Переносные пожарные мотопомпы
Переносные пожарные мотопомпы конструироваться так, чтобы обеспечивалась возможность переноски двумя операторами и установки на грунт.
Конструкция мотопомп должна составлять: водоподающий насос, приводной двигатель, обычно двигатель внутреннего сгорания, а также устройства, обеспечивающие забор воды из водоисточников и подачу в нагнетающую полость насоса пенообразователя.
Переносные мотопомпы, по величине развиваемого насосом напора, разделяют на два типа: нормального и высокого давления.
Мотопомпа пожарная нормального давления МПН-800/80 (рис.9.37) представляет собой центробежный насос с приводом от двигателя внутреннего сгорания, установленных на сварной раме 12, выполненной из труб и гнутых профилей. Для переноски мотопомпы рама имеет четыре откидных рукоятки.
Рис.9.37. Мотопомпа пожарная нормального давления МПН-800/80:
1 – заглушка; 2 – головка напорная ГМ-70; 3 – кран напорный; 4 – пеносмеситель; 5 – бензобак; 6 – винт регулировки положения фонаря по высоте; 7 – фонарь; 8 – центробежный насос; 9 – заглушка; 10 – головка всасывающая; 11 – сливные краны; 12 – сварная рама; 13 – откидные рукоятки; 14 – бачок для масла.
На раме установлены: аккумуляторная батарея, топливный бак %, вакуумный агрегат и другое оборудование.
Пожарный насос 8 – это центробежный двухступенчатый насос с осевым подводом первой ступени и направляющими аппаратами. Лопасти рабочих колес выполнены двойной кривизной, отличающиеся только направлением лопастей.
Переводные каналы направляющего аппарата второй ступени заканчиваются кольцевой камерой, соединяющейся с напорным коллектором. На напорном коллекторе установлены два напорных крана 2 и вакуумный кран. Для слива воды в нижней части его корпуса установлены два сливных крана 11. Пеносмеситель 4 установлен над первой ступенью центробежного насоса.
Над насосом установлен фонарь 7, его установка по высоте регулируется и закрепляется вентилем 6.
Создание разрежения в центробежном насосе для заполнения его водой из водоемов обеспечивается шиберным (пластинчатым) вакуум насосом. Его конструкция использована в вакуумных системах центробежных насосов НЦПН или НЦПВ. Отличием является то, что в вакуумном насосе использован только ручной пуск. Поэтому на приборной панели (рис.9.38) имеется только одна кнопка (поз.4) пуска вакуумного насоса. Она обеспечивает пуск вакуумного насоса. Вакуумный насос работает до тех пор пока кнопка включена. Выключатель 3 служит для включения осветительного фонаря в темное время суток (счетчик времени работы мотопомпы). Он включается одновременно с поворотом ключа зажигания.
Рис.9.38. Панель приборная:
1 – световой индикатор; 2 – счетчик времени наработки; 3 – выключатель; 4 – кнопка включения вакуумного насоса.
Источником электроэнергии в мотопомпе является аккумуляторная батарея емкостью, не менее 44 Ач. Кроме того, в составе двигателя имеется катушка зарядки, которая в комплекте с выпрямителем, обеспечивает подзарядку аккумуляторов в промежутках между пусками или работу дополнительных потребителей электроэнергии с током потребления до 3 А.
В конструкции мотопомпы предусмотрено тушение пожаров пеной. Забор пенообразователя осуществляется из посторонних баков. Для дозированной подачи пенообразователя во всасывающую полость насоса служит пеносмеситель 4. Это водоструйный насос по конструкции аналогичен пеносмесителю ПС-5, но вместо пробки подвода воды в рассматриваемой конструкции установлен шаровой кран.
Вращение вала центробежного насоса обеспечивается двигателем внутреннего сгорания марки «Хонда» (Япония). Двигатель карбюраторный, V- образный, четырехтактный с ограничителем оборотов. При частоте вращения вала двигателя, равной n = 3600 об/мин, двигатель развивает мощность 17,6 кВт.
Сопряжение двигателя с центробежным насосом и установка на нем пеносмесителя и вакуумного насоса позволяет выполнять ряд работ в соответствии со схемой водопенных коммуникаций мотопомпы, представленной на рис.9.39.
Рис.9.39. Схема водопенных коммуникаций МПН-800/80:
1 – центробежный насос; 2 – пеносмеситель; 3 – кран пеносмесителя; 4 - напорный патрубок; 5 – коллектор; 6 – вакуумный кран; 7 – шиберный вакуумный насос.
Центробежный насос 1, как уже указывалось, при номинальной частоте вращения вала насоса n = 3500 об/мин, обеспечивает номинальные значения величин подачи Q = 800 л/мин и напора, не менее 80 м. Параметры подачи и напора, в зависимости от высоты всасывания, изменяются в достаточно широких пределах в соответствии с напорными характеристиками мотопомпы, как показано на рис.9.40.
Рис.9.40. Характеристика мотопомпы 800/80:
1 – глубина всасывания 1,5 м; 2 – глубина всасывания 4,5 м; 3 – глубина всасывания 7,5 м
Вакуумный насос 7 включается при нажатии кнопки включения (см. рис.9.38, поз.4), поэтому заполнение насоса водой имеет свою особенность.
Для заполнения центробежного насоса водой необходимо:
увеличить частоту вращения вала двигателя;
открыть вакуумный кран 6;
включить вакуумный насос, нажав кнопку пуска (рис.9.38, поз.4) и удерживать в нажатом состоянии; контроль заполнения осуществляется по величине разрежения, контролируемой МВ, прогибу всасывающего рукава и по изменению звука работающего вакуумного насоса;
когда начинает брызгать вода из выхлопного патрубка вакуумного насоса, следует перекрыть вакуумный кран 6 и через 1-2 секунды отключить вакуумный насос, отпустив кнопку 4 (рис.9.38).
Задержка в выключении вакуумного насоса необходима для удаления остатков воды из его полости. Это особенно важно при низких температурах.
При заборе воды из гидранта, подавая воду в центробежный насос для выпуска из его полости воздуха, необходимо на некоторое время открыть один из напорных кранов. Заполнив насос водой, включают его привод и, открыв напорные краны, подавать воду к стволам.
Пеносмеситель 2 обеспечивает подачу пенообразователя, соответствующего концентрации 1,5%, 3%, 4,5% и 6%. Порядок работы с использованием пенообразователя следующий:
подсоединить всасывающий рукав к патрубку подвода пенообразователя к пеносмесителю 2 (показано стрелкой);
установить концентрацию ПО;
открыть кран 3 пеносмесителя.
По окончании подачи ПО, не прекращая подачи воды, закрыть кран 3 и вставить всасывающий рукав в сосуд с чистой водой. Для промывания пенных магистралей следует открыть вакуумный кран 3 и работать на подачу не менее двух минут. При этом необходимо периодически поворачивать рукоятку дозатора при открытом кране 3 эжектора и кран 3 эжектора при открытой рукоятке дозатора.
По окончании работы снижают частоту вращения вала двигателя и выключают сцепление, проработав на холостых оборотах 1-2 секунды.
При работающем двигателе отстыковывают всасывающие и напорные рукава, открыв напорные краны и сливные краны (поз.3 и поз.11 на рис.9.37). После отстыковки рукавов открывают вакуумный кран 6 и на 3-5 секунд включают вакуумный насос 7 для его продувки от остатков воды. Выполнив указанные операции, останавливают двигатель и мотопомпу приводят в состояние технической готовности.
Агрегат мотонасосный высокого давления МНПВ-90/300 (рис.9.41) представляет собой центробежный насос пожарный высокого давления 18, соединенный приводом (мультипликатором) с двигателем внутреннего сгорания 11. В совокупности они составляют единый агрегат, установленный на раме 14 из гнутых профилей.
Рис.9.41. Вставка – компьютер:
20 – рукоятка вакуумного крана; 21 – рукоятка напорного крана.
К мотонасосному агрегату придается рукавная катушка со стволом распылителем.
Центробежный насос пожарный 90/300 аналог насоса высокого давления НЦПВ-4/400.
Насос с осевым подводом, четырехступенчатый со встречно расположенными рабочими колесами. Рабочие колеса насоса выполнены с полуоткрытыми цилиндрическими лопатками – без передачи покрывного диска.
Вал насоса установлен на двух опорах. В качестве одной опоры использованы два однорядных радиальных шарикоподшипника. В качестве второй опоры использован подшипник скольжения, состоящий из двух втулок, выполненных из износостойкого материала – силицированного графита. Слив воды из насоса осуществляется через сливные краны 16, управляемые рукояткой 17.
К выходному патрубку насоса крепится коллектор 1. На коллекторе установлен перепускной клапан 20, напорный шаровой кран 21 и вакуумный кран.
Перепускной клапан обеспечивает обмен воды в насосе при отсутствии подачи. Этим предотвращается перегрев насоса и резкое изменение нагрузки на двигатель. Устройство и работа перепускного клапана аналогична описанным в центробежных насосах НЦПВ-4/400.
Для забора воды из открытых водоемов используется пластинчатый (шиберный) вакуумный насос с электроприводом.
В системе предусмотрен только ручной пуск. Вакуумный насос работает до тех пор пока кнопка 5 находится в нажатом состоянии. Особенности забора воды такие же, как и при заборе воды насосом переносной помпы МПН-80/800.
В конструкции мотонасосного агрегата предусмотрено тушение пеной. Забор пенообразователя осуществляется из посторонних сосудов (баков).
Система дозирования обеспечивает требуемую концентрацию водного раствора пенообразователя за счет дозированной подачи во всасывающую полость центробежного насоса.
Система дозирования включает пеносмеситель, патрубок подводы пенообразователя с обратным клапаном.
Магистраль подвода пенообразователя к насосу должны обеспечить возможность подключения ее к цистерне или внешнему источнику воды.
Пеносмеситель по устройству аналогичен пеносмесителю ПС-5.
Установленный на агрегате пеносмеситель обеспечивает уровень дозирования, равный 3,0 ± 0,6%; 6,0 ± 1,2% и 12 ± 2,4%.
Работа насоса обеспечивается двигателем «Хонда» (см. Переносную помпу 800/80). Мультипликатор повышает частоту вращения вала двигателя до n = 5800 об/мин.
Сопряжение двигателя и центробежного насоса и установка на нем (насосе) вакуумного насоса и пеносмесителя обеспечивают выполнение ряда работ в соответствии со структурой водопенных коммуникаций. Она представлена на рис.9.42. Особенностью этой схемы является наличие перепускного клапана 2. При работе насоса и отсутствии подачи воды на стволе вода частично отводится этим клапаном в цистерну (если агрегат установлен на пожарных машинах) или выливается (показано стрелкой). Другие работы выполняются, как и при эксплуатации МПН 800/80.
Рис.9.42. Принципиальная схема водопенных коммуникаций МНПВ 90/300:
1 – насос 90/300; 2 – перепускной клапан; 3 – вакуумный кран; 4 – вакуумный пластинчатый (шиберный насос); 5 – напорный коллектор; 6 – напорный кран; 7 – пеносмеситель; 8 – патрубок подвода пенообразователя; 9 – обратный лепестковый клапан.
Наличие на агрегате ствола с катушкой обусловливает выполнение ряда специфических работ в условиях низких температур. Рассмотрим последовательность работ в наиболее сложном случае, когда подается в насос пенообразователь.
Очистка пенопроводов и подготовка насоса к работе выполняются в последовательности, изложенной ниже.
1. Промыть систему подачи раствора пеносмесителя. Для этого, не снимая пенный насадок с рукава, подавать воду для промывки ствола с катушкой в течение 1-2 минут.
2. Закрыть вентили водоисточников, остановить насос и полностью слить воду из него и рукавной катушки. Для этого необходимо:
полностью открыть ствол-распылитель и уложить его на землю для наблюдения за истечением воды из ствола;
размотать с барабана весь рукав и уложить его на землю;
открыть сливные краны на насосе, установить рукоятку крана эжектора в положение «0» (то есть выключить пеносмеситель), закрыть напорный вентиль;
включить систему воздушной продувки и по окончании течения воды из ствола следует закрыть ствол, открыть напорный вентиль насоса и включить привод насоса на малых оборотах (не более 2000 об/мин), продолжая подавать воздух в систему продувки.
3. Подаваемый в систему продувки воздух, будет вытеснять остатки воды из насоса через сливные краны. По окончании течи воды необходимо закрыть напорный вентиль, выключить привод насоса и закрыть подачу воздуха.
4. Открыть ствол-распылитель и произвести намотку рукава на барабан катушки. Намотав рукав на барабан катушки, следует закрыть ствол-распылитель, закрепить его на штатное место в отсеке ПА и зафиксировать барабан катушки.
5. Вновь открыть подачу воздуха в систему продувки, открыть напорный вентиль и запустить насос на 10-15 секунд с частотой вращения вала не более 2000 об/мин для удаления остатков воды из насоса.
В заключение закрыть напорный кран, отключить насос и остановить двигатель. Закрыть все краны на насосе и кран подачи воздуха в систему продувки.
Обслуживаемый агрегат МНПВ 90/300 готов к использованию по назначению.
Мотопомпа МП-16/80. Мотопомпа переносная с насосом нормального давления, включающая насосный узел с двигателем внутреннего сгорания. Они устанавливаются на салазках сварной конструкции. На салазках также размещаются аккумулятор, топливный бак, расширительный бачек и другое оборудование.
Мотопомпа может устанавливаться на тележке с двумя пневматическими и одним опорным колесом с тормозной зацепкой.
Насосный узел моноблочной конструкции и включает три секции. Первая из них представляет собой двухступенчатый центробежный насос с двумя напорными задвижками. Во второй секции на валу насоса установлен эксцентрик, являющийся приводом двух поршневых вакуумных насосов. Первая секция предназначена для размещения сцепления вала центробежного насоса двигателя.
Конструкция центробежного насоса имеет ряд особенностей. В его корпусе установлена кольцевая камера теплообменника.
Вал центробежного насоса размещен в трех опорах. Одна из них во всасывающем патрубке является подшипником скольжения с меднографическими элементами, не требующими какого-либо обслуживания. В качестве двух других опор используются шарикоподшипники.
В насосе использовано торцовое уплотнение из силицированного графита для изоляции его внутреннего пространства от внутренней среды.
Насосный узел оснащен запорной аппаратурой – двумя задвижками с муфтами ГМ-70 для соединения к ним пожарных напорных рукавов. В комплекте МП-16/80 предусмотрено применение напорных рукавов диаметром 66 и 51 мм.
Напорные задвижки имеют специфическую конструкцию. Принципиальная схема задвижки показана на рис.9.43. При повороте маховика 4 шпиндель 2 будет ввинчиваться и гайкой 8 прижмет поршень 9, который и перекроет отверстие из насоса 10. В этом положении задвижка представлена на рисунке. При повороте маховика в противоположную сторону шпиндель 2 поднимется на высоту «h», указанную на схеме. Поршень 9 будет перекрывать отверстие пружины 5. В этом случае, возможно создавать вакуум в насосе, когда насос будет заполнен водой. При увеличении частоты вращения вала двигателя (и насоса!) давление будет увеличиваться и при его значении около 0,4 МПа будет преодолена сила пружины 5 и поршень 9 поднимется вверх. При этом вода поступит в задвижку, а затем в рукавную линию. Таким образом, функция узла пружины 5, штока 6 и поршня 9 аналогична функции падающего клапана в центробежных насосах пожарных автоцистерн.
Рис.9.43. Напорная задвижка:
1 – корпус задвижки; 2 – шпиндель; 3 – втулка с резьбой; ; - маховик; 5 – пружина; 6 – шток; 7 – втулка; 8 – гайка; 9 – поршень; 10 – корпус насоса.
Вакуумная система насоса автоматическая с двумя поршневыми насосами. Ее принципиальная схема представлена на рис.9.44. Поршень 5 размещен в поршневых камерах 8. Поршни пружинами 8, посредством штоков 4 и толкателей 3, прижаты к эксцентрику 2, закрепленном на валу 1 насоса.
Рис.9.44. Вакуумные поршневые насосы:
1 – вал центробежного насоса; 2 – эксцентрик; 3 – толкатель; 4 – шток; 5 – поршень; 6 – штуцер; 7 – пружина; 8 – камера поршневая; 9 – впускной клапан; 10 – трубка, соединяющая вакуумный насос с центробежным насосом.
Особенностью этой вакуумной системы является то, что она включается в работу одновременно с началом включения центробежного насоса, то есть при вращении вала 1.
На цилиндрической поверхности поршней 5 вмонтированы специальные манжеты, которые пропускают воздух в камеры 7 с патрубками 6 только в цикле сжатия вакууммированного из насоса воздуха.
Работа вакуумного насоса осуществляется следующим образом. Штурвал 4 напорной задвижки (рис.9.43) при повороте поднимет вверх шпиндель 2. Клапан 9 задвижки пружиной 5 и штоком 6 перекроет отверстие из центробежного насоса 10.
При включении в работу насоса, вращении вала 1 и эксцентрика 2 по часовой стрелке левый поршень будет перемещаться, сжимая пружину 3. При этом из поршневой камеры будет удаляться воздух, а из центробежного насоса по трубке 10 через клапан 9 будет всасываться воздух, создавая в насосе разрежение.
В этот же период правый поршень будет сжимать, находящийся в камере, воздух, вытесняя его через манжету в часть поршневой камеры с пружиной.
Таким образом, эксцентрик при вращении поочередно толкает толкатели поршневых насосов и с помощью пружин возврата поршня, совершая возвратно-поступательное движение, создают разрежение в центробежном насосе.
При давлении в насосе, равном 0,1…0,15 МПа, поршневые насосы должны отключаться. При заполнении полости центробежного насоса вода поступит в камеры 7, прижмет поршни с пружинами в крайние положения и вакуумный насос будет заблокирован. При обрыве водяного столба и уменьшении давления до 0,1 МПа или окончании подачи воды давление в насосе уменьшится, и поршневой вакуумный насос автоматически включится в работу. Вакуумная система обеспечивает забор воды с максимально геометрической высоты до 8 м в течение не более 40 с.
Двигатель мотопомпы – четырехтактный карбюраторный двигатель ВАЗ-2103. Номинальная мощность двигателя 52,5 кВт при частоте вращения коленчатого вала 5300-5500 об/мин.
Система охлаждения двигателя сопряжена с теплообменником центробежного насоса.
Теплообменник в насосе выполнен в виде кольцевой камеры в его корпусе. Внутри этой камеры предусмотрено поперечное потоку охлаждающей жидкости оребрение для улучшения теплообмена.
Система охлаждения – жидкостная, с расширительным бачком и принудительной вентиляцией. Ее обеспечивает водяная помпа двигателя. Принципиальная схема системы охлаждения показана на рис.9.45.
Рис.9.45. Система охлаждения двигателя:
1 – теплообменник (камера в насосе); 2 – двигатель внутреннего сгорания; 3 – расширительный бачок.
Водяная помпа системы охлаждения двигателя подает воду из двигателя 2 в теплообменник 1 насоса. В теплообменнике она охлаждается и снова поступает в двигатель.
Теплообменник обеспечивает прогрев элементов центробежного насоса. Это предотвращает замерзание воды в насосе зимой. Прогрев используется для просушки насоса после работы.
В мотопомпе не предусмотрено тушение пожара пеной. Эксплуатация мотопомпы должна производиться на открытом воздухе. При ее использовании в помещении необходим обязательный отвод отработавших газов и устройство местной вентиляции с общей приточно-вытяжной вентиляцией помещения.
При работе мотопомпы на открытом воздухе, а также в помещении рабочее место оператора должно находиться со стороны притока свежего чистого воздуха.
Восстановление технической готовности мотопомпы после ее применения требует просушки насоса. С этой целью запускают двигатель и прогревают его до 1000С. После прогрева отключают аккумулятор и устанавливают мотопомпу на хранение.
Мотопомпа «Гейзер» выпускается в двух вариантах с двигателями ВАЗ-1103 и ВАЗ-21083 с обозначениями «Гейзер 1200» и «Гейзер 1600». В обоих конструкциях мотопомп установлены центробежные двухступенчатые консольные насосы типа ПН-13/80.
Характеристики мотопомп приводятся в табл.9.8.
Особенности их конструкций насосов рассмотрены при описании мотопомпы МП-16/80.
Для тушения пожара мотопомпы могут комплектоваться оборудованием, перечень которого представлен в табл.9.9.
Таблица 9.9
| № п/п | Наименование | Количество |
| Рукав всасывающий 100 мм, 4 м | ||
| Разветвление РТ-70 | ||
| Сетка СВ | ||
| Рукав напорный 66 мм в сборе | ||
| Рукав напорный в сборе | ||
| Зажим рукавный | ||
| Ствол РС-50 | ||
| Ствол РС-7- | ||
| Головка переходная 50х70 |
Для тушения пеной придается один ГПС-600 и пеносмеситель ПС-1.
Мотопомпа может исполняться и как прицепная на двух пневматических колесах.
К о н т р о л ь н ы е в о п р о с ы
1. Пожарные насосные станции. Назначение. Технические возможности.
2. Особенности и характеристики ПЦНН-100/100. Принципиальная схема.
3. Сформулируйте требования для АР, предназначенного для эксплуатации в условиях холодного климата.
4. Область применения пожарных автомобилей воздушно-пенного тушения. Особенности их использования. Возможно ли их применять как автоцистерны.
5. Классификация пожарных автомобилей порошкового тушения. Их особенности. Принципиальные схемы установок. Какие недостатки, по Вашему мнению, имеют эти автомобили.
6. Пожарные автомобили комбинированного тушения. Их назначение, особенности и область применения.
7. Автомобили газоводяного тушения. Особенности механизма тушения. Возможные области применения.
8. Подвижные мотопомпы. Характеристики МПП 1600/100. Водопенные коммуникации.
9. Агрегат мотонасосный высокого давления МНПВ-90/300. Особенности водопенных коммуникаций.
10. Переносная мотопомпа МП-16/80. Особенности водопенных коммуникаций.