Акт испытания пожарного насоса пн 40у. Психолого-педагогические основы проведения практических занятий по дисциплине "пожарная и аварийно-спасательная техника, связь, автоматика, противопожарное водоснабжение"
Насос - это устройство, которое преобразует механическую энергию двигателя в энергию, что способствует перекачиванию жидкости, газов, а также жидкости с твердыми веществами. В машинах, что задействованы в тушении пожаров зачастую используют механические центробежные пожарные насосы , в них энергия жидкости (или сжиженного газа) переходит в энергию механическую.
Все насосы делят на три типа, в зависимости он того с помощью какой силы они перекачивают жидкость (газ, жидкости с твердыми телами):
- объемная сила;
- вязкость (жидкостное трение);
- плоское или двумерное давление (поверхностное).
Первые два типа в свою очередь объединяются в общую группу и относятся к динамическим насосам. А те, которые работают с помощью поверхностного давления относятся к объёмным насосам. Основная особенность насосов пожарных транспортных средств, что они приводятся в действие двигателем внутреннего сгорания, это стоит учитывать при изготовлении подобных устройств.
Требования, которым должны соответствовать пожарные насосы .
- Надежность. Так как в случае пожара от насосной установки зависят человеческие жизни.
- Удобность. Насос можно было просто и удобно эксплуатировать.
- Автоматизация. По возможности работа пожарного насоса автоматизирована.
- Тишина. Уровень издаваемого шума, а также вибрации должен быть минимизирован.
Устройство пожарного насоса
Конструкция пожарного насоса состоит из основного массива устройства, рабочего колеса, вала, а также устройство оснащено приспособлениями для подвода жидкости и ее вывода. Рабочее колесо состоит из двух дисков, между дисками есть лопасти. Они выполнены с загибами в сторону противоположную к вращению рабочего колеса.
Начиная с 1983-го года колёса начали изготавливать с лопастями цилиндричной формы, это увеличило напор и подачу насосав до 30%. А также сохранило КПД. До этого 83-го г. лопасти имели двойственный изгиб, что сохраняло высокую кавитацию и минимизировала гидравлическое сопротивление. Но такие лопасти колес вызывали трудности в процессе их изготовления, поэтому от них отказались. Далее рассмотрим некоторые виды центробежных пожарных насосов .
ПН-40 (ПН-40УА)
Пожарный насос ПН-40УА начали выпускать в самом начале восьмидесятых годов как аналог насоса ПН-40У . Это качественный пожарный, унифицированный насос, который и получил хорошие оценки при применении его в деле. Корпус насоса ПН-40УА в отличие от ПН-40У разделили на две части, стало намного удобней его чинить. Также модель УА имеет масляную ванну, которая расположена сзади и снимается при необходимости.
В новом ПН-40УА внедрили инновационный метод фиксации колеса на две шпонки, а не на одну как было в ПН-40У . Из-за этого крепление стало надежней. Обновленный ПН-40УА предназначен для подавляющего большинства техники, что задействована в тушении пожаров, и становиться на шасси ГАЗ, УРАЛ и ЗИЛа.
Масло добавляют через специальное технологическое отверстие, которое плотно закрывается крышкой, вместимость ванны пол литра. Внизу масляной ванный есть отверстие для слива масла, тоже предусмотрено закрывающейся крышкой. Для того, чтобы слить воду необходимо просто повернуть кран, что находится внизу насоса. Рычаг крана удлинён для удобного его использования.
ПН-60
Внешне этот насос повторяет формы модели ПН-40 , и особо не выделяется новой конструкцией. Если насос необходимо привести в действие от открытого источника воды, то на всасывающую часть насоса одевается небольшой отрезок трубы с двумя выходами, что позволяет одеть рукава диаметром не больше12,5 сантиметра. Что бы слить воду необходимо открыть кран в нижней части насоса, который направлен четко вниз. А в модели ПН-40УА этот краник находится с боку.
ПН-110
Пожарный насос, работающий при нормальном давлении, имеет одну ступень и отводы в форме спиралей. В этой модели прослеживается сходство с насосом ПН-40 , а именно похожи основные рабочие детали. ПН-110 отличается размером всасывающие трубы, она составляет 20 сантиметров, а также диаметром напорный отрезков труб, что имеют 10 сантиметров.
Комбинированные насосы для пожарной техники.
К таким насосам относят те модели, что благодаря своим техническим характеристикам имеют возможность перекачивать жидкости под высоким и средним (нормальным) давлением. При Советском Союзе, по приказу Министерства внутренних дел продумали, изготовили и выпустили серию насосов ПНК-40/2 , что были самовсасывающими и комбинированными. Вихревая ступень всасывала и перекачивала воду, когда напор был высокий, а при нормальном давлении воды это делало рабочее колесо.
Основные принципы работы пожарных насосов
Все насосы, что используют в любой технике для пушения пожаров, обслуживают и эксплуатируют согласно инструкциям, паспортов, наставлений и специализированных на этом направлении документов. Плановое и не плановое техническое обслуживание тоже проходит согласно вышеупомянутых документов. При поступлении новых автомобилей, очень важно убедиться в целостности пломбировки на всех насосах. А также перед выведением пожарной техники в готовность, важно провести протестировать насосов в активной работе с открытых источников воды. При тестировании глубина погружения рукавов для забора воды должна становить не больше 150 см. От насосной установки проходят пара рукавов по 20 метров длинной и диаметром в 6,6 см. Вода перекачивается через пожарные стволы РС-70, что создают направленную сплошную струю, их диаметр 1,9см. При тестировании насоса напор воды не превышать 50м., а время более 10 часов.
Если испытания насоса проходит возле водоема, и забор воды идет с открытой местности, стволы и напор воды запрещается направлять в водоем. Мелкий пузырьки, что образуются от напора при попадании в насос замедлит его работу, как напора воды, так и ее подачи.
Если насос поддался ремонту он тоже требует тестирования в течении 5-ти часов, при капремонте насоса обкатка проходит 10 часов.
Проверка пожарного насоса
Подключить насос, что установлен на пожарном транспортном средстве к открытому источнику водного ресурса. Привести насос в действие и качать воду соблюдая условие, что задвижки полностью открыты. Используя показатели приборов для измерения давления выяснить уровень напора, что создает насос. Сделать сравнительную оценку полученного значения напора с нормативным значением, в условиях что скорость вращения вала была номинальной.
Согласно техническим характеристикам, уменьшение давления воды в насосе в отношении номинального значения не должно быть больше пятнадцати процентов.
Неполадки пожарных насосов, а также методы их ремонта
1. Насос не качает.
Причина: Возможно в насосе ест воздух, который заполнил пространство. Потребуется еще раз накачать воду использовав вакуумную систему.
2. Насос уменьшает подачу воды или совсем прекращает, при условии, что начинает подавать воду нормально.
- нет плотности в линии что всасывает воду (проверить на наличие повреждений на линии и устранить);
- загрязнение сетки что находится в конце линии (снять и качественно очистить сетку от грязи);
- недостаточная глубина забора воду (опустить сетку на 60 см.).
3. Мановакууметр не работает при том, что насос рабочий (не разрешено заниматься его разбором и ремонтом)
4. В рабочем состоянии устройство выдает громкие звуки, а также заметно вибрирует:
- незатянуты болты крепления (проверить и затянуть);
- сильный износ сборочного узла (заменить подшипники);
- вышли со строя шейки вала (по возможности отремонтировать или заменить на новое);
- разваленное рабочее колесо (разобрать снять неисправное и заменить новым).
5. Насос не работает из-за загрязнения каналов. Необходимо хорошо прочистить каналы колеса.
6. Не крутиться вал, при условии исправности других деталей.
- летом возможное загрязнения вала песком, мулом или пылью (разобрать и почистить);
- зимой бывает, что рабочее колесо примерзает (разогреть горячей водой или потоком воздуха насос).
7. Износ манжет, если с дренажа сочится вода (по возможности отремонтировать ли заменить на новые).
8. Захлестывание воды в емкость для масла:
- загрязнение отверстия для дренажа (проверить и прочистить);
- заменить изношенные манжеты (разобрать и поменять).
9. Появляется масло из отверстия для дренажа (заменить изношенный манжет).
Статью прислал: NitroSam
Насосы пожарных автомобилей и мотопомп испытывают при каждом техническом обслуживании N 2 (после пробега 5000 км, но не реже одного раза в год) по методике, изложенной в Наставлении по технической службе ГПС. При испытании должны выполняться следующие условия:
перед началом испытаний необходимо проверить, что установка насосов и монтаж трубопроводов произведены в соответствии с требованиями сопроводительной технической документации на пожарный автомобиль;
вентили, задвижки, сливные краны водопенных коммуникаций пожарного автомобиля должны быть в исправном состоянии, легко закрываться и открываться. Проверяется исправность системы смазки уплотнителей насосов. Течи в местах соединений и органов управления не допускаются;
частота вращения вала насосов пожарных автомобилей не должна превышать номинальную (указанную в технической документации) более чем на 5%;
подпор во всасывающем патрубке насосов не должен превышать 4,0 кг с/см2 (0,4 МПа), а для насосов с уплотнением вала пластичной набивкой 8,0 кг с/см2 (0,8 МПа);
напор на выходе из насоса пожарного автомобиля не должен быть более 11,0 кгс/см2 (1,1 МПа);
герметичность при вращающемся рабочем колесе проверяется гидравлическим давлением, создаваемым самим насосом на режиме номинальных оборотов;
пуск насосов пожарных автомобилей и мотопомп должен производиться при полностью закрытых задвижках на напорных патрубках;
запуск насосов пожарных машин, оборудованных газоструйной вакуумной системой, производится только после появления воды в вакуумном кране;
при обнаружении неисправности в период проведения проверок насос пожарной машины немедленно выключается. Дальнейшие испытания проводятся после устранения неисправностей.
Пожарные стволы, пожарные колонки, разветвления, переходники, водосборники и т.Д.
Прочность и герметичность корпусов указанного оборудования должна быть обеспечена при гидравлическом давлении, в 1,5 раза превышающем рабочее, герметичность соединений при рабочем давлении. При этом не допускается появление следов воды в виде капель на наружных поверхностях деталей и в местах соединений.
Периодичность таких испытаний осуществляется 1 раз в год.
Средства индивидуальной защиты органов дыхания и зрения
СИЗОД испытываются (проверяются) в сроки по методике, установленной Наставлением по газодымозащитной службе ГПС.
Пожарные защитные костюмы
Пожарные защитные костюмы испытываются (проверяются) в сроки и по методике установленной заводом-изготовителем и инструкцией по эксплуатации.
Ручные пожарные лестницы
Ручные пожарные лестницы должны испытываться один раз в год и после каждого ремонта. Перед использованием их на соревнованиях на них представляются акты. Использовать ручные пожарные лестницы, имеющие неисправности, повреждения основных частей или не выдержавшие испытания, не разрешается.
При испытании выдвижная лестница устанавливается на твердом грунте, выдвигается на полную высоту и прислоняется к стене под углом 75° к горизонтали (2,8 м от стены до башмаков лестницы). В таком положении каждое колено нагружается посредине грузом в 100 кг на 2 мин. Веревка должна выдержать натяжение в 200 кг без деформации.
После испытания выдвижная лестница не должна иметь повреждений, колена должны выдвигаться и опускаться без заедания.
Особенности допуска ручных пожарных лестниц на соревнования по ППС оговариваются Правилами проведения соревнований по ПСП.
При испытании штурмовая лестница подвешивается свободно за конец крюка и каждая тетива на уровне 2 ступени снизу нагружается грузом в 80 кг (всего 160 кг) на 2 минуты. После испытания штурмовая лестница не должна иметь трещин и остаточной деформации крюка.
При испытании лестница-палка устанавливается на твердом грунте, прислоняется под углом 75° к горизонтали и нагружается посредине грузом 120 кг на 2 минуты. После снятия нагрузки лестница-палка не должна иметь никаких повреждений, должна легко и плотно складываться.
Для испытания ручных пожарных лестниц вместо подвешивания груза может применяться динамометр.
Оценили: 4 человек
МЕТОДИЧЕСКИЙ ПЛАН
проведения занятий с группой дежурного караула 52 пожарной части по Пожарной технике.
Тема: «Пожарные насосы».
Вид занятия: классно-групповой. Отводимое время: 90 минут.
Цель занятия: закрепление и совершенствование знаний личного по теме:
«Пожарные насосы».
1.Литература, используемая при проведении занятия:
Учебник: «Пожарная техника» В.В.Теребнёв. Книга №1.
Приказ №630.
Определение и классификация насосов.
Насосы – это машины, преобразующие подводящую энергию в механическую энергию перекачиваемой жидкости или газа. В пожарной технике применяют насосы различного вида (рис. 4.6.) Наибольшее применение находят механические насосы, в которых механическая энергия твердого тела, жидкости или газа преобразуется в механическую энергию жидкости.
По принципу действия насосы классифицируют в зависимости от природы преобладающих сил, под действием которых происходит перемещение перекачиваемой среды в насосе.
Таких сил бывает три:
массовая сила (инерция),
жидкостное трение (вязкость) и сила поверхностного давления.
Насосы, в которых преобладает действие массовых сил и жидкостное трение (или то и другое), объединены в группу динамических насосов, в которых преобладают силы поверхностного давления, составляют группу объемных насосов. Требования к насосным установкам пожарных автомобилей.
Насосы пожарных автомобилей работают от двигателей внутреннего сгорания – это одна из основных технических особенностей, которую необходимо учитывать при разработке и эксплуатации насосов. К насосным установкам предъявляются следующие основные требования.
Насосы пожарных автомобилей должны работать от открытых водоисточников, поэтому при контрольной высоте всасывания не должно наблюдаться явлений кавитации. В нашей стране контрольная высота всасывания составляет 3...3,5 м, в странах Западной Европы – 1,5.
Напорная характеристика Q – Н для пожарных насосов должна быть пологой, иначе при перекрывании кранов на стволах (уменьшение подачи) резко возрастет напор на насосе и в рукавных линиях, что может привести к разрыву рукавов. При пологой напорной характеристике легче управлять насосом при помощи рукоятки “газ” и изменять при необходимости параметры насоса.
По энергетическим параметрам насосы пожарных автомобилей должны соответствовать параметрам двигателя, от которого они работают, иначе не будут полностью реализованы технические возможности насосов или двигатель будет работать в режиме низкого значения КПД и большого удельного расхода топлива.
Насосные установки некоторых пожарных автомобилей (например, аэродромных) должны работать на ходу при подаче воды из лафетных стволов. Вакуумные системы насосов пожарных автомобилей должны обеспечивать забор воды за контрольное время (40...50 с) с максимально возможной глубины всасывания (7...7,5 м).
Стационарные пеносмесители на насосах пожарных автомобилей должны в установленных пределах производить дозировку подачи пенообразователя при работе пенных стволов.
Насосные установки пожарных автомобилей должны без снижения параметров работать длительное время при подаче воды в условиях низких и высоких температур.
Насосы должны иметь по возможности малые габариты и массу для рационального использования грузоподъемности пожарного автомобиля и его кузова.
Управление насосной установкой должно быть удобным, простым и при возможности автоматизированным, с низким уровнем шума и вибрации при работе. Одно из важных требований, обеспечивающих успешное тушение пожара, - надежность насосной установки.
Основные конструктивные элементы центробежных насосов – это рабочие органы, корпус, опоры вала, уплотнение.
Рабочие органы – это рабочие колеса, подводы и отводы.
Рабочее колесо насоса нормального давления выполнено из двух дисков – ведущего и покрывающего.
Между дисками расположены лопасти, загнутые в сторону,
противоположную направлению вращения колеса. До 1983 года лопасти рабочих колес имели двоякую кривизну, что обеспечивало минимальные гидравлические потери и высокие кавитационные свойства.
Однако из-за того, что изготовление таких колес трудоемко и они имеют значительную шероховатость, в современных пожарных насосах применяют рабочие колеса с цилиндрической формой лопаток (ПН-40УБ, ПН-110Б, 160.01.35, ПНК-40/3). Угол установки лопастей на выходе рабочего колеса увеличен до 65...70?, лопасти в плане имеют S – образную форму.
Это позволило увеличить напор насоса на 25...30% и подачу на 25% при сохранении кавитационных качеств и КПД примерно на том же уровне.
Масса насосов уменьшена на 10%.
При работе насосов на рабочее колесо действует гидродинамическая осевая сила, которая направлена по оси в сторону всасывающего патрубка и стремится сместить колесо по оси, поэтому важным элементом в насосе является крепление рабочего колеса.
Осевая сила возникает за счет разности давлений на рабочее колесо, так как со стороны всасывающего патрубка на него действует меньшая сила давления, чем справа.
Величину осевой силы приближенно определяют по формуле
F = 0,6 Р? (R21 – R2в),
где F – осевая сила, Н;
Р – давление на насосе, Н/м2 (Па);
R1 – радиус входного отверстия, м;
Rв – радиус вала, м.
Для уменьшения осевых сил, действующих на рабочее колесо, в ведущем диске высверлены отверстия, через которые жидкость перетекает из правой части в левую. При этом величина утечек равняется утечкам через целевое уплотнение за колесом, КПД насоса снижается.
С износом элементов целевых уплотнений будет увеличиваться утечка жидкости и уменьшаться КПД насоса.
В двух- и многоступенчатых насосах рабочие колеса на одном валу могут размещаться с противоположным направлением входа – это также компенсирует или снижает действие осевых сил.
Кроме осевых сил на рабочее колесо при эксплуатации насоса действуют радиальные силы. Эпюра радиальных сил, действующих на рабочее колесо насоса с одним отводом, показана на рис. 4.21. Из рисунка видно, что на рабочее колесо и вал насоса при вращении действует неравномерно распределенная нагрузка.
В современных пожарных насосах разгрузка вала и рабочего колеса от действия радиальных сил осуществляется путем изменения конструкций отводов.
Отводы в большинстве пожарных насосов спирального типа. В насосе 160.01.35 (марка условная) применен отвод лопаточного типа (направляющий аппарат), за которым расположена кольцевая камера. В этом случае действие радиальных сил на рабочее колесо и вал насоса сводится до минимума. Спиральные отводы в пожарных насосах выполняют одно- (ПН-40УА, ПН-60) и двухзавитковыми (ПН-110, МП-1600).
В пожарных насосах с однозавитковым отводом разгрузку от радиальных сил не производят, ее воспринимают вал и подшипники насоса. В двухзавитковых отводах действие радиальных сил в спиральных отводах уменьшается и компенсируется.
Подводы в пожарных центробежных насосах, как правило, осевые, выполненные в виде цилиндрической трубы. В насосе 160.01.35 предусмотрен предвключенный шнек. Это способствует улучшению кавитационных свойств насоса.
Корпус насоса является базовой деталью, изготовляют его, как правило, из алюминиевых сплавов.
Форма и конструкция корпуса зависят от конструктивных особенностей насоса.
Опоры вала применяют для пожарных насосов встроенного типа. Валы в большинстве случаев устанавливают на двух подшипниках качения.
Конструкция центробежных насосов. В нашей стране на пожарных автомобилях устанавливают в основном насосы нормального давления типа ПН-40, 60 и 110, параметры которых регламентированы ОСТ 22-929-76. Кроме этих насосов для аэродромных автомобилей тяжелого типа на шасси МАЗ-543,
МАЗ-7310 используют насосы 160.01.35 (по номеру чертежа).
Из комбинированных насосов на пожарных автомобилях используют насос марки ПНК 40/3.
В настоящее время разработан и готовится к выпуску насос высокого давления ПНВ 20/300.
Пожарный насос ПН-40УА.
Унифицированный пожарный насос ПН-40УА выпускался серийно с начала 80-х годов вместо насоса ПН-40У и хорошо зарекомендовал себя на практике.
Модернизированный насос ПН-40УА
в отличие от ПН-40У выполнен со съемной масляной ванной, расположенной в задней части насоса. Это намного облегчает
ремонт насоса и технологию изготовления корпуса (корпус разделен на две части).
Кроме того, в насосе ПН-40УА применен новый способ крепления рабочего
колеса на двух шпонках (вместо одной), что увеличило надежность этого соединения.
Насос ПН-40УА
является унифицированным для большинства пожарных автомобилей и приспособлен для заднего и среднего расположения на шасси автомобилей ГАЗ, ЗИЛ, Урал.
Насос ПН-40УА Насос состоит из корпуса насоса, напорного коллектора, пеносмесителя (марка ПС-5) и двух задвижек. корпуса 6, крышки 2, вала 8, рабочего колеса 5, подшипников 7, 9, уплотнительного стакана 13, червячного привода тахометра 10, манжеты 12, муфты фланца 11, винта 14, пластичной набивки 15, шланга 16.
Рабочее колесо 5 закреплено на валу при помощи двух шпонок 1, стопорной шайбы 4 и гайки 3.
Крепление крышки к корпусу насоса осуществлено шпильками и гайками, для обеспечения герметизации соединения установлено резиновое кольцо.
Щелевые уплотнения (переднее и заднее) между рабочим колесом и корпусом насоса выполнены в виде уплотнительных колец из бронзы (Бр ОЦС 6-6-3) на рабочем колесе (напрессовка) и чугунных колец в корпусе насоса.
Уплотнительные кольца в корпусе насоса закреплены винтами.
Уплотнение вала насоса достигается применением пластичной набивки или каркасных резиновых сальников, которые размещены в специальном уплотнительном стакане. Стакан прикреплен к корпусу насоса болтами через резиновую прокладку.
Болты через специальные отверстия зафиксированы проволокой во избежание их раскручивания.
При использовании в уплотнении вала пластичной набивки ПЛ-2 существует возможность восстановления герметизации узла без Это осуществляется путем прессования набивки винтом.
При использовании для уплотнения вала насоса каркасных сальников АСК-45 и их замене необходимо помнить, что из четырех сальников один (первый к рабочему колесу) работает на разрежение и три – на давление. Для распределения смазки в сальниковом стакане предусмотрено маслораспределительное кольцо, которое соединено каналами со шлангом и пресс-масленкой.
Водосборное кольцо стакана соединено каналом с дренажным отверстием, обильная утечка воды из которого указывает на износ сальников.
Полость в корпусе насоса между уплотнительным стаканом и сальником муфты фланца служит масляной ванной для смазки подшипников и привода тахометра.
Вместимость масляной ванны 0,5л Масло заливают через специальное отверстие, закрываемое пробкой. Сливное отверстие с пробкой находится в нижней части корпуса масляной ванны.
Воду из насоса сливают путем открытия крана, расположенного в нижней части корпуса насоса. Для удобства открывания и закрывания крана его рукоятка удлиняется рычагом. На диффузоре корпуса насоса расположен коллектор (алюминиевый сплав АЛ-9), к которому прикреплены пеносмеситель и две задвижки.
Внутри коллектора смонтирована напорная задвижка для подачи воды в цистерну (рис. 4.26.). В корпусе коллектора предусмотрены отверстия для подсоединения вакуумного клапана, трубопровода к змеевику системы дополнительного охлаждения двигателя и отверстие с резьбой для установки манометра.
Напорные задвижки прикреплены шпильками к напорному коллектору. Клапан 1 отлит из серого чугуна (СЧ 15-32) и имеет проушину для стальной (СтЗ) оси 2, концы которой установлены в пазы корпуса 3 из алюминиевого сплава АЛ-9. К клапану винтами и стальным диском прикреплена резиновая прокладка. Клапан закрывает проходное отверстие под действием собственной массы.
Шпиндель 4 прижимает клапан к седлу или ограничивает его ход, если он открывается напором воды из пожарного насоса.
Пожарный насос ПН-60
центробежный нормального давления, одноступенчатый, консольный. Без направляющего аппарата.
Насос ПН-60 является геометрически подобной моделью насоса ПН-40У, поэтому конструктивно не отличается от него.
Корпус насоса 4, крышка насоса и рабочее колесо 5 отлиты из чугуна. Отвод жидкости от колеса происходит по спиральной однозавитковой камере 3, заканчивающейся диффузором 6.
Рабочее колесо 5 с наружным диаметром 360 мм насажено на вал диаметром 38 мм по месту посадки. Крепление колеса осуществляется при помощи диаметрально расположенных двух шпонок, шайбы и гайки.
Уплотнение вала насоса осуществляется каркасными сальниками типа АСК-50 (50 – диаметр вала в мм). Сальники размещены в специальном стакане. Смазка сальников производится через масленку.
Для работы от открытого водоисточника на всасывающий патрубок насоса навинчивается водосборник с двумя патрубками для всасывающих рукавов диаметром 125 мм.
Сливной краник насоса расположен в нижней части насоса и направлен вертикально вниз (в насосе ПН-40УА сбоку).
Пожарный насос ПН-110
центробежный нормального давления, одноступенчатый, консольный, без направляющего аппарата с двумя спиральными отводами и напорными задвижками на них.
Основные рабочие органы насоса ПН-110 также геометрически подобны насосу ПН-40У.
В насосе ПН-110 имеются лишь некоторые конструктивные отличия, которые рассмотрены ниже.
Корпус 3 насоса, крышка 2, рабочее колесо 4, всасывающий патрубок 1 изготовлены из чугуна (СЧ 24-44).
Диаметр рабочего колеса насоса 630 мм, диаметр вала в месте установки сальников 80 мм (сальники АСК-80). Сливной краник находится в нижней части насоса и направлен вертикально вниз.
Диаметр всасывающего патрубка 200 мм, напорных патрубков – 100 мм.
Напорные задвижки насоса ПН-110 имеют конструктивные отличия (рис. 4.29).
В корпусе 7 размещен клапан с резиновой прокладкой 4. В крышке корпуса 8 установлен шпиндель с резьбой 2 в нижней части и маховичком
9. Уплотнение шпинделя осуществляется сальниковой набивкой 1, которая уплотняется накидной гайкой.
При вращении шпинделя гайка 3 поступательно перемещается по шпинделю. К цапфам гайки прикреплены две планки 6, которые соединены с осью клапана 5 задвижки, поэтому при вращении маховичка происходит открытие или закрытие клапана.
Комбинированные пожарные насосы.
К комбинированным пожарным насосам относятся такие, которые могут подавать воду под нормальным (напор до 100) и высоким давлением (напор до 300 м и более).
ВНИИПО МВД СССР в 80-е годы разработал и изготовил опытно-экспериментальную серию самовсасывающих комбинированных насосов ПНК-40/2 (рис. 4.30.). Всасывание воды и подача ее под высоким напором осуществляется вихревой ступенью, а под нормальным давлением – рабочим колесом центробежного типа. Вихревое колесо и рабочее колесо нормальной ступени насоса ПНК-40/2 размещены на одном валу и в одном корпусе.
Прилукским ОКБ пожарных машин разработан комбинированный пожарный насос ПНК-40/3, опытная партия которых находится на контрольной эксплуатации в гарнизонах пожарной охраны.
Насос ПНК-40/3
состоит из насоса нормального давления 1, который по конструкции и размерам соответствует насосу ПН-40УА; редуктора 2, повышающего обороты (мультипликатора), насоса (ступени) высокого давления
3. Насос высокого давления имеет рабочее колесо открытого типа. Вода от напорного коллектора насоса нормального давления по специальному трубопроводу подается во всасывающую полость насоса высокого давления и к напорным патрубкам нормального давления. От напорного патрубка насоса высокого давления вода подается по шлангам к специальным напорным стволам для получения тонкораспыленной струи.
Техническая характеристика насоса ПНК-40/3
Насос нормального давления:
подача, л/с..............................................................................40
напор, м.................................................................................100
частота вращения вала насоса, об/мин..............................2700
КПД...............................................................................................0,58
кавитационный запас.................................................................. 3
потребляемая мощность (при номинальном режиме), кВТ....67,7
Насос высокого давления (при последовательной работе
насосов):
подача, л/с............................................................................11,52
напор, м................................................................................. 325
частота вращения, об/мин.................................................. 6120
КПД общий........................................................................... 0,15
потребляемая мощность, кВТ............................................ 67,7
Совместная работа насосов нормального и высокого
давления:
подача, л/с, насоса:
нормального давления........................................................ 15
высокого давления.............................................................. 1,6
напор, м:
насоса нормального давления.......................................... 95
общий для двух насосов.................................................... 325
КПД общий.................................................................................. 0,27
Габариты, мм:
длина................................................................................... 600
ширина................................................................................ 350
высота................................................................................. 650
Масса, кг...................................................................................... 140
Основы эксплуатации центробежных насосов
Эксплуатацию и техническое обслуживание насосов пожарных автомобилей выполняют в соответствии с “Наставлением по эксплуатации пожарной техники”, инструкциями заводов-изготовителей на пожарные автомобили, паспортами на пожарные насосы и другими нормативными документами.
При получении пожарных автомобилей необходимо проверить сохранность пломб на насосном отсеке.
Перед постановкой в боевой расчет необходимо произвести обкатку насосов при работе на открытых водоисточниках.
Геометрическая высота всасывания при обкатке насосов не должна превышать 1,5 м. Всасывающая линия должна быть проложена на два рукава со всасывающей сеткой. От насоса должны быть проложена две напорные рукавные линии диаметром 66 мм, каждая на один рукав длиной 20 м. Вода подается через стволы РС-70 с диаметром насадков 19 мм.
При обкатке напор на насосе необходимо поддерживать не более 50 м. Обкатка насоса осуществляется в течение 10 ч. При обкатке насосов и их установке на пожарные водоемы не допускается направлять стволы и струи воды в водоем.
В противном случае в воде образуются мелкие пузырьки, которые через сетку и всасывающую линию попадают в насос и тем самым способствуют возникновению кавитации. Кроме того, параметры насоса (напор и подача) даже без кавитации будут ниже, чем в обычных условиях работы.
Обкатку насосов после капитального ремонта осуществляют также в течение 10 ч и в том же режиме, после текущего ремонта – в течение 5 ч.
Во время обкатки необходимо следить за показаниями приборов (тахометра, манометра, вакуумметра) и за температурой корпуса насоса в месте установки подшипников и сальников.
Через каждый 1 ч работы насоса необходимо на 2...3 оборота повернуть масленку для смазки сальников.
Перед обкаткой масленка должна быть заполнена специальной смазкой, а в пространство между передним и задним подшипниками залито трансмиссионное масло.
Целью обкатки является не только приработка деталей и элементов трансмиссии и пожарного насоса, но и проверка работоспособности насоса. Если при обкатке будут обнаружены мелкие неисправности, их следует устранить, после чего производить дальнейшую обкатку.
При обнаружении дефектов во время обкатки или в течение гарантийного срока эксплуатации необходимо составить акт-рекламацию и предъявить его заводу-поставщику пожарного автомобиля.
Если в трехдневный срок представитель завода не прибыл или известил телеграммой о невозможности прибытия, составляют односторонний акт-рекламацию с участием специалиста незаинтересованной стороны. Запрещается разбирать насос или другие узлы, в которых обнаружен дефект, до прибытия представителя завода или сообщения о получении акта-рекламации заводом.
Гарантийный срок для насосов пожарного автомобиля в соответствии с ОСТ 22-929-76 установлен 18 мес со дня получения. Ресурс работы насоса ПН-40УА до первого капитального ремонта по паспорту – 950 ч.
Обкатка насосов должна заканчиваться их испытанием на напор и подачу при номинальной частоте вращения вала насоса. Испытание удобно выполнять на специальных стендах станции технической диагностики ПА в отрядах (частях) технической службы.
Если таких стендов в гарнизоне пожарной охраны нет, то испытание производят в пожарной части.
В соответствии с ОСТ 22-929-76 уменьшение напора насосов при номинальной подаче и частоте вращения рабочего колеса не должно быть более 5% номинального значения для новых насосов.
Результаты обкатки насоса и его испытаний записывают в формуляр пожарного автомобиля.
После обкатки и испытаний пожарного насоса следует провести техническое обслуживание № 1 насоса. Особое внимание необходимо уделить работам по замене масла в корпусе насоса и проверке крепления рабочего колеса.
Ежедневно при смене караула водитель должен проверить:
-чистоту, исправность и комплектность узлов и агрегатов насоса и его коммуникаций внешним осмотром, отсутствие посторонних предметов во всасывающем и напорных патрубках насоса;
-работу задвижек на напорном коллекторе и водопенных коммуникациях;
-наличие смазки в сальниковой масленке и масла в корпусе насоса;
- отсутствие воды в насосе;
- исправность контрольных приборов на насосе;
-подсветку в вакуумном кране, лампу в плафоне освещения насосного отсека;
- насос и водопенные коммуникации на “сухой вакуум”.
Для смазки сальников масленку заправляют смазками типа солидол-С или прессолидол-С, ЦИАТИ-201. Для смазки шариковых подшипников насоса в корпус заливают трансмиссионные масла общего назначения типа: ТАп-15 В, ТСп-14.
Уровень масла должен соответствовать риске на масляном щупе.
При проверке насоса на “сухой вакуум” необходимо закрыть все краны и задвижки на насосе, включить двигатель и создать разрежение в насосе при помощи вакуумной системы 73...36 кПа (0,73...0,76 кгс/см2).
Падение разрежения в насосе должно быть не более 13 кПа (0,13 кгс/см2) за 2,5 мин.
Если насос не выдерживает испытания на вакуум, необходимо произвести опрессовку насоса воздухом под давлением 200...300 кПа (2...3 кгс/см2) или водой под давлением 1200...1300 кПа (12...13 кгс/см2). Перед опрессовкой места соединений целесообразно смочить мыльным раствором.
Для измерения разрежения в насосе необходимо использовать приставной вакуумметр с соединительной головкой или резьбой для установки на всасывающий патрубок насоса или вакуумметр, установленный на насосе. В этом случае на всасывающий патрубок устанавливают заглушку.
При обслуживании насосов на пожаре или учении необходимо:
поставить машину на водоисточник так, чтобы всасывающая линия была по возможности на 1 рукав,
изгиб рукава был плавно направлен вниз и начинался непосредственно за всасывающим патрубком насоса (рис. 4.32.);
для включения насоса при работающем двигателе необходимо, выжав сцепление, включить коробку отбора мощности в кабине водителя, а затем выключить сцепление рукояткой в насосном отсеке;
*погрузить всасывающую сетку в воду на глубину не менее 600 мм, проследить, чтобы всасывающая сетка не касалась дна водоема;
*проверить перед забором воды закрытие всех задвижек и кранов на насосе и водопенных коммуникациях;
*забрать воду из водоема включением вакуумной системы, для чего выполнить следующие работы:
-включить подсветку, повернуть на себя рукоятку вакуумного клапана;
-включить газоструйный вакуумный аппарат;
-увеличить частоту вращения рычагом “Газ”;
-при появлении воды в смотровом глазке вакуумного клапана закрыть его поворотом рукоятки;
-снизить рычагом “Газ” частоту вращения до холостого хода;
-плавно включить сцепление рычагом в насосном отсеке;
-выключить вакуумный аппарат;
-довести рычагом “Газ” напор на насосе (по манометру) до 30 м;
-плавно открыть напорные задвижки, рычагом “Газ” установить необходимое давление на насосе;
-следить за показаниями приборов и возможными неисправностями;
-при работе от пожарных водоемов особое внимание уделить контролю за уровнем воды в водоеме и положению всасывающей сетки;
-через каждый час работы насоса смазать сальники поворотом крышки масленки на 2...3 оборота;
-после подачи пены с использованием пеносмесителя промыть насос и коммуникации водой от цистерны или водоисточника;
-заправлять водой цистерну после пожара от используемого водоисточника рекомендуется только в том случае, если есть уверенность, что вода не имеет примесей;
-после работы слить воду из насоса, закрыть задвижки, установить заглушки на патрубки.
При использовании насосов зимой необходимо предусмотреть меры против замерзания воды в насосе и в напорных пожарных рукавах:
- при температуре ниже 0?С включить систему отопления насосного отсека и выключить дополнительную систему охлаждения двигателя;
-при кратковременном прекращении подачи воды не выключать привод насоса, держать малые обороты на насосе;
-при работе насоса закрыть дверцу насосного отсека и следить за контрольными приборами через окно;
-для предотвращения замерзания воды в рукавах не перекрывать полностью стволы;
-разбирать рукавные линии от ствола к насосу, не прекращая подачу воды (в малом количестве);
-при длительной остановке насоса слить из него воду;
-перед использованием насоса зимой после длительной стоянки провернуть заводной рукояткой вал двигателя и трансмиссию на насос,
убедившись в том, что рабочее колесо не примерзло;
-замерзшую в насосе, в соединениях рукавных линий воду отогревать горячей водой, паром (от специальной техники) или выхлопными газами от двигателя.
Техническое обслуживание № 1 (ТО-1) по пожарному автомобилю производят через 1000 км общего пробега (с учетом приведенного), но не реже одного раза в месяц.
По пожарному насосу перед ТО-1 проводят ежедневное обслуживание. ТО-1 включает:
- проверку крепления насоса к раме;
-проверку резьбовых соединений;
-проверку исправности (при необходимости разборку, смазку и мелкий ремонт или замену) кранов, задвижек, контрольных приборов;
- неполную разборку насоса (снятие крышки), проверку крепления рабочего колеса, шпоночного соединения, устранение засорения проточных каналов рабочего колеса;
-замену масла и заправку сальниковой масленки;
-проверку насоса на “сухой вакуум”;
-испытание насоса на забор и подачу воды из открытого водоисточника.
Техническое обслуживание № 2 (ТО-2) по пожарному автомобилю производят через каждые 5000 км общего пробега, но не реже одного раза в год.
ТО-2, как правило, выполняют в отрядах (частях) технической службы на специальных постах. Перед проведением ТО-2 автомобиль, включая насосную установку, диагностируют на специальных стендах.
ТО-2 включает выполнение тех же операций, что ТО-1, и, кроме того предусматривает проверку:
-правильности показаний контрольных приборов или их аттестацию в специальных учреждениях;
-напора и подачи насоса при номинальной частоте вращения вала насоса на специальном стенде станции технической диагностик
или по упрощенной методике с установкой на открытый водоисточник и с использованием контрольных приборов насоса.
Подачу насоса измеряют по стволам-водомерам или оценивают приближенно по диаметру насадков на стволах и напору на насосе.
Падение напора насоса должно быть не более 15% номинального значения при номинальной подаче и частоте вращения вала;
-герметичности насоса и водопенных коммуникаций на специальном стенде с последующим устранением неисправностей.
Испытаний насосных агрегатов, выполняемых на за-воде изготовителе, для их последующей эффективной работы недостаточно. Уже после завершения монтажных работ на конкретной НПС насосные агрегаты подверга-ются дополнительным испытаниям: обкаточным, дово-дочно-наладочным, предварительным, основным.
Обкаточные испытания проводят после монтажа или ремонта с целью подготовки оборудования и тру-бопроводов к пуску. Они заключаются в том, что после запуска насосного агрегата проверяют герметичность всех его систем (обвязки, систем смазки, охлаждения, сбора утечек и т.д.), а также качества сборки и монта-жа привода.
Доводочно-наладочные испытания предназначены для выявления и устранения дефектов в работе насосно-го агрегата. Результаты испытания используют для его приведения в соответствие с требованиями технических условий.
Предварительные испытания проводят для провер-ки работоспособности насосного агрегата, а также для выявления и устранения дефектов.
Основные испытания дают возможность определить фактические значения основных параметров насосного агрегата (напор, подача, мощность, КПД, кавитационный запас, расход масла и воды) на всех режимах. Результа-том их проведения являются его рабочие, кавитационные и пусковые характеристики, а также сведения о факти-ческих расходах в системах смазки и охлаждения.
Самыми наукоемкими являются основные испытания. Они же дают информацию о фактической характеристике насосного агрегата на рассматриваемый момент времени, что позволяет, с одной стороны, планировать режимы пе-рекачки с меньшими удельными затратами энергии, а с другой - своевременно выявлять скрытые дефекты и ус-транять их. Поэтому рассмотрим процедуру и методику этих испытаний более подробно.
Существует ГОСТ 6134-71 «Насосы динамические. Ме-тоды испытаний». Согласно ему снимать характеристику следует в диапазоне подач от 0 до 1,1Q ном. Общее число режимов должно быть не менее 16. Замер параметров дол-жен производиться только при установившемся режиме перекачки, а также при постоянной частоте вращения вала насоса и неизменных свойствах перекачиваемой жидкости.
В практических условиях, когда необходимо выполнять план перекачки, обеспечить столь большое количество ре-жимов очень непросто. Поэтому режимов работы отдель-ных насосов будет столько же, сколько удастся создать режимов работы магистрального трубопровода, который обслуживает НПС. Такой подход допустим в связи с внут-ренним предназначением результатов испытаний.
Сведения об измеряемых в ходе испытания парамет-рах и допустимых погрешностях измерений приведены в таблице ниже.
Параметры, измеряемые в ходе испытаний центробежного насоса
|
Измеряемые параметры |
Средства измерения |
|
Давление на входе и выхо-де насоса |
Штатные первичные преобразователи дав-ления АСУ ТТЛ или манометры МТИ клас-са точности не более 1,0 |
|
Расходомеры узла учета или переносные (накладные) ультразвуковые расходомеры |
|
|
Потребляемая мощность |
Штатные первичные преобразователи мощности АСУ ТП или переносные ком-плекты типа К-506 класса точности 0,5 |
|
Частота вращения ротора |
Датчик частоты вращения или переносной строботахометр класса точности 0,5 |
|
Температура перекачивае-мой жидкости |
Штатные первичные преобразователи тем-пературы АСУ ТП или термометры с це-ной деления не менее 0,5 °С |
Свойства перекачиваемой жидкости (плотность, вяз-кость, давление насыщенных паров) определяются в хи-мической лаборатории.
Поскольку фактический расход электроэнергии изме-ряется как разность показаний счетчиков за определен-ный период времени (не менее 2 ч), мгновенные значе-ния давления, расхода и температуры необходимо заме-рить не менее 5 раз через каждые 20-25 мин по 3 раза единовременно (для нахождения среднеарифметической величины).
Обработка результатов измерений производится по формулам. При этом надо иметь в виду, что при каждом изменении режима работы магистрального трубопровода в нем возникают нестационарные процес-сы. Контроль стационарности режима осуществляется по подаче или по давлению на входе и выходе насоса. Коле-бания контролируемого параметра в течение 1 часа не должны превышать ±3%.
При последующей обработке полученные данные ме-тодами математической статистики необходимо проверять на «выскакивающие* значения. Из обработки заведомо должны быть исключены величины текущих парамет-ров, измеренные:
- в первые 72 ч после монтажа и ремонта насоса;
- при запуске и остановке насосного агрегата;
- при переключении измерительных линий на узлах учета.
Определение фактического кавитационного запаса насосов в эксплуатационных условиях производится:
- при установке на входе в рабочее колесо предвключенных шнеков (где их не было);
- при изменении площади проточной части насоса;
- при изменении частоты: вращения его ротора;
- при изменении конструкции рабочих колес и в других случаях использования рабочих колес в исполнении* не предусмотренном технической документацией;
- при уменьшении зоны валов подпорных насосов типа НПВ.
Фактические характеристики насосного агрегата яв-ляются исходным материалом для принятия решения о возможности его дальнейшей эксплуатации. Так, насос-ный агрегат рекомендуется выводить в ремонт в следу-ющих случаях:
- при снижении величины напора относительно базо-вых значений: на 5-6% и более - для насосов с го-ризонтальным расположением вала; на 7% и более - для вертикальных подпорных насосов;
- при снижении КПД насосов на 2-4% (в зависимости от типоразмера).
Кроме того, по отклонению фактических характерис-тик от паспортных значений можно судите о внутренних дефектах насосов (таблица ниже).
Причины отклонения фактических характеристик магистральных насосов от паспортных
|
Описание деформаций характеристик |
Возможные причины |
|
Напор и КПД ниже, мощность без изменения |
Грубая, некачественно обработанная поверхность межлопаточных каналов рабочего колеса и увеличенная шерохо-ватость проточной части корпуса насоса. Колесо установлено несимметрично относительно оси улитки (спирального отвода) насоса. Работа насоса в предкавитационном |
|
Напор и мощность ниже, КПД без изменений |
Уменьшенный наружный диаметр ра-бочего колеса. Несоответствие чертежу отливки рабочего колеса. |
|
Напор и КПД ниже, мощность выше |
Чрезмерные перетоки через уплотнения рабочего колеса вследствие большого зазора в щелевом уплотнении. |
|
Неравномерный по окружности зазор в щелевом уплотнении рабочего колеса. Негерметичен обратный клапан. |
|
|
Напор и мощность выше, КПД без изменений |
Увеличенный наружный диаметр рабо-чего колеса. |
|
Напорная характеристика более пологая, величина мак-симального КПД смещена в сторону больших подач |
Увеличенная площадь спирального отвода. |
|
Напорная характеристика более крутая, величина мак-симального КПД смещена в сторону меньших подач |
Площади спирального отвода уменьше-ны по сравнению с расчетными. |
После полного окончания всех монтажных работ, установки необходимых контрольно-измерительных приборов, автоматики, систем смазки, устройства вентиляции и пола верхнего покрытия, приступают к пробному пуску и испытаниям насосного агрегата.
Перед пуском делают ревизию затяжки крепежных болтов, резьбовых соединений и сальников. Проверяют смазку в системе и сжатым воздухом удаляют грязевые отложения и пыль. В картер, муфты и редуктор заливают чистое свежее масло. Вручную прокручивают муфту, контролируя при этом плавность вращения и отсутствие рывков. Если агрегат предназначен для подачи горячих веществ, то необходимо перед пуском паром с температурой не ниже 40°C от перекачиваемой жидкости, прогреть насос. Задвижкой, находящейся на напорном трубопроводе регулируют производительность и напор жидкости агрегата. Первый пуск насоса необходимо проводить при малой нагрузке.
Последовательность операций по пуску центробежных насосов, следующая:
- Закрывают все имеющиеся задвижки и краны на всех трубопроводах и КИП, кроме задвижки на всасывающем трубопроводе, которая может быть максимально прикрыта на 80%;
- Открывают краны к охладителю, сальникам и подшипникам для подачи на них смазывающего вещества;
- Открывают выпускной кран для воздуха. Заполняют насос и всасывающий трубопровод рабочей жидкостью;
- Закрывают выпускной кран для воздуха. При наличии байпаса, открывают его;
- Запускают двигатель и открывают краны манометров;
ВНИМАНИЕ! Запрещено запускать насосы с отключённой системой охлаждения и не заполненные рабочей жидкостью. Запрещается работа насоса более 2-3 минут с перекрытой задвижкой напорного трубопровода.
- При достижении необходимой частоты вращения вала и номинального давления на напорном трубопроводе, открывают задвижку напорного трубопровода. Открывать надо постепенно, для того чтобы было минимальным прохождение жидкости тем самым избежать перегрева двигателя и насоса. Если имеется байпас, то его перекрывают;
- Контролируя по КИПам равномерный рост нагрузки на двигатель, открывают задвижку на напорном трубопроводе до рабочего значения.
ВНИМАНИЕ! При возникновении перегрузки необходимо немедленно выключить агрегат, выявить и устранить причины неисправности.
- Для остановки медленно перекрывают задвижку на всасывающем трубопроводе, потом на напорном и выключают электродвигатель.
В процессе работы надо контролировать показания КИП. Сопротивление в подающем трубопроводе, вследствие не до конца открытой задвижки или засорения, может привести к повышению давления.
Равномерное колебание стрелок КИП, кроме вольтметра, свидетельствует о нормальной работе. В случае подсоса воздуха в системе, наблюдаются резкие скачки стрелок приборов. В данном случае необходимо проверить герметичность соединений.
Неисправности в насосе, как правило, влекут за собой увеличение силы тока потребляемой двигателем.
В случае возникновения стуков и перегрева насоса необходимо остановить агрегат, выявить и устранить неисправности.
При пробном пуске испытании надо контролировать:
- Шумы и стуки;
- Протечки рабочей жидкости;
- Протечки охлаждающей жидкости и смазки;
- Смазку и температуру подшипников;
- Температура масла должна быть не более 60°C;
- Температура трущихся деталей и подшипников должна быть не более 65°C.
Испытание считается успешно завершенным, если насосный агрегат бесперебойно и устойчиво проработал 2 часа. Далее проводят промышленные испытания в течение 4 часов при полной рабочей нагрузке.