Какой напор создаёт пожарный насос ПН 110

Пожарный насос PN 110 является надёжным оборудованием, способным развивать значительный напор, что делает его эффективным средством для борьбы с огнём. Максимальный напор данного насоса позволяет поднимать воду на высоту до 110 метров, что обеспечивает подачу воды в труднодоступные места и высокие здания.

Дополнительно, насос PN 110 обладает хорошей производительностью, что позволяет быстро и эффективно снабжать системой водоснабжения даже крупные объекты. Такие характеристики делают его незаменимым в операциях по тушению пожаров, обеспечивая высокую скорость реакции и надёжность в экстренных ситуациях.

Пожарные центробежные насосы серии ПН

Насосы этой серии устанавливают на автоцистернах и автонасосах. Они обозначаются так: ПН-40УВ. В этом обозначении ПН – пожарный насос; 40 – максимальная подача насоса 40 л/с; У – универсальный и В – особенности выпускаемой серии. Геометрически подобны этой серии пожарные насосы ПН-60 и ПН-110.

Они применяются на пожарных аэродромных автомобилях и пожарных насосных станциях, соответственно. Все эти насосы имеют одинаковую номенклатуру основных деталей, идентичны по конструкции, но имеют различные габариты и массу.

Пожарный центробежный насос ПН-40УВ(рис. 2.13) состоит из корпуса насоса 1, двух напорных патрубков 2, двух напорных задвижек 3, пеносмесителя 4 и задвижки коллектора 6, установленных на коллекторе 5. Продольный разрез представлен на рис. 2.14. В корпусе 1, закрытом крышкой 2, на подшипниках 8 и 16 установлен вал 9 насоса.

В корпусе на конической части вала размещено рабочее колесо 5. Оно сопряжено с валом шпонкой и закреплено гайкой со шплинтом. На насосах ПН-40У и ПН-40УА рабочее колесо размещено на цилиндрическом шипе вала. В осевом направлении оно закреплено гайкой и стопорится стопорной шайбой. От проворачивания оно крепится одной и двумя шпонками, соответственно, на ПН-40У и ПН-40УА.

В ПН-40У корпус насоса 1 и масляная ванна 10 выполнены в виде одной детали. Все корпусные детали насосов, рабочие колеса изготовлены из алюминиевого сплава АЛ9В. Валы насосов изготовлены из стали 45Х и термически обработаны.

Рис. 2.14. Продольный разрез насоса 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 привода тахометра; 16 – подшипник; 17 – шланг

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

Рис. 2.15. Эпюра осевых сил на колесе

F

Rв

a

b

Важным элементом в насосе является крепление вала. Это обусловлено особенностями конструкции рабочего колеса. Оно выполнено из двух дисков – ведущего и покрывающего. Между ними расположены лопасти, загнутые в сторону, противоположную вращению. Размеры дисков колеса различны (рис. 2.15, а).

Это обусловливает возникновение осевой силы, которая направлена по оси в сторону всасывающего патрубка и стремится сместить колесо по оси (рис. 2.15, б). Величину этой силы приближенно вычисляют по формуле

(2.15)

где S – коэффициент сопротивления щелевого уплотнения (S = 0,6); Р – давление на насосе, Па; R1 – радиус входного отверстия, м; Rв – радиус вала, м.

Для уменьшения этого давления в ведущем диске колеса предусмотрены отверстия. Через эти отверстия жидкость перетекает из левой части в правую. Кроме того, подшипник 16 (50309) имеет стопорное кольцо, воспринимающее осевое усилие и предотвращающее смещение вала в осевом направлении (рис. 2.16).

Рис.2.16. Крепление подшипника: 1 – корпус привода тахометра; 2 – прокладка; 3 – полукольцо верхнее; 4 – корпус насоса; 5 – вал насоса; 6 – подшипник; 7 – втулка

1

2

3

4

5

6

7

Работоспособность центробежных насосов во многом определяется совершенством его герметизации.

Рис. 2.17. Уплотнительный стакан: а: 1 – вал насоса; 2 -манжета; 3 – стальной корпус; 4 – пружина;б: 1 – манжета; 2 – кольцо; 3 – кольцо; 4 – упорное кольцо; 5 – стопорное кольцо; 6 – резиновые кольца

1

2

3

4

а

б

1

2

3

4

5

6

Внутренняя герметизация рабочего колеса 5 (см. рис. 2.14) от корпуса 1 и крышки 2 осуществляется уплотнительными кольцами 3 в корпусе 4, в крышке (они изготовлены из чугуна) и на колесе 5 (они изготовлены из бронзы Бр 0ЦС-6-6-3). Радиальный зазор между кольцами находится в пределах 0,2–0,3 мм. Эти щелевые уплотнения уменьшают циркуляцию жидкости в насосе. При изнашивании колец она увеличивается.

Герметизация внутренней полости насоса от внешней среды осуществлена двумя способами. Все стенки соединяемых корпусных дета- лей герметизируют резиновыми прокладками.

Герметизация насоса по валу производится резиновыми манжетами (рис. 2.17), размещаемыми в специальном уплотнительном стакане 7 (см. рис. 2.14).

В уплотнительном стакане ПН-40УВ смонтированы три манжеты АСК-45. Одна из них (на рис. 2.17, б – правая) обеспечивает герметизацию при разрежении в насосе. Две другие – при давлении. Для обеспечения долговечности уплотнения в него по шлангу 17 (см. рис. 2.14) периодически подается смазка.

На пожарных насосах других конструкций в стакане монтируют четыре манжеты.

Изнашивание манжет и вала ухудшает герметизацию насоса. При этом затрудняется забор воды и увеличиваются ее утечки.

Полость в корпусе насоса (см. рис. 2.14) между уплотнительным стаканом 7 и манжетой 14 образует масляную ванну 10. В ней имеется щуп и сливная пробка. В корпусе привода тахометра 15 размещены червячная шестерня привода 11 и червяк, изготовленные из стали 20. Масляная ванна и корпус привода тахометра изолированы от внешней среды манжетой 14 и защитным колпаком.

Рис. 2.18. Коллектор насоса:1 – корпус; 2 – седло клапана; 3 – клапан в сборе; 4 – прокладка; 5 – полукольца; 6 – втулка; 7 – шпиндель; 8 – корпус задвижки; 9 – колпачок; 10 – маховичок

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Для смазки подшипников качения и привода тахометра в масляную ванну заливается трансмиссионное масло ТАп-15В через отверстие для щупа. Слив его производится через сливную пробку.

Коллектор (поз. 5 на рис. 2.13) предназначен для распределения воды в рукавные линии или цистерну. На нем крепится напорная задвижка 6, пеносмеситель 4 и вакуумный кран для соединения внутренней полости насоса с атмосферой или вакуумным насосом.

Поперечный разрез коллектора с напорной задвижкой показан на рис. 2.18. Корпус 1 коллектора фланцем с отверстием диаметром 90 мм крепится к диффузору пожарного насоса.

Рис. 2.20. Пеносмеситель ПС-5: 1 – корпус; 2 – дозирующий кран; 3 – диск; 4 – маховичок; 5 – стрелка; 6 – отверстие в штуцере подвода; 7 – рукоятка; 8 – кран включения; 9 – сопло; 10 – диффузор

7

8

9

10

5

4

3

2

1

6

2

1

Рис. 2.19. Напорная задвижка ПН-40УВ: 1 – клапан; 2 – ось клапана; 3 – корпус; 4 – втулка; 5 – винт; 6 – уплотнение; 7 – гайка; 8 – маховик

1

2

3

4

5

6

7

8

В лафетный ствол или цистерну вода подается через отверстие диаметром 78 мм. Проходное сечение этого отверстия регулируется задвижкой. Она состоит из корпуса 1, клапана 3 в сборе и прокладки 4. Шпиндель 7 закреплен на клапане полукольцами 5, позволяющими ему вращаться относительно клапана. Шпиндель имеет винтовую нарезку и при вращении маховичка 10 перемещается по резьбе втулки 6. При соприкосновении прокладки 4 с седлом клапана 2 вращение штока не тормозится благодаря полукольцам 5. Этим предотвращается разрушение прокладки 4.

К фланцам торцовых поверхностей коллектора (отверстия с диаметром 70 мм) шпильками крепятся две напорные задвижки (рис. 2.19). Их устройство не требует особых объяснений. При вращении маховичка 8 шпиндель с винтовой нарезкой 5 перемещается во втулке 4. Под напором воды клапан 1 поворачивается вокруг оси 2 и вода поступает в рукавную линию. При прекращении подачи воды на высоту клапан 1 под ее напором закроет вход в коллектор.

Пеносмеситель. На насосах ПН-40УВ установлены пеносмесители ПС-5 (рис. 2.20). Регулируя маховичком 4 положение дозатора 2, возможно подавать 5 различных доз пенообразователя (ПО). При включении рукояткой 7 крана 8 вода из коллектора поступит в сопло 9, а затем в диффузор 10 и во всасывающий патрубок насоса.

Образующееся в камере ПС разрежение обеспечит поступление ПО из пенобака через отверстие 6.

Положение дозатора 2 фиксируется стрелкой 5 на диске 3. Обратный клапан установлен в патрубке с отверстием 6.

Коллекторы и их оснащение на всех насосах типа ПН идентичны.

Пожарный насос ПН-60 является геометрически подобной моделью насоса ПН-40У. Основные детали и колесо насоса отлиты из чугуна (СЧ-24-44).

Рабочее колесо (диаметр 360 мм) насажено на вал диаметром 38 мм по месту посадки. Крепится оно двумя шпонками и закрепляется шайбой и гайкой.

Уплотнение вала насоса осуществляется манжетами АСК-50 (50 – диаметр вала, мм).

Для работы от открытого водоисточника на всасывающий патрубок насоса навинчивается водосборник с двумя патрубками для всасывающих рукавов диаметром 125 мм.

Пожарный насос ПН-110. Этот насос также геометрически подобен насосу ПН-40У. Его основные корпусные детали и рабочее колесо изготовлены из серого чугуна. Диаметр рабочего колеса 630 мм, диаметр вала в месте установки сальников 80 мм (манжеты АСК-80). Диаметр всасывающего патрубка 200 мм, напорных патрубков – 100 мм.

Рис. 2.21. Напорная задвижка ПН-110: 1 – клапан; 2 – рычаг; 3 – ось заслонки; 4 – гайка; 5 – шпиндель; 6 – корпус; 7 – крышка; 8 – гайка; 9 – уплотнение; 10 – маховичок

1

2

3

4

5

Источник3: hydro-pnevmo.ru

Пожарные центробежные насосы серии ПН

Центробежные насосы являются основой насосной станции пожарного автомобиля, они обеспечивают высокий расход жидкости, при достаточном напоре (до 100 метров), и способны работать на жидкости из цистерны, водопровода или водоема. Использование центробежных насосов позволяет, при необходимости, беспрепятственно перекрывать напорный трубопровод. Для обеспечения самовсасывания, создания потока высокого давления, или достижения других специальных задач, в насосной станции могут устанавливаться насосы пожарные разных типов. Наиболее распространенными являются пожарные центробежные насосы серии ПН.

Обозначение пожарных насосов

Марку центробежного пожарного насоса обозначают следующим образом:

• первые две буквы обозначают серию — пожарный насос ПН
• две следующие цифры — номинальную подачу в литрах в секунду
• буквы в конце указывают на конструктивные особенности

• А — с непринципиальными конструктивными особенностями
• К — консольный
• У — унифицированный
• Ф — форсированный

Обозначение ПН-30КФ, указывает на то, что перед нами консольный форсированный пожарный насос, с подачей 30 литров в секунду.

Характеристики пожарных насосов серии ПН

Устройство пожарного насоса ПН

Принципиальная схема консольного центробежного пожарного насоса показана на рисунке.

Вал 7 установлен консольно в подшипниках 5 внутри корпуса насоса. На валу закреплено закрытое лопастное колесо 8 с обтекателем 10.

Вращающий момент от вала к рабочему колесу передается через шпонку 9. На противоположном конце вала закреплена шестерня 1 привода тахометра.

Подшипники установлены в изолированной камере, которая заполняется маслом через горловину 2, для слива смазывающей жидкости предназначено отверстие в нижней части корпуса, закрытое пробкой 4. Масленка 3 предназначена для подачи смазки к уплотнению, обеспечивающему герметичность рабочей камеры насоса.

Принцип работы центробежного пожарного насоса

Перед началом работы насос должен быть заправлен рабочей жидкостью, т.к. центробежные машины не способны самостоятельно обеспечить заполнение всасывающего патрубка. Для слива жидкости в нижней части рабочей камеры насоса установлен кран.

Жидкость через всасывающий патрубок 11 подводится к центральной части рабочего колеса.

При вращении рабочего колеса лопатки воздействуют на частицы жидкости, передавая им кинетическую энергию. Под действием центробежной силы разогнавшиеся частицы жидкости движутся от центра колеса к его периферии и поступают в улиткообразный отвод. Диаметр проходного сечения отвода увеличивается по мере продвижения жидкости к напорному патрубку 6. При увеличении диаметра проходного сечения, согласно уравнению Бернулли, скорость течения жидкости уменьшается, а давление — увеличивается.

Контроль за работой насоса осуществятся по показаниям приборов:

• тахометра
• мановакуумметра, установленного в линии всасывания
• манометра, установленного в линии нагнетания

При работе центробежного насоса необходимо обеспечить хорошую проходимость всасывающего трубопровода, для предотвращения появления кавитации.

Достоинства пожарных центробежных насосов

• Равномерность подачи;
• Возможность работы даже при полном перекрытии напорного трубопровода;
• Высокая надежность;
• Простота обслуживания;
• Проста реализации привода от двигателя;
• Относительно высокий КПД (до 58%).

Недостатки центробежных пожарных насосов

• Отсутствие возможности самовсасывания;
• Значительная зависимость подачи от развиваемого насосом давления;
• Снижение объемного КПД при увеличении давления;
• Отсутствие возможности создания высокого (более 1 МПа) давления;
• Чувствительность к загрязнению крупными частицами (камнями, щебнем, тиной).

Источник4: hydro-pnevmo.ru