Презентация, доклад на тему Насосные агрегаты пожарных АЦ и АНР

работу насосов.

2. Насосы объёмного типа: классификация, принцип работы
и физическая зависимость.

Учебные вопросы:

3. Струйные насосы: классификация, принцип работы и физическая
зависимость.

4. Центробежный насос: классификация, принцип работы и
физическая зависимость. Устройство центробежных
насосов, их обслуживание, эксплуатация.

5. Схемы забора воды различными видами насосов. Технические
характеристики насосов, применяемых в пожарной охране.

насосов.

Конструкции насосов весьма разнообразны, поэтому полная классификация по их конструктивному исполнению достаточно сложна.

Насосами называют машины для подъёма или перемещения жидкостей или газов (чаще всего жидкостей) путём сообщения жидкости энергии давления, так называемого напора, который необходим как для подъёма жидкости, так и для преодоления сопротивлений, возникающих при движении жидкости по трубопроводам.

Согласно ГОСТ 17398 “Насосы. Термины и определения ”, насосы по принципу действия подразделяются на две основные группы:
Динамические;
объёмные.
Динамические насосы

В динамических насосах энергия к жидкости передаётся за счёт действия массовых (инерционных) сил или сил жидкостного трения. В этих насосах жидкость под воздействием гидродинамических сил перемещается в камере, постоянно сообщающейся с входом и выходом насоса.
По виду силового воздействия динамические насосы подразделяются на лопастные и насосы трения.

периферии, в осевых - через рабочее колесо в направлении его оси.
Диагональные (радиально-осевые) насосы являются промежуточной формой между центробежными и осевыми насосами: вход воды у них осевой, а выход - по диагонали между осевым и радиальным направлениями.
В насосах трения жидкость перемещается под действием сил трения. В эту группу входят вихревые, струйные и другие насосы. В вихревых насосах энергия от колеса к жидкости передаётся за счёт действия центробежных сил. Вихревое рабочее колесо по принципу действия аналогично центробежному с радиальными лопастями. В вихревом насосе, в отличие от центробежного, жидкость на пути её движения от всасывания к нагнетанию проходит через каналы рабочего колеса не один раз, а многократно. Принцип работы струйных насосов заключается в создании разряжения за счёт увеличения скорости потока рабочей среды (жидкости, газа) и передачи энергии от рабочей среды к эжектируемой.

сил давления на поверхность жидкости. Жидкость перемещается за счёт периодического изменения объёма камеры, попеременно сообщающейся со входом и выходом насоса.

По форме движения рабочих органов объёмные насосы подразделяются на возвратно-поступательные и роторные. В группу насосов возвратно-поступательного действия входят поршневые, плунжерные и диафрагменные. В группу роторных насосов входят шестерённые, винтовые и пластинчатые (шиберные).

по виду сил, действующих на жидкость; - по направлению движения жидкой среды; - по виду отвода; - по конструкции рабочего колеса и др. для объемных насосов: - по характеру движения рабочих органов; - по характеру движения ведущего звена насоса; - по направлению перемещения жидкости; - по виду рабочих органов; - по виду передачи движения к рабочим органам и др.

осуществляется в результате периодического изменения объема рабочей камеры. К ним относятся: поршневые насосы, пластинчатые, шестеренные, водокольцевые.

возвратно-поступательное движение. Так как в поршневых насосах процессы всасывания и нагнетания попеременно чередуются в одном и том же пространстве, то поршневые насосы снабжают распределительными механизмами - клапанами, назначение которых попеременно соединять всасывающую и нагнетательную полость насоса с внутренним пространством.

насоса, объём между двумя смежными шиберами в первый полупериод увеличивается, а затем уменьшается. Происходит постоянное всасывание жидкости или газа (на данном рисунке справа снизу) и нагнетание (влево наверх).

Шиберы в таких насосах выполнены в виде пластин, которые радиально перемещаются в специальных пазах ротора.

увеличивается, а затем уменьшается, за счёт чего происходит всасывание и нагнетание перекачиваемой жидкости. Всасывающий 5 и нагнетательный 6 патрубки насоса примыкают к торцевой части насоса.

из всасывающей полости 3 захватывается зубьями шестерён и поступает в напорную полость 1. В напорной полости зубья входят в зацепление и вытесняют жидкость в напорный патрубок. Другими словами, насос работает за счёт изменения объёма между зубьями шестерён при их вращении: во всасывающей полости он увеличивается, а в напорной уменьшается.

первую очередь высокой величиной создаваемого напора и хорошей всасывающей способностью. Последнее качество определяет использование объёмных насосов (особенно поршневых и плунжерных) в насосных агрегатах пожарных автомобилей в качестве вакуумных аппаратов.
На некоторых образцах пожарной и приспособленной техники в качестве насосного агрегата используется простой и эффективный навесной шестерённый насос НШН-600М.

К недостаткам объёмных насосов следует отнести их относительно невысокую производительность и чувствительность к наличию механических примесей в перекачиваемой среде. Именно поэтому наибольшее распространение в насосных агрегатах (установках) пожарных автомобилей получили динамические насосы, из которых более подробно будут рассмотрены струйные и центробежные насосы.

на насосе Струйные насосы просты по устройству, надежны и долговечны в эксплуатации. Существенным их недостатком является низкий коэффициент полезного действия, его величина не превышает 30 %.

от рабочей среды к нагнетаемой. Они отличаются от других насосов тем, что у них нет подвижных частей, а рабочим органом является сама рабочая среда, в качестве которой могут служить жидкости и газы. В зависимости от рабочей среды струйные насосы разделяются на газоструйные и водоструйные. Водоструйный насос – гидроэлеватор пожарный входит в комплект ПТВ каждого пожарного автомобиля. Он используется для забора воды из водоисточников с уровнем воды, превышающим геодезическую высоту всасывания пожарных насосов. С его помощью можно забирать воду из открытых водоисточников с заболоченными берегами, к которым затруднен подъезд пожарных машин. Он может быть использован как эжектор для удаления из помещений воды, пролитой при тушении пожаров.

общий вид, б) устройство
1 – сопло; 2 – диффузор; 3 – головка муфтовая ГМ - 80; 4 – обечайка; 5 – сетка; 6 – кольцо уплотнительное; 7 – головка муфтовая ГМ - 70; 8 – приёмное колено.

рукаву, подсоединенному к головке , в колено и далее в сопло . При этом потенциальная энергия рабочей жидкости преобразуется в кинетическую энергию. В камере смешения происходит обмен количества движения между частицами рабочей и всасываемой жидкости: при поступлении смешанной жидкости в диффузор осуществляется переход кинетической энергии смешанной и транспортируемой жидкости в потенциальную. Благодаря этому в камере смешения создается разрежение. Этим обеспечивается всасывание подаваемой жидкости. Затем в диффузоре давление смеси рабочей и транспортируемой жидкостей значительно повышается в результате снижения скорости движения. Это позволяет осуществлять нагнетание воды.

центробежных насосов, их обслуживание, эксплуатация.

за счёт возникающей при работе насоса центробежной силы частиц жидкости, т.е. центробежные насосы работают по принципу использования центробежной силы.

колеса (корпус насоса предварительно заполняется жидкостью), также начинает вращаться, под действием центробежной силы перемещаться от центра рабочего колеса к периферии и собираться в напорном патрубке 4 (спиральном отводе).
В результате перемещения воды в центре рабочего колеса создаётся разрежение, куда через всасывающий патрубок 3 под действием атмосферного давления непрерывно поступает вода.
В расширяющемся напорном патрубке 4 и в расположенном за ним диффузоре скорость движения потока жидкости уменьшается, и кинетическая энергия потока преобразуется в потенциальную (энергию давления).

нагнетания. Насос любого вида характеризуется следующими параметрами: высотой всасывания, высотой нагнетания, полным напором, подачей, мощностью и полным коэффициентом полезного действия (КПД).

Подъём воды во всасывающем патрубке насоса происходит под действием разности атмосферного давления и давления (разряжения) в самом насосе. Поэтому теоретическая высота всасывания насоса (Нт) равная 1-ой атмосфере и составляющая 10,33 метра водного столба, или 760 мм. ртутного столба, или 1 кгс/см2, или 105 Па практически не достижима.

Характерными признаками центробежного насоса является общее направление потока жидкости от центра к периферии.

Обязательное условие работы центробежных насосов - предварительная заливка их водой перед пуском в работу. При наличии внутри корпуса и рабочего колеса воздуха центробежная сила будет недостаточной для перемещения его по каналам рабочего колеса и создания разрежения, т.к. масса воздуха в 775 раз меньше массы воды.

жидкости) = Ратм = 1 кг/см2 (10 м. вод. ст.), а при температуре воды 20 °С Рп = 0,024 кг/см2 (0,24 м. вод. ст.), следовательно, чем выше температура жидкости, тем сложнее забрать её насосом.
С этим явлением связана кавитация - процесс образования пузырьков воздуха в жидкости.
При кавитации происходит самовскипание жидкости, пузырьки пара увлекаются движущимся потоком и, встречая твёрдые поверхности корпуса и рабочего колеса, разрушаются ("схлопываются"). При этом выделятся большая энергия, из-за чего повреждаются и даже при длительном воздействии разрушаются поверхности внутренней полости насоса (явление кавитационной эрозии). Кавитация сопровождается шумом и треском внутри насоса. Во избежание преждевременного износа рабочих органов насоса не допускается его работа в кавитационном режиме.
Кавитационные явления могут возникать в случае работы насоса с большой геометрической высотой всасывания. Поэтому высота всасывания должна быть такой, при которой возникновение кавитации невозможно.

тем, что центробежные насосы обладают рядом важных достоинств: равномерностью подачи огнетушащих средств (подачей без пульсаций); способностью работать «на себя» (т.е. при перекрытии пожарного ствола, засорении или заломе пожарного рукава в системе подачи воды не повышается чрезмерно давление), простотой управления насосом и его обслуживания при эксплуатации на пожарах.
Для пожарных автомобилей важно, что центробежные насосы не требуют сложного привода от двигателя, а их габариты и массы относительно невелики.
В то же время, центробежные насосы имеют и ряд недостатков, важнейший из которых тот, что они не являются самовсасывающими - работают только после предварительного заполнения всасывающей линии и насоса водой. Этот недостаток компенсируют устройствами, позволяющими заполнять всасывающие тракты и полость насоса из цистерн. Кроме того, на пожарных автомобилях устанавливают вспомогательные насосы для заполнения полости всасывающего рукава и корпуса насоса водой. Для этой цели используют газоструйные, ротационные, поршневые и другие насосы. Вспомогательные насосы работают кратковременно, только при включении центробежного насоса в работу. Установка таких насосов усложняет конструкцию насосной установки, требует устройства дополнительного привода для их работы.

или многоступенчатые пожарные насосы, предназначенные для подачи при давлении на выходе до 2,0 МПа
(20 кгс/см² или 20 атм.) воды и водных растворов
пенообразователей температурой до 303° К (30° С),
плотностью до 1010 кг/м³, массовой концентрацией до
0,5% при их максимальном размере 3 мм.
Устанавливаются в закрытых отсеках пожарных автомобилей, в которых во время работы обеспечивается положительная температура.

предназначены для подачи воды или водных растворов пенообразователя при тушении пожаров. Применяется в составе пожарного автомобиля.

Пожарные насосы нормального давления

В настоящее время в нашей стране широкое распространение на пожарных автомобилях имеют пожарные насосы нормального давления, обеспечивающие подачу 40 л/с с напором 1,0 МПа (10 кгс/см² или 10 атм.).

ПН-40УВ:

1 – корпус; 2 – крышка; 3 и 4 – уплотнительные кольца; 5 – рабочее колесо;
6 – сливной краник; 7 – уплотнительный стакан с манжетами; 8 – подшипник;
9 – вал насоса; 10 – масляная ванна; 11 – червячная шестерня привода тахометра;
12 – муфта-фланец; 13 – предохранительный клапан; 14 – манжета; 15 – корпус

в разрезе

1 – краник сливной, 2 - рычаг, 3 – стакан уплотнительный, 4 и 11 - подшипники, 5 - пробка, 6 – вал насоса, 7 – корпус привода тахометра,
8 - червяк, 9 – муфта фланца, 10 – уплотнение сальниковое, 12 - щуп,
13 – кольцо резиновое, 14 – шланг с маслёнкой, 15 – корпус насоса,
16 - кольцо, 17 – рабочее колесо, 18 – шайба стопорная, 19 – гайка,
20 – крышка насоса, 21 – патрубок всасывающий, 22 – шестерня привода тахометра, 23 – манжета резиновая, 24 – кольцо сменное,
25 – винт, 26 – масляная ванна.

1 – корпус ПН; 2 - масленка; 3 - заглушка штуцера для забора пенообразователя из посторонней емкости; 4 - крестовина; 5 - вентиль;
6 - обратный клапан; 7- тахометр; 8 - пеносмеситель ПС-5; 9 - вакуумный клапан; 10 - коллектор; 11 - манометр; 12 - клапан типа Ду-80 из цистерны в насос; 13 - задвижка напорного патрубка; 14 - напорная труба;
15 - мановакуумметр; 16 – трубопровод, 17 – рукоятка дозатора.

насос, 2 - вентиль из насоса в цистерну, 3 - вентиль из цистерны в насос,
4 - пробковый кран пеносмесителя, 5 - сопло струйного насоса, 6 - дозатор пеносмесителя,
7 - обратный клапан, 8 - вентиль из пенобака, 9 - вентиль для промывки пеносмесителя,
10 - штуцер для забора пенообразователя из посторонней емкости, 11 - задвижки напорных патрубков, 12 - манометр, 13 - переливная труба, 14 - всасывающий патрубок насоса,
15 - сливной кран насоса, 16 - цистерна с водой, 17 - бак с пенообразователем,
18 - мановакуумметр

применяемых в пожарной охране.

переоборудованная для целей пожаротушения
предназначена для доставки к месту пожара боевого расчёта, пожарного оборудования
и запаса огнетушащих веществ, а также для их подачи в очаг горения

ТАКТИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АРС-14

Шасси ЗИЛ – 131
Двигатель ЗИЛ – 131 (карбюраторный 4-х тактный
8-цилиндровый, V-образный, верхнеклапанный)
Колёсная формула 6х6 (полный привод)
Мах. скорость 80 км/час
Число мест боевого расчёта 3 чел.
Ёмкость цистерны 2700 л
Полная масса 10185 кг
Марка насоса НШН – 600
Тип насоса - шестерёнчатый
Номинальная подача – 10 л/сек
Мах. рабочее давление на выходе – до 7,5 кг/кв.см
Мах. геометрическая высота всасывания – 6,5 м
Время заполнения насоса с мах.
геометрической высоты – 25 сек

дежурной смены 2 чел.

дежурной смены 3 чел.

на водоисточник

водных растворов пенообразователя температурой до 303 К (30 °С) с водородным показателем РН от 7 до 10,5 плотностью до 1100 кг∙м-3 и массовой концентрацией твёрдых частиц до 0,5 % при их максимальном размере 3 мм при тушении пожаров.
Насос устанавливается в закрытых отсеках кузовов пожарных автомобилей и должен работать при температуре воздуха в них от 273... 313 K (0...40 °С).

Изготовитель: ОАО «ЛИВЕНСКИЙ ЗАВОД ПРОТИВОПОЖАРНОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ»

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Номинальная подача, л/с…………………………………………….40
Напор насоса в номинальном режиме, м…………………………100
Мощность в номинальном режиме, кВт (л.с), не более…77,8(106)
Номинальная частота вращения вала, об/мин………………. 2800
Наибольшая геометрическая высота всасывания, м…………..7,5
Время заполнения с наибольшей геометрической высоты всасывания, не более, с………………………………………………40
Подача при наибольшей высоте всасывания, м3/с (л/с)…0,02 (20)
Максимальное рабочее давление на входе в насос, кгс/см2………6
Максимальное рабочее давление на выходе из насоса, кгс/см2…15
Габаритные размеры, мм………………………………700х900х700

для подачи воды или водных растворов пенообразователей, при работе от открытого водоема, цистерны или гидранта. Насос НЦПН-100/100 применяется для комплектации пожарных автомобилей среднего и тяжелого класса, пожарных насосных станций (ПНС), а также пожарных катеров, автопеноподъемников и других пожарных машин, используемых при тушении крупных пожаров

Изготовитель:
ЗАО «УСПТК-Пожгидравлика» (г. Миасс)

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Номинальная частота вращения приводного вала, об/мин. 2000
Номинальная подача насоса (с высоты всасывания 3,5 м), л/с 70
Напор насоса в номинальном режиме, м, не менее 100
Номинальная потребляемая мощность, л.с., не более 135
Максимальное значение подачи насоса с напором 100 м, л/с,
не менее 100
Потребляемая мощность при подаче 150 л/с и напоре 100 м, л.с.,
не более 185
Диаметр всасывающего патрубка Dy 150 мм
Количество и условный проход выходных патрубков 3х Dy 100 мм
Габаритные размеры насоса, мм, не более 1000х840х1060
Масса насоса в полной комплектации (сухая), кг, не более 350

для подачи воды или водных растворов пенообразователей, при работе от открытого водоема, цистерны или гидранта. Насос НЦПН-100/100 применяется для комплектации пожарных автомобилей среднего и тяжелого класса, пожарных насосных станций (ПНС), а также пожарных катеров, автопеноподъемников и других пожарных машин, используемых при тушении крупных пожаров

Изготовитель:
ЗАО «УСПТК-Пожгидравлика» (г. Миасс)

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Номинальная частота вращения приводного вала, об/мин. 2000
Номинальная подача насоса (с высоты всасывания 3,5 м), л/с 100
Напор насоса в номинальном режиме, м, не менее 100
Номинальная потребляемая мощность, л.с., не более 190

Максимальное значение подачи насоса с напором 100 м, л/с, не менее 150
Потребляемая мощность при подаче 150 л/с и напоре 100
м, л.с., не более 270
Диаметр всасывающего патрубка Dy 200
мм Количество и условный проход выходных патрубков 3х Dy 100 мм
Габаритные размеры насоса, мм, не более 950х840х1110
Масса насоса в полной комплектации (сухая), кг, не более 380