Насосы центробежные пожарные комбинированные

Комбинированные пожарные насосы, состоящие из последовательно соединён-ных 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 (рис. 11) производства ЗАО «УСПТК-Пожгидравлика» (г. Миасс).

 

 

 

 

Рис. 11. Внешний вид центробежного пожарного комбинированного насоса

НЦПК-40/100-4/400.

Насос НЦПК-40/100-4/400 предназначен для подачи воды и водных растворов пенообразователей температурой до 30 ⁰С, 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, пожарного гидранта водопроводной сети или открытого водоисточника в трёх режимах:

• подача огнетушащей жидкости насосом нормального давления при отключённом насосе высокого давления;
• подача огнетушащей жидкости насосом высокого давления на один или два ствола-распылителя высокого давления 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 (рис. 12) представляет собой агрегат, состоящий из ступени (насоса) нормального давления 14, ступени (насоса) высокого давления 17 с приводным редуктором и механизмом включения, напорного коллектора нормального давления 2, напорного коллектора высокого давления 22, полуавтоматической вакуумной системы водозаполнения (см. выше), пеносмесителя 6 и контрольно-измерительных приборов.

 

 

Рис. 12. Насос центробежный пожарный комбинированный НЦПК-40/100-4/400.

1 – напорный вентиль нормального давления; 2 – коллектор нормального давления; 3 – панель управления; 4 – рукоятка включения эжектора пеносмесителя; 5 – указатель тахометра; 6 – пеносмеситель; 7 – рукоятка дозатора пеносмесителя; 8 – счетчик моточасов; 9 – дозатор пеносмесителя; 10 – напорный вентиль подачи воды в цистерну; 11 – патрубок подвода пенообразователя; 12 – манометр нормального давления; 13 – рукоятка включения привода высокого давления; 14 – ступень нормального давления; 15 – сливной кран ступени нормального давления; 16 – рукоятка управления сливными кранами ступени высокого давления; 17 – ступень высокого давления; 18 – манометр высокого давления; 19 – мановакууметр; 20 – проушина для переноски насоса; 21 – клапан перепускной; 22 – коллектор высокого давления; 23 – кран высокого давления; 24 – патрубок всасывающий; 25 – вакуумный кран; 26 – заглушка выхода на лафетный ствол; 27 – механизм управления сливными кранами ступени высокого давления; 28 – сливные краны ступени высокого давления; 29 – первичный преобразователь тахометра; 30 – фильтр.

Ступень нормального давления (рис. 13) представляет собой центробежный одноступенчатый насос консольного типа с осевым подводом, выполненным в крышке 12, и спиральным отводом, выполненным в корпусе 18.

 

Рис. 13. Ступень нормального давления насоса НЦПК-40/100-4/400.

 

1 – полумуфта; 2, 10, 11, 21 – кольца уплотнительные; 3 – подшипник 307 ГОСТ 8338; 4 – прокладки регулировочные; 5 – муфта фрикционная; 6 – гайка регулировочная; 7 – болт стопорный; 8 – вилка; 9 – подшипник 309 ГОСТ 8338; 12 – крышка насоса; 13 – рабочее колесо; 14 – сливной кран; 15 – блок уплотнительный; 16 – сливная пробка; 17 – втулка нажимная; 18 – корпус насоса; 19 – кольцо упорное; 20 – кольцо прижимное; 22 – червяк; 23 – корпус задней опоры; 24 – манжета 2-55х80-3 ГОСТ 8752.

 

По своему устройству ступень нормального давления НЦПК-40/100-4/400 напоминает пожарный насос ПН-40УВ (НПЦ-40/100). Принципиальным отличием является установка на валу ступени нормального давления фрикционной муфты 5 привода ступени высокого давления. В крышке 12 ступени нормального давления установлена защитная сетка для предотвращения попадания в насос посторонних предметов. Уплотнение рабочего колеса 13 щелевого типа (как и на насосах ПН-40УВ и НПЦ-40/100); уплотнение вала – торцевого типа. Торцевое уплотнение состоит из двух уплотнительных колец, одно из которых вращается вместе с рабочим колесом, а второе неподвижно и установлено в уплотнительном блоке (рис. 14). Уплотнение обеспечивается за счёт плотного прилегания рабочих поверхностей уплотнительных колец друг к другу и сжатия их между собой набором пружин 8. Уплотнительные кольца выполнены из силицированного графита, обладающего высокой износо-стойкостью и низким коэффициентом трения в воде. В то же время, графит является достаточно хрупким, поэтому уплотнительные кольца вклеены в металлические обоймы. Работа насоса без воды приводит к сильному нагреву узла, что влечёт за собой нарушение прочности клеевого соединения и растрескивание или даже полное разрушение колец.

 

К корпусу ступени нормального давления (к её напорной полости) крепится напорный коллектор 2 (рис. 12), который через фильтр 30 (рис. 15), присоединён к корпусу насоса высокого давления. На напорном коллекторе 2 установлены два вентиля 1 (рис. 14) для подачи воды в напорные рукава, вентиль 10 для подачи воды в цистерну, вакуумный кран и датчик заполнения вакуумной системы водозаполнения, пробковый кран эжектора и дозатор пеносмесителя 6, панель с контрольно-измерительными приборами и органами управления 3. Кроме того, коллектор имеет выход на лафетный ствол, закрытый заглушкой 26, и выход для подачи воды в систему дополнительного охлаждения.

 

Ступени нормального и высокого давления включены последовательно: вода с выхода (из напорного коллектора) ступени нормального давления через фильтр 30 поступает на вход (всасывающий патрубок) ступени высокого давления.

Ступень высокого давления (рис. 16) представляет собой центробежный двух-ступенчатый насос консольного типа со встречно расположенными рабочими колёсами 15, 17 и отводящими устройствами лопаточного типа (направляющими аппаратами) 14 и 16.

Уплотнение рабочих колёс и межступенное уплотнение – щелевого типа, концевое уплотнение вала – торцевого типа, конструкция которого аналогична уплотнительному блоку (рис. 14) ступени нормального давления.

Ввиду высокой частоты вращения вала ступени высокого давления (до 6300 об/мин.) подшипники и вал-шестерня могут сильно нагреваться. Для охлаждения задней опоры вала через корпус 3 подшипника (рис. 16) пропускается вода, которая через штуцеры 29 поступает по трубопроводу с выхода ступени нормального давления и сбрасывается затем на вход той же ступени. Охлаждение вала-шестерни также обеспечивается водой, которая прокачивается через полый вал за счёт разности давлений между выходом и входом первой ступени насоса высокого давления.

Слив воды из насоса обеспечивается сливными кранами 30 и 31.

 

 

Рис. 16. Ступень высокого давления насоса НЦПК-40/100-4/400.

 

1 – подшипник 308 ГОСТ 8338; 2, 8, 18, 24, 26 – кольца уплотнительные; 3 – корпус подшипника; 4 – вал-шестерня; 5 – корпус насоса; 6 – шайба упорная; 7 – винт фиксирующий; 9 – шайба; 10 – гайка корончатая; 11 – шплинт; 12 – втулка; 13 – корпус насоса; 14 – направляющий аппарат; 15 – рабочее колесо с лопатками, закрученными направо; 16 – направляющий аппарат; 17 – рабочее колесо с лопатками, закрученными налево; 19 – блок уплотнительный; 20 – кольцо регулировочное; 21 – колесо зубчатое (промежуточная шестерня); 22 – подшипник 304 ГОСТ 8338; 23 – ось; 25 – прокладка регулировочная; 27, 28 – крышки; 29 – штуцеры системы охлаждения; 30, 31 – краны сливные.

К выходному патрубку ступени высокого давления присоединён напорный коллектор 22 (рис. 12), на котором установлен один запорный кран 23 шарового типа и перепускной клапан 21. Штуцер 1 (рис. 17) перепускного клапана при монтаже насоса соединяется с цистерной пожарного автомобиля.

 

Перепускной клапан обеспечивает обмен воды в насосе за счёт частичного перетока воды в цистерну пожарного автомобиля, предотвращая тем самым перегрев насоса при нулевой подаче ступени высокого давления (при закрытом запорном кране или стволе-распылителе). Усилие пружины 4 обеспечивает открытие клапана при давлении свыше 2,0 МПа (20 кгс/см²). Поэтому при работе только ступени нормального давления клапан закрыт, а открывается только после включения ступени высокого давления.

К напорному коллектору высокого давления присоединён патрубок для соединения с напорной линией высокого давления. Патрубок имеет отвод с обратным клапаном для продувки пожарного насоса и напорной линии высокого давления сжатым воздухом.

Привод вала-шестерни 4 (рис. 16) ступени высокого давления осуществляется от вала ступени нормального давления через многодисковую фрикционную муфту и промежуточную (паразитную) шестерню 21. Шестерённый механизм представляет собой повышающий редуктор с передаточным отношением 2,33. Смазка редуктора и опорных подшипников насосов нормального и высокого давления осуществляется из масляной ванны. Уровень масла контролируется с помощью щупа.

Механизм включения ступени высокого давления состоит из фрикционной муфты 5 (рис. 13) и механизма включения фрикционной муфты, показанного на рис. 18 в положении «Отключено» (рукоятка 1 – в верхнем положении). При переводе рукоятки 1 в нижнее положение «Включено» вилкой 8 (рис. 13) происходит перемещение втулки 17 влево.

В результате этого сжимаются между собой фрикционные диски муфты 5, и ведомый муфтой зубчатый венец передаёт вращение от вала ступени нормального давления на промежуточную (паразитную) шестерню 21 (рис.16) привода ступени высокого давления. Для обеспечения требуемого передава-емого момента (16…18 кгс·м) производится регулирование фрикционной муфты привода ступени высокого давления. Регулирование передаваемого муфтой момента производится гайкой 4 (рис. 20) через специальное окно в корпусе ступени нормального давления, закрытое крышкой 5. Стопорение гайки производится тремя болтами 3, которые при регулировке должны подтягиваться или ослабляться равномерно.

Пеносмеситель (рис. 19) обеспечивает подсос пенообразователя и его дозированную подачу во всасывающую полость ступени нормального давления.

Он состоит из эжектора (струйного насоса), крана 1 включения эжектора, дозатора 2 и обратного клапана 4 лепесткового типа. Эжектор состоит из сопла 12, корпуса 11 и диффузора 8. Подача в эжектор осуществляется из напорной полости ступени нормального давления через кран эжектора пробкового типа, закреплённого на напорном коллекторе ступени нормального давления. Диффузор эжектора вставляется в крышку ступени нормального давления, а сопло крепится к крану включения эжектора. Дозатор через патрубок 7 крепится к корпусу эжектора. В дозаторе регулирование подачи пенообразователя обеспечивается изменением проходного сечения подающей магистрали при изменении угла поворота заслонки 5 от 0 до 90⁰. Зубчатая передача, состоящая из колеса 24 и сектора 23 с передаточным числом 3, обеспечивает более плавную регулировку подачи пенообразователя за счёт увеличения угла поворота рукоятки до 270⁰. Угол поворота рукоятки зубчатого колеса ограничива-ется упором 25. Резиновое кольцо 18 предназначено для увеличения момента трения с целью исключения самопроизвольного разворота регулирующей заслонки 5. Обратный клапан 4 предотвращает доступ воды в пенобак при работе насоса от пожарного гидранта водопроводной сети в тех случаях, когда закрывают пробковый кран эжектора или останавливают насос, не закрыв предварительно кран подачи пенообразователя из пенобака в насос. Рукоятки крана эжектора и дозатора выведены на панель управления 3 (рис. 12). Рукоятка крана эжектора имеет два положения: «ОТКР» и «ЗАКР». Шкала дозатора имеет несколько фиксированных положений, соответствую-щих заданной концентрации водного раствора пенообразователя 3% или 6% при работе с разным количеством подключённых пеногенераторов типа ГПС-600 (положения от «1» до «5») или при работе с высоконапорным стволом-распылителем типа СРВД-2/300 (положение «1В»). При необходимости концентрация пено-образователя может быть плавно изменена в любую сторону установкой рукоятки управления в промежуточное положение по отношению к отметкам на лимбе.

 

 

Рис. 19. Пеносмеситель насоса НЦПК-40/100-4/400.

 

1 – кран эжектора; 2 – дозатор; 3 – патрубок подвода пенообразователя; 4 – клапан обратный (лепестковый); 5 – заслонка регулирующая; 6, 9, 10, 17, 18, 20 – кольца уплотнительные; 7 – патрубок; 8 – диффузор; 11 – корпус пеносмесителя; 12 – сопло; 13 – корпус крана эжектора; 14 –пробка; 15 – винт ограничительный; 16 – крышка; 19 – диск; 21 – втулка опорная; 22 – штифт; 23 – зубчатый сектор; 24 – зубчатое колесо; 25 – упор.

 

Для контроля параметров работы насоса на нём установлены мановакуумметр 19 (рис. 12) на входе в насос и два манометра 12 и 18 для контроля давления на выходе, соответственно, ступеней нормального и высокого давления. Измерение частоты вращения приводного вала насоса осуществляет тахометр магнитоиндукционного типа. Тахометр состоит из первичного преобразователя 29 (рис. 12) и указателя (измеритель-ного прибора) 5, соединённых между собой электрическим кабелем. Первичный преобразователь закреплён на корпусе задней опоры вала ступени нормального давления и приводится во вращение от червяка 22 (рис. 13).

Пожарный насос НЦПК-40/100-4/400 оборудуется автономной вакуумной системой водозаполнения АВС-01Э или АВС-02Э (см. выше).