводит к быстрому износу рабочих частей и термическому повреждению торцевого уплотнения, поэтому допустим только на короткий срок при работе в условиях пониженной температуры окружающего воздуха;

∙продуть насос и рукавные линии со стволами-распылителями сжатым воздухом. При этом проверить отсутствие перемерзания и засорения перепускной магистрали насоса;

∙закрыть сливные краники насоса и рукоятку пробкового крана пеносмесителя;

∙собрать всасывающую (при подаче воды от гидранта водопроводной сети) и напорные

линии.

Для обеспечения постоянной технической готовности насоса предусматриваются следующие виды его технического обслуживания: ежедневное техническое обслуживание (ЕТО)

15 Порядок работы без воды для осушения насоса методом "сухой" прокрутки описан ниже.

124

и первое техническое обслуживание (ТО-1). Сроки проведения технического обслуживания насоса соответствуют срокам проведения технического обслуживания пожарного автомобиля.

Перечень работ для указанных видов технического обслуживания приведён в табл. 3.7.

				Таблица 3.7
Технические обслуживания пожарного насоса НЦПВ-4/400
Содержание работ			Технические требования (методика проведения)
1. Ежедневное техническое обслуживание
1.1 Внешний осмотр насоса.			Проверить насос на предмет внешних повреждений, наличия потёков масла,
			чистоты наружных поверхностей, креплений насоса, его коммуникаций и
			входного редуктора; проверить и при необходимости восстановить
			проходное сечение дренажного отверстия в задней крышке 6 насоса (см.
			рис. 3.33); проверить исправность контрольно-измерительных приборов;
			проверить состояние грязезащитных экранов и кожухов.
1.2 Проверка работоспособности кранов			Открыть полностью и вновь закрыть все краны. Поворот рукояток кранов
насоса.			должен быть плавным, без заеданий.
1.3 Проверка уровня масла в корпусе			Уровень масла должен быть между двумя рисками маслоуказателя.
задней опоры вала насоса.
2. Первое техническое обслуживание (ТО-1)
2.1 Работы ежедневного технического			см. выше
обслуживания
2.2 Замена масла в корпусе задней			Слить отработанное масло через маслоуказательную трубку 10 (см. рис.
шарикоподшипниковой опоры вала			3.32), для чего отвернуть гайку, фиксирующую трубку в кронштейне 11,
насоса.			вынуть трубку из кронштейна и опустить свободный конец трубки в заранее
			подготовленную ёмкость. Установить трубку на место и залить свежее
			масло до уровня верхней риски маслоуказателя. Допускается использовать
			любое моторное масло, применяемое для пожарного автомобиля.
2.3 Проверка уровня дозирования			Проверка уровня дозирования пенообразователя производится путём
пенообразователя и очистка			измерения расхода подсасываемого пенообразователя, при помощи мерного
пеномагистрали насоса (при			бака и секундомера (см. главу 7.3).
необходимости).
Наиболее вероятные неисправности пожарного насоса НЦПВ-4/400 и методы их
устранения изложены в табл. 3.8.				Таблица 3.8
Характерные неисправности пожарного насоса НЦПВ-4/400
			и методы их устранения
Наименование неисправности, и её			Вероятная причина	Метод устранения
внешнее проявление
1		2		3
При работе насоса снизилась подача.		Засорена защитная сетка на входе в		Очистить защитную сетку.
			насос.
При работе насоса наблюдаются		В полость насоса попали посторонние		Разобрать насос и удалить посторонние
стуки и вибрация.			предметы.	предметы.
			Износ опоры скольжения вала.	Ремонт насоса.

125

1		2		3
Вал насоса не прокручивается.	В зимний период – замерзание воды в			Прогреть насос теплым воздухом или
		корпусе насоса.		горячей водой.
	В летний период – попадание в			Разобрать насос и удалить посторонние
	полость насоса посторонних			предметы.
		предметов.
	Заклинивание вала.			Ремонт насоса.
Из дренажного отверстия насоса	Нарушение герметичности			Разобрать насос и заменить
струйкой течет вода.	концевого уплотнения вала.			изношенные резиновые или
				графитовые детали в соответствующих
				узлах торцевого уплотнения.
Не поворачивается рукоятка дозатора.	Появление на поверхностях трения			Разобрать дозатор, очистить
	кристаллических отложений и			сопрягаемые поверхности.
	продуктов	коррозии	из-за плохой
		промывки.
При работе насоса его корпус	Засорена перепускная магистраль			Очистить перепускной трубопровод и
сильно нагревается.	насоса (перепускной		трубопровод	штуцер.
	или калиброванное отверстие в
	штуцере,	соединяющем напорный
	коллектор насоса с перепускным
	трубопроводом).
Снижение подачи при неизменном	Неисправность в напорной линии			Устранить неисправность напорной
давлении в напорном коллекторе.	ствола высокого давления.			линии.
Повышенный расход масла в корпусе	Износ резиновой манжеты.			Заменить манжету.
задней опоры вала.

3.7.Комбинированные пожарные насосы

Комбинированные пожарные насосы, состоящие из последовательно соединённых насосов нормального и высокого давления, объединённых общим приводом, отличаются своей универсальностью. Они способны подавать огнетушащую жидкость под нормальным и высоким давлениями одновременно.

Принцип создания повышенных напоров в таких насосах аналогичен пожарным насосам высокого давления: огнетушащая жидкость из напорной полости насоса (ступени) нормального давления уже под напором поступает во всасывающую полость насоса (ступени) высокого давления, где рабочим колесом (рабочими колёсами) и создаётся повышенный напор.

В последнее время основные пожарные автомобили отечественного производства начали комплектоваться центробежным пожарным комбинированным насосом НЦПК-40/100-4/400 (см. рис. 3.37), выпускаемым ЗАО «УСПТК-Пожгидравлика» (г. Миасс, Челябинская область).

Насос НЦПК-40/100-4/400 предназначен для подачи воды и водных растворов пенообразователей температурой до 300С, плотностью до 1010 кг/м3 и массовой концентрацией твёрдых частиц до 0,5 % при их максимальном размере 3 мм.

Насос устанавливается в закрытых отсеках пожарных автомобилей, в которых во время работы обеспечивается положительная температура воздуха, и обеспечивает подачу воды (водных растворов

пенообразователя) от цистерны пожарного автомобиля, гидранта водопроводной сети или открытого водоисточника (водоёма) в трёх режимах:

- подача огнетушащей жидкости насосом нормального давления при отключённом насосе

126

высокого давления; - подача огнетушащей жидкости насосом высокого давления на один или два

высоконапорных ствола-распылителя (СРВД 2/300) при нулевой подаче насоса нормального давления;

- одновременная подача огнетушащей жидкости насосами нормального и высокого давления.

Пожарный насос НЦПК-40/100-4/400 (см. рис. 3.38) представляет собой агрегат, состоящий из ступени (насоса) нормального давления 14, ступени (насоса) высокого давления

17 с приводным редуктором и механизмом включения, напорного коллектора нормального давления 2, напорного коллектора высокого давления 22, полуавтоматической вакуумной системы водозаполнения (см. главу 3.5 "Вакуумная система с шиберным насосом"), пеносмесителя 6 и контрольно-измерительных приборов.

Ступень нормального давления (см. рис. 3.39) представляет собой центробежный одноступенчатый насос консольного типа с осевым подводом, выполненным в крышке 12, и спиральным отводом, выполненным в корпусе 18.

127

По своему устройству ступень нормального давления НЦПК-40/100-4/400 напоминает пожарный насос ПН-40УВ (НПЦ-40/100). Принципиальным отличием является установка на валу ступени нормального давления фрикционной муфты 5 привода ступени высокого давления. В крышке 12 ступени нормального давления установлена защитная сетка для предотвращения попадания в насос посторонних предметов. Уплотнение рабочего колеса 13 щелевого типа (как и на насосах ПН-40УВ и НПЦ-40/100); уплотнение вала – торцевого типа. Торцевое уплотнение состоит из двух уплотнительных колец, одно из которых вращается вместе с рабочим колесом, а второе неподвижно и установлено в уплотнительном блоке (см. рис. 3.40). Уплотнение обеспечивается за счёт плотного прилегания рабочих поверхностей уплотнительных колец друг к другу и сжатия их между собой набором пружин 8. Уплотнительные кольца выполнены из силицированного графита, обладающего высокой износостойкостью и низким коэффициентом трения в воде. В то же время, графит является достаточно хрупким, поэтому уплотнительные кольца вклеены в металлические обоймы. Работа насоса без воды приводит к сильному нагреву узла, что влечёт за собой нарушение прочности клеевого соединения и растрескивание или даже полное разрушение колец.

128

К корпусу ступени нормального давления (к её напорной полости) крепится напорный коллектор 2 (см. рис. 3.38), который через фильтр 30 (см. рис. 3.41), присоединён к корпусу насоса высокого давления. На напорном коллекторе 2 установлены два вентиля 1 (см. рис. 3.38) для подачи воды в напорные рукава, вентиль 10 для подачи воды в цистерну, вакуумный

кран и датчик заполнения вакуумной системы водозаполнения, пробковый кран эжектора и дозатор пеносмесителя 6, панель с контрольно-измерительными приборами и органами управления 3. Кроме того, коллектор имеет выход на лафетный ствол, закрытый заглушкой 26, и выход для подачи воды в систему дополнительного охлаждения.

Ступени нормального и высокого давления включены последовательно: вода с выхода (из напорного коллектора) ступени нормального давления через фильтр 30 поступает на вход (всасывающий патрубок) ступени высокого давления.

Ступень высокого давления (см. рис. 3.42) представляет собой центробежный двухступенчатый насос консольного типа со встречно расположенными рабочими колёсами 15, 17 и отводящими устройствами лопаточного типа (направляющими аппаратами) 14 и 16.

Уплотнение рабочих колёс и межступенное уплотнение – щелевого типа, концевое уплотнение вала – торцевого типа, конструкция которого аналогична уплотнительному блоку (см. рис. 3.40) ступени нормального давления.

Ввиду высокой частоты вращения вала ступени высокого давления (до 6300 об/мин.) подшипники и вал-шестерня могут сильно нагреваться. Для охлаждения задней опоры вала через корпус 3 подшипника (см. рис. 3.42) пропускается вода, которая через штуцеры 29 поступает по трубопроводу с выхода ступени нормального давления и сбрасывается затем на вход той же ступени. Охлаждение вала-шестерни также обеспечивается водой, которая прокачивается через полый вал за счёт разности давлений между выходом и входом первой ступени насоса высокого давления.

Слив воды из насоса обеспечивается сливными кранами 30 и 31.

129

К выходному патрубку ступени высокого давления присоединён напорный коллектор 22 (см. рис. 3.38), на котором установлен один запорный кран 23 шарового типа и перепускной клапан 21. Штуцер 1 (см. рис. 3.43) перепускного клапана при монтаже насоса соединяется с цистерной пожарного автомобиля.

Перепускной клапан обеспечивает обмен воды в насосе за счёт частичного перетока воды в цистерну пожарного автомобиля, предотвращая тем самым перегрев насоса при нулевой подаче ступени высокого давления (при закрытом запорном кране или стволе-распылителе). Усилие пружины 4 обеспечивает открытие клапана при давлении свыше 2 МПа. Поэтому при работе только ступени нормального давления клапан закрыт, а открывается только после включения ступени высокого давления.

К напорному коллектору высокого давления присоединён патрубок для соединения с напорной линией высокого давления. Патрубок имеет отвод с обратным клапаном для продувки пожарного насоса и напорной линии высокого давления сжатым воздухом.

Привод вала-шестерни 4 (см. рис. 3.42) ступени высокого давления осуществляется от вала

130