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. 4.29), 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 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. 4.29 и 4.32) представляет собой агрегат, состоящий из ступени (насоса) нормального давления 14, ступени (насоса) высокого давления, т.е. комбинированный, двухступенчатый. На валу 2 (рис. 4.30) насоса нормального давления укреплено рабочее колесо 1, механизм 3 включения ведущего зубчатого колеса мультипликатора 4.

Рис. 4.30. Схема компоновки рабочих колес НЦПК-40/100-4/400:

1 – рабочее колесо ступени нормального давления; 2 – вал; 3 - фрикционный механизм включения мультипликатора; 4 – ведущее колесо мультипликатора; 5 – вал; 6 – рабочие колеса ступени высокого давления; 7 - коллектор ступени высокого давления; 8 – коллектор ступени нормального давления

При выключенной второй ступени, нормальном напоре 100 м вод.ст. и подаче 40 л/с насос работает как НЦПН-40/100. При этом вода поступает во всасывающий патрубок а, подается в коллектор 8, а затем в рукавную линию b. Когда включена вторая ступень вода из коллектора 8 первой ступени поступает по трубопроводу с во всасывающий патрубок колеса 6 насоса второй ступени, а затем как показано на рис. 4.30 стрелками, в коллектор 7 насоса высокого давления и в напорную линию d. Первая ступень НЦПК по конструкции отличается от НЦПН только наличием механизма 3 включения мультипликатора. Передаточное отношение мультипликатора составляет 2,33; при номинальной частоте вращения рабочего колеса первой ступени, равной 2700 об/мин, вращение рабочих колес второй ступени составляет около 6300 об/мин, поэтому предъявляются повышенные требования к своевременной замене масла. Смазка всех деталей осуществляется трансмиссионным маслом (ТАД-17И или ТАД-15П) из масляной ванны.

К выходному патрубку ступени высокого давления присоединен коллектор 7. На нем установлены два крана и перепускной клапан, который соединен трубкой с цистерной. На коллекторе имеется патрубок для соединения рукава (шланга высокого давления) на рукавной катушке со стволом-распылителем. На нем также предусмотрен отвод с обратным клапаном для продувки рукава катушки сжатым воздухом из ресивера тормозной системы.

Рабочие характеристики пожарного насоса НЦПК-40/100-4/400 представлены на рис. 4.31.

Представленные на рис. 4.31 рабочие характеристики получены для а: ступени нормального давления, при отключенной ступени высокого давления; б: ступени высокого давления при нулевой подаче ступени нормального давления (насос подает воду, но вентиль "в цистерну" и напорные задвижки закрыты); в: ступени нормального давления при совместной работе двух ступеней (подача ступени высокого давления составляет 2 л/с при напоре 450 м вод.ст.).

Рис. 4.32. Насос центробежный пожарный комбинированный НЦПК-40/100-4/400:

1 – задвижки напорные нормального давления; 2 – датчик заполнения; 3 – коллектор нормального давления; 4 – панель управления; 5 – рукоятка включения пеносмесителя (эжектора); 6 – блок индикации тахометра; 7 – пеносмеситель; 8 – рукоятка дозатора; 9 – дозатор; 10 - задвижка подачи воды в цистерну; 11 – патрубок подвода пенообразователя; 12 – манометр нормального давления; 13 – рукоятка включения привода ступени высокого давления; 14 – ступень нормального давления; 15 – краник слива воды из ступени нормального давления; 16 – рукоятка управления сливными краниками ступени высокого давления; 17 – ступень высокого давления; 18 – манометр высокого давления; 19 – вакуумметр; 20 – проушина; 21 – клапан перепускной; 22 – коллектор высокого давления; 23 – напорный кран ступени высокого давления; 24 – патрубок для подсоса пенообразователя; 25 – кран вакуумный; 26 – заглушка выхода на лафетный ствол; 27 – механизм управления сливными краниками; 28 – краники слива воды из ступени высокого давления; 29 – патрубок подвода воды к ступени высокого давления

Параметры технических характеристик насосов нового поколения, представлены в табл. 4.3. Характеристики получены при глубине всасывания 3,5 м и номинальных частотах вращения вала насоса. При максимальной высоте всасывания подача насосов уменьшается на 50%.

Таблица 4.3.

Потребляемая мощность и КПД для НЦПК указаны для случая подачи и напора нормального или высокого. При одновременной подаче воды ступенями нормального и высокого давления (напора) её величина равна соответственно 15 и 2 л/с (величины напоров номинальные), в этом случае общий КПД не менее 35%, а потребляемая мощность не более 64,5 кВт.

ВЫВОД ПО ТРЕТЬЕМУ ВОПРОСУ: Пожарные насосы являются наиболее часто применяемыми устройствами для подачи огнетушащих веществ, либо обеспечения этой функции. Исходя из классификации, приведенной в учебной литературе, насосы делятся на три типа: объемные, струйные и центробежные. Каждый из этих типов имеет свою область использования и каждый из этих типов может применяться в пожарном автомобиле. Поэтому знание принципа действия вышеописанных насосов поможет Вам освоить дальнейший материал по дисциплине Пожарная техника и необходимо в дальнейшей профессиональной деятельности.