Пожарный центробежный насос высокого давления ПЦНВ-4/400
Насос ПЦНВ 4/400 предназначен для тушения пожаров водой или пеной, забирая воду только из цистерны или от гидранта. Насос четырехступенчатый, со встречно расположенными колесами 3-й и 4-й ступеней по отношению к первым двум колесам (рис.2.39).
Рабочие колеса насоса выполнены с полуоткрытыми цилиндрическими лопатками без переднего покрывающего диска. Рабочие колеса разделены направляющими аппаратами.
К выходному патрубку насоса крепится напорный коллектор. Внутри его расположен обратный (падающий) клапан, как в ранее описанных насосах. На коллекторе установлены два вентиля тарельчатого типа, пеносмеситель и перепускной клапан. Для слива воды из коллектора установлены два шаровые крана. Такой же кран установлен для слива воды из коллектора.
Пеносмеситель по конструкции аналогичен ПС-5. Однако его дозатор рассчитан на подачу пенообразователя на работу 1 или 2 стволов с 3 или 6% его концентрации.
Перепускной клапан (ПК) обеспечивает частичный переток воды из насоса в цистерну при закрытых вентилях или выключенных стволах 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 отключены, насос работает и из коллектора 1 нет поступления воды в рукавные линии. Силой пружины на оси 3 (на схеме не показана) заслонка 9 перемещена в горизонтальное положение. В этом положении упором 4 клапан 6, укрепленный на рычаге 7 откроет отверстие в штуцере 5. Вода в небольшом количестве будет перетекать из полости А коллектора по отверстию штуцера 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 показана) 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, автоматически перекрывает поступление пенообразователя из пенобака в насос в случае отключения подачи стволами и, наконец, используется для промывки системы подачи пенообразователя.
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 5, 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 пеносмесителю прекратится. При возобновлении работы стволов поступление воды из ПК прекратится. Сильфон, занимая исходное положение, вытолкнет воду через полость А и Б и штуцер 10 в цистерну.
Слив воды из системы ПК и ОК осуществляется через кран, установленный на штуцере 9, для слива воды.
Промывку 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, двухступенчатый. На валу 2 насоса нормального давления укреплено рабочее колесо 1, механизм 3 включения ведущего зубчатого колеса мультипликатора 4 (рис.2.42).
При включенной второй ступени насос работает при нормальном напоре 100 м и подаче 40 л/с как насос ПЦНН-40/100. При этом вода поступает во всасывающий патрубок «а», подается в коллектор 8, а затем в рукавную линию «в».
При включенной второй ступени и отсутствии напорной линии «в» нормального давления, вода из коллектора 8 первой ступени поступает по трубопроводу «с» во всасывающий патрубок колеса 6 насоса второй ступени, а затем, как показано стрелками, в коллектор 7 насоса высокого давления и в напорную линию «d».
Первая ступень насоса конструкции отличается от ПЦНН-40/400 только наличием механизма 3 включения мультипликатора. Передаточное отношение 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 перепускной клапан как на насосе ПЦНВ-4/400. Он соединен трубкой с цистерной. 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 представлены 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 и 4 | |||
| Номинальный напор | м | 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 и 6300 | |||
| Высота всасывания | м | 7,5 | 7,5 | - | 7,5 |
| Время всасывания | с | - | |||
| Масса | Кг |
Примечания.
1. Потребляемая мощность и КПД ПЦНК указаны для случая подачи и напора нормального или высокого напора. При одновременной подаче воды секцией нормального и высокого напора подача величины подачи соответственно равны 15 и 2 л/с (величины напоров номинальные). В этом случае общий КПД не менее 0,35, а потребляемая мощность не более 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 всасывания подачи насосов уменьшаются на 50%.
Рабочие характеристики ПЦН были получены во ВНИИПО. Обрабатывая экспериментальные результаты, нами была получена общая формула зависимости напора Н м, развиваемого насосами, потребляемой мощности N, кВт и коэффициента полезного действия в зависимости от величины подачи Q, л/с
yi = Ai + BiQ – Ci Q2 + DQ3 (2.16)
Значения индексов « i » и коэффициентов А,В,С и D приводится в табл.2.3. Они получены при номинальных скоростях вращения валов насосов и высоте всасывания 3,5 м.
Таблица 2.3
| №№ пп | Наименование показателя | Размер-ность | Константы | |||
| А | В | С | D | |||
| ПЦНН-40/100 Напор, Н Мощность, N КПД | м кВт % | 92,55 20,6 О | 0,815 0,957 3,2 | 0,014 О 0,036 | О О О | |
| ПЦНВ-20/200 Напор, Н Мощность, N КПД | м кВт % | 37,5 О | 1,6 1,54 5,38 | 0,1 О 0,15 | О О 0,0015 | |
| ПЦНВ-4/400 Напор, Н Мощность, N КПД | м кВт % | 17,66 О | 15,9 4,8 25,6 | 5,8 О 5,3 | О О 0,42 |
Рабочие характеристики ПЦН, построенные в соответствии с данными табл.2.3, приводятся на рис.2.43.
При необходимости иметь характеристики насосов при скоростях, отличных от номинальных, производят пересчеты в соответствии с методом 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 краны, трубопроводы и приводы управления.
На АЦ, АНР и мотопомпах в качестве вакуумных насосов применяют газоструйные, шиберные, поршневые и иногда водокольцевые насосы. Приводы к ним могут ручными и комбинированными: ручными и автоматическими. Последние обеспечивают автоматический забор воды при пуске насоса и восстановление обрыва водяного столба.