Струйные насосы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

«Струйные насосы»

1. Классификация

Струйные насосы относятся к классу динамических насосов. По природе преобладающих сил, действующих на жидкость при работе струйных насосов, они относятся к смешанному виду, так как перекачиваемая жидкость получает энергию за счет действия на неё как массовых сил (сил инерции), так и силы жидкостного трения.

В пожарной охране применяют два типа струйных насосов по состоянию рабочей среды, подводимой к насосу: газоструйные и водоструйные.

Принцип работы струйного насоса. Рабочая среда подходит к насадку 1, который имеет сопло. На выходе из сопла жидкость, обладая запасом кинетической энергии, имеет максимальную скорость.

Увеличение скорости потока рабочей жидкости приводит к уменьшению давления в струе и камере 2 ниже атмосферного. Эжектируемая жидкость под действием атмосферного давления поступает в камеру 2 и уносится рабочей струёй в расширяющуюся камеру диффузора 3, где уменьшается скорость (скоростной напор) и увеличивается пьезометрический напор (давление) жидкости. Расход жидкости Q₃ в камере диффузора 3 равен сумме расходов рабочей Q₁ и эжектируемой жидкости Q₂:

Q₃₌ Q₁+Q₂

Физические зависимости работы струйного насоса могут быть выражены уравнением неразрывности потока и уравнением сохранения энергии:

Q = SV и P/г + V²/2q + Z = const

Струйные насосы характеризуются следующими основными параметрами:

- коэффициентом эжекции = Q_Э/Q₁;

- коэффициентом подпора = H₂/ H₁;

- коэффициентом площади сечений m =₂/₁;

- коэффициентом полезного действия =;

где:

Q₃ - подача эжектируемой жидкости, (м³/с);

Q₁ - подача рабочей жидкости, (м³/с);

H₂ - напор за диффузором, (м);

H₁ - напор перед соплом, (м);

₂ - площадь сечения горловины диффузора, (м²);

₁ - площадь сечения сопла, (м).

Параметры струйных насосов зависят от конструктивных особенностей, рода и температуры рабочей жидкости, шероховатости поверхностей и во многом от соотношения площадей ₁ и ₂.

2. Водоструйные насосы

Водоструйные насосы в пожарной технике применяются для забора и подачи из открытого водоисточника дополнительного количества воды, а так же в качестве смесителей при необходимости получения раствора пенообразующего вещества или смачивателя в воде.

Представителем первого из них является гидроэлеватор Г-600А, второго - стационарные (ПС-5, ПС-12) и переносные (ПС-1, ПС-2, ПС-3) пенные смесители.

3. Назначение, т.т.х., устройство и работа гидроэлеватора Г-600

Назначение и устройство

Предназначен для забора воды из открытых водоисточников, которые находятся ниже уровня насоса до 20 м и удалены от пожарного автомобиля на расстояние до 100 м. Гидроэлеватор может забирать воду из водоисточников с небольшой глубиной (5…10 см). Это свойство гидроэлеваторов позволяет использовать их для откачки воды, пролитой при тушении пожара.

Техническая характеристика гидроэлеватора Г-600

Производительность при давлении в напорной линии перед гидроэлеватором 0,8 МПа (8 кгс/см²),

л/мин, не менее……….……………………………. 600

Рабочий расход воды при давлении 0,8 МПа

(8 кгс/см²), л/мин……….…………………………… 550

Рабочее давление, МПа (кгс/см²)…. ………. 0,2…1,2

Давление за гидроэлеватором при производительности 600 л/мин, не менее 0,17

Наибольшая высота подъема подсасываемой воды, м, при рабочем давлении, МПа:

1,2 (12 кгс/см²)….…………………………………. 19

0,2 (2 кгс/см²)….…………………………………… 15

Условный проход, мм, патрубка:

входного.……………………………………………. 70

выходного……………………………………………. 80

Забор и подачу воды Г-600 осуществляют в следующем порядке:

· установить АЦ и собрать рукавную линию по схеме, устранить резкие перегибы в рукавах, в цистерну через люк опустить напорно-всасывающий рукав и для устранения резких перегибов закрепить его рукавной задержкой;

· выжав сцепление, включить коробку отбора мощности на насос и плавно отпустить педаль сцепления;

· выключить сцепление рычагом из насосного отсека; открыть одну напорную задвижку на насосе (к гидроэлеватору) и задвижку на трубопроводе от цистерны; остальные задвижки и краны должны быть закрыты;

· включить сцепление;

· рычагом «Газ» увеличить частоту вращения вала насоса до 2000 об/мин;

· при возвращении воды от гидроэлеватора в цистерну открыть задвижку на напорном коллекторе насоса (к стволу);

· установить необходимый напор на насосе (70…80 м);

· следить за уровнем воды в цистерне и регулировать его открыванием (закрыванием) задвижки на напорном коллекторе насоса (к стволу) и частотой вращения вала насоса рукояткой «Газ».

Гидроэлеватор Г-600 обеспечивает работу одного ствола со спрыском диаметром 19 мм или трех стволов со спрыском диаметром 13 мм.

В случаях когда необходимо подавать воду на тушение пожаров через два ствола (расход до 10 л/с), а диаметр трубопровода из цистерны в насос недостаточен для поддержания уровня воды в емкости и стабильной работы насосной установки, необходимо всасывающий рукав от насоса опустить в емкость через люк.

Для насосов ПН-40 и ПН-30 в этом случае достаточно использовать водосборник, на один патрубок которого установлена заглушка, а к другому подсоединен рукав от гидроэлеватора.

Во время запуска вакуумный клапан должен быть открыт для выпуска воздуха. После запуска такой системы необходимо закрыть задвижку от цистерны, и затем подать воду к стволам.

В некоторых случаях устанавливают разветвление перед водосборником, через которое выпускают воздух при запуске системы, воздух в насос не попадает, что ускоряет запуск системы.

При подаче воды на пожар в количестве 10…20 л/с используют два гидроэлеватора, включаемые параллельно. Запускают в работу гидроэлеваторы поочередно: сначала один, потом другой.

Наиболее характерными ошибками при работе с гидроэлеваторами являются:

· перекручивание и перегибы рукавов при прокладке рукавных линий;

· резкое открывание напорных задвижек при подаче воды к стволам;

· снижение давления в рукавной линии от гидроэлеватора к водосборнику на всасывающей полости насоса;

· при использовании водосборника подача воды к стволам при открытой задвижке на трубопроводе от емкости цистерны;

· неполное открывание напорной задвижки на насосе при подаче воды к гидроэлеватору при запуске;

· превышение предельного расстояния до водоисточника.

При использовании гидроэлеваторов для забора и подачи воды к пожару необходимо знать количество воды, необходимое для запуска системы. Воды в емкости должно быть достаточно для заполнения всей рукавной системы до гидроэлеватора и от него к насосу. С учетом продолжительности запуска системы расчетный объем воды должен быть с коэффициентом запаса не менее двух.

Данные по объему воды в одном пожарном рукаве длиной 20 м при диаметре рукава: 51 мм - 40 л; 66 мм - 70 л и 77 мм - 95 л.

При техническом обслуживании гидроэлеваторов необходимо проверять; наличие и исправность резиновых прокладок в соединительных головках; крепление и чистоту решеток во всасывающем отверстии; плотность фланцевых соединений и затяжку гаек; чистоту отверстия конического насадка.

4. Газоструйные насосы

насос газоструйный гидроэлеватор

Газоструйные насосы в пожарной технике нашли применение в качестве вакуумных аппаратов для создания разряжения во всасывающей рукавной линии и в центробежном насосе. Работают от выхлопных газов двигателей пожарных автомобилей, а на мотопомпе МП-800Б - на воздухе, подаваемом одним из цилиндров двигателя, работающем при включении вакуум-аппарата как компрессор. В связи с изложенным, все газоструйные аппараты на всех отечественных эксплуатирующихся пожарных автомобилях устанавливаются на выхлопных тракторах двигателей перед глушителем.

Конструктивно большинство газоструйных вакуумных аппаратов отличаются незначительно.

Назначение - первоначальное заполнение насоса и всасывающей линии водой при работе из водоема осуществляется вакуумной системой, состоящей из вакуумного струйного насоса, установленного на выхлопной линии автомобиля, вакуумного затвора, установленного в верхней части насоса, трубопроводов и рычагов управления.

Вакуумный затвор служит для соединения полости насоса с камерой разрежения диффузора вакуумного струйного насоса при отсасывании воздуха из полости насоса.

При повороте до упора на себя рукоятки 8 (рис. 7) кулачок валика открывает нижний клапан 12 (верхний клапан 7 закрыт) и соединяет полость насоса с камерой разрежения вакуумного струйного насоса. При включении вакуумного затвора кулачок валика открывает верхний клапан (нижний клапан закрыт) и соединяет трубопровод, идущий к вакуумному струйному насосу, с атмосферой через отверстие, имеющееся в корпусе вакуумного затвора, что способствует быстрому сливу воды. из трубопровода.

Блок вакуумного струйного насоса и газовой сирены служит для создания в камере диффузора разрежения и получения сигнала тревоги.

Газовая сирена включается из кабины водителя рычагом 1 (рис. 2) через систему тяг 4 и рычаг 5 (рис. 3). В обычном положении заслонки прижаты пружиной к своим седлам и выхлопные газы проходят свободно по трубопроводам. При включении сирены заслонка 3 перекрывает прямое движение выхлопных газов, и они попадают через распределитель в резонатор /. Положение заслонки фиксируется «рычагом и давлением выхлопных газов.

Выхлопная и вакуумная системы:

1-рычаг 2-щиток теплоотражательный; 3-приемная труба двигателя; 4 - тяга сирены; 5-блок вакуумного струйного насоса и газовой сирены; 6-глущитель; 7-заглушка; 8-патрубок; 9-трубопровод; 10-труба; 11-батарея; 12-затвор вакуумный



Блок вакуумного струйного насоса и газовой сирены:

1-резонатор; 2-распределитель; 3, 12 заслонки; 4-корпус; 5, 8-рычаги;

6-ось; 7-крышка; 9-пружина; 10-сопло; 11-диффузор

К нижнему патрубку корпуса через прокладку закреплен диффузор 11 с соплом 10.

Включение вакуумного струйного насоса из насосного отделения производится рычагом 8 (см. рис. 10) через систему тяг 5. При включении заслонки 12 (рис. 10), перекрывается прямое движение выхлопных газов и они попадают в сопло и далее через диффузор в атмосферу.

Камера разрежения соединена через трубу и вакуумный затвор с внутренней полостью насоса.

Чтобы включить вакуумную систему, необходимо открыть вакуумный затвор, включить вакуумный струйный насос и увеличить обороты двигателя. Когда вода заполнит всасывающий рукав, насос и появится в глазке 1 вакуумного затвора, необходимо закрыть затвор, снизить обороты и включить вакуумный струйный насос.

5. Система управления двигателем и вакуумным струйным насосом

насос газоструйный гидроэлеватор

В насосном отделении установлены рычаги Для управления вакуумным струйным насосом, сцеплением и оборотами двигателя.

Вакуумный струйный насос включать перемещением рычага 8 на себя. Заслонка перекрывает движение выхлопных газов по основному газопроводу, направляя его в сопло 10.

Сцепление включается при помощи пневмоцилиндра 11 через качалки 10, 13 и тяги 4, 14 пневмораспределителем 9, который соединен трубопроводами с пневмосистемой автомобиля.

Рычаг 7 (рис. 10) которым управляют оборотами двигателя, связан тросом 3 и тягой 6 с педалью 2 управления дроссельной заслонкой карбюратора. При перемещении рычага на себя в крайнее положение дроссельная заслонка полностью открыта, а в положении от себя - закрыта (до режима холостого хода - малый газ). В крайних и промежуточных положениях рычаг фиксируется на зубцах сектора.

Для безотказной работы системы управления необходимо следить за тем, чтобы тяги были правильно отрегулированы, не имели случайных прогибов, а кронштейны качалок были надежно закреплены.

Оси вращения и другие трущиеся места необходимо периодически смазывать.

Вывод: Водоструйные насосы еще длительное время будут использоваться в пожарных частях, так как они компактны, имеют маленькую массу и просты в использовании. А газоструйные насосы заменяются вакуумные насосы с электроприводом, преимуществом которых являются компактность и простота в устройстве и работе.

Размещено на Allbest.ru