Что такое насос. Виды насосов. Принцип действия насосов. Виды наружного противопожарного снабжения. Объяснить для чего и требование к каждому способу применения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых»

Колледж инновационных технологий и предпринимательства

Доклад

Предмет: Пожарно-строительная техника и оборудования

Что такое насос. Виды насосов. Принцип действия насосов. Виды наружного противопожарного снабжения. Объяснить для чего и требование к каждому способу применения

Выполнил ст. гр. ПБспк-121

Артемов Н.В.

Принял: преподаватель

Липатов А.С.

г. Владимир

2023



Пожарные автоцистерны являются основными техническими средствами, с помощью которых ликвидируется наиболее часто возникающая чрезвычайная ситуация - пожар. Главным специальным агрегатом автоцистерны является пожарный насос.

Для решения задач организации правильной эксплуатации пожарных насосов, конструирования новых их образцов необходимо изучить существующие конструкции, сделать анализ их эксплуатационных свойств. Такие знания чрезвычайно важны и на настоящем этапе, когда на пожарные автоцистерны отечественного производства устанавливаются насосы зарубежного производства. Причем их выбор не всегда обусловлен экономическими и эксплуатационными преимуществами.

В данной работе будут рассмотрены пожарные насосы их классификация и характеристики. В частности будут рассмотрены объемные насосы на примере поршневых насосов, динамические на примере вихревого насоса и более подробно струйные насосы на примере Гидроэлеватора Г-600. Также рассмотрим характеристики насоса и способы его применения.

Насосы - это машины, преобразующие подводящую энергию в механическую энергию перекачиваемой жидкости или газа. В пожарной технике применяют насосы различного вида. Наибольшее применение находят механические насосы, в которых механическая энергия твердого тела, жидкости или газа преобразуются в механическую энергию жидкости. По принципу действия насосы классифицируются 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, а насосы, в которых преобладают силы поверхностного давления, составляют группу объемных насосов.

Общая классификация насосов

Механические насосы

1. Объемные:

1.1 Поршневые

1.2 Шестеренные

1.3 Пластинчатые (шиберные)

1.4 Водокольцевые

2. Динамические:

2.1 Смешанные:

2.1.1 Струйные:

2.1.1.1 Газоструйные

2.1.1.2 Водоструйные

2.1.2 Тангенциально-дисковые:

2.1.2.1 Вихревые

2.2 Жидкостного трения

2.3 Инерционные

2.3.1 Клапанно-вибрационные

2.3.2 Лопастные:

2.3.2.1 Осевые

2.3.2.2 Центробежно-осевые

2.3.2.3 Центробежные.

Общее устройство центробежных насосов

Основные элементы центробежного насоса: рабочие органы, корпус, опоры вала, уплотнение.

Рабочие органы - это рабочие колесо, подводы и отводы.

Рабочие колесо насоса нормального давления выполнено из двух дисков - ведущего и покрывающего. Между дисками расположены лопасти, загнутые в сторону, противоположную направлению вращения колеса. При работе насосов на рабочее колесо действует гидронамическая осевая сила, которая направлена по оси в сторону всасывающего патрубка и стремиться 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. Для уменьшения осевых сил, действующих на рабочее колесо насоса, в ведущем диске высверлены отверстия, через которые жидкость перетекает из правой части в левую. При этом величина утечек равна 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. 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.

Проверка водоподачи насоса по упрощенной схеме после ТО-2. Нвс.= 1-3,5 м

п = 2650-2750 об/мин

д/б = 8,3-8,5 кг/м2

Назначение и общее устройство газоструйного вакуумного аппарата

ГВА предназначен для предварительного заполнения центробежного насоса водой. Применяется на пожарных автомобилях с карбюраторными двигателями.

Общее устройство:

Струйный вакуум-насос состоит из чугунного (СЧ 15-32) диффузора и стального (Х6СМ) сопла. Кроме фланца для крепления к распределительной камере на вакуум-насосе имеется фланец для присоединения трубопровода, который соединяет вакуумную камеру струйного насоса с полостью пожарного насоса через вакуумный клапан (кран). Газовая сирена состоит из распределителя выхлопных газов и резонатора, собранного из шести трубок различной длины.

При включении газоструйного вакуумного аппарата рычагом в насосном отсеке заслонка перекрывает выходное отверстие в распределительной коробке. Выхлопные газы проходят через сопло и создается разряжение в вакуумной камере, соединительном трубопроводе и в полости насоса при включенном вакуум-клапане насоса (рукоятка вакуум-клапана в положении «на себя»). Происходит подъем воды из водоема в насос. Время всасывания воды вакуумным аппаратом с высоты 7 метров - 35 … 40 секунд.

Забор воды из водоисточника

1. 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.

2. Для включения насоса при работающем двигателе необходимо, выжав сцепление, включить коробку отбора мощности в кабине водителя, а затем выключить сцепление рукояткой в насосном отсеке.

3. Погрузить всасывающую сетку в воду на глубину не менее 60 см, проследить, чтобы всасывающая сетка не касалась дна водоема.

4. Проверить перед забором воды закрытие всех задвижек и кранов на насосе и водопенных коммуникациях.

5. Забрать воду из водоема включением вакуумной системы, для чего выполнить следующие работы:

5.1 Включить подсветку, повернуть на себя рукоятку вакуумного клапана;

5.2 Включить газоструйный вакуумный аппарат;

5.3 Увеличить частоту вращения рычагом «Газ»;

5.4 При появлении воды в смотровом глазке вакуумного клапана закрыть его поворотом рукоятки;

5.5 Снизить рычагом «Газ» частоту вращения до холостого хода;

5.6 Плавно включить сцепление рычагом в насосном отсеке;

5.7 Выключить вакуумный аппарат;

5.8 Довести рычагом «Газ» напор на насосе (по манометру) до 30 м;

5.9 Плавно открыть напорные задвижки, рычагом «Газ» установить необходимое давление на насосе;

5.10 Следить за показаниями приборов и возможными неисправностями;

6. При работе от пожарных водоемов особое внимание уделить контролю за уровнем воды в водоеме и положению всасывающей сетки;

7. Через каждый час работы насоса смазать сальники поворотом крышки масленки на2 … 3 оборота;

8. После подачи пены с использованием пеносмесителя промыть насос и коммуникации водой от цистерны или водоисточника;

9. 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.

Особенности использования пожарных насосов зимой

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.

Применение и общее устройство пеносмесителя (типа ПС-5)

Пеносмеситель ПС-5 находит наибольшее применение на пожарных насосах ПН-40 и относится к предвключенным пеносмесителям. Максимальная подача пенообразователя 1,8 л/с.

Пеносмеситель ПС-5 состоит из:

двух корпусов, дозатора, сопла, пробки крана, шкалы, стрелки, маховика, обратного клапана, крышки клапана и ручки.

Пробка крана и дозатора уплотнены кольцами. Пеносмеситель присоединен корпусом крана к напорному коллектору, а корпусом - к крышке насоса посредством стакана и хомута.

Во время работы насоса с пеносмесителем напор на насосе должен быть 0,7 … 0,8 Мпа (7 … 8 кгс/см2) (в зависимости от длины и диаметра рукавных линий), подбор во всасывающей полости насоса - не более 0,25 Мпа (2,5 кгс/см2).

При эксплуатации пеносмесителя необходимо следить за его герметичностью, состоянием прокладок и резиновых колец, своевременно подтягивать крепежные детали. По окончании работы пеносмеситель необходимо промыть водой.

Проверка насоса на сухой вакуум

Для проверки насоса на сухой вакуум необходимо закрыть все краны и задвижки на насосе ,включить двигатель и создать разрежение в насосе при помощи вакуумной системы -0,75 -0,8 кгс/см. кв (560-630 мм.рт.ст.) за 15 сек. Падение разрежения в насосе должно быть не более 0,13 кгс/см за 2.5 мин (визуально стрелка манометра остаётся на месте). Если насос не выдерживает испытания на вакуум, необходимо произвести опрессовку насоса водой под давлением не более 6 кгс/см.кв. Перед опрессовкой места соединений целесообразно смочить мыльным раствором.

Для измерения разрежения в насосе необходимо использоватьприставной 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.

Гидроэлеватор Г-600А

Предназначен для забора воды из открытых водоисточников, находящихся 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…10см). Это свойство гидроэлеваторов позволяет использовать их для откачки воды, пролитой при тушении пожара.

Гидроэлеватор Г-600А состоит из корпуса, на котором шпильками закреплены колено и диффузор со смесительной камерой. Внутри корпуса установлен конический насадок, через который проходит поток рабочей жидкости, подаваемой от центробежного насоса ПА. Эжектируемая жидкость из открытого водоисточника через всасывающую сетку поступает в вакуумную камеру и диффузор. Для соединения гидроэлеватора пожарными рукавами предусмотрены на колене гидроэлеватора и диффузора муфтовые соединительные головки.

Техническая характеристика гидроэлеватора Г-600А

Производительность при давлении в напорной линии перед гидроэлеватором 0.8 Мпа (8 кгс/см2) 600л/мин

Рабочий расход воды при давлении 0.8 МПа 550л/мин

Рабочее давление 0.2…1.2 МПа

Давление за гидроэлеватором при производительности 600 л/мин 0.17 МПа

Условный проход патрубка:

Входного 70 мм

Выходного 80 мм

Габариты, не более:

Длина 680 мм

Ширина 290 мм

Высота 160 мм

Масса, не более 5.6кг

Техника безопасности при работе с пожарными насосами ПОТРО 01-2002

Водителям (мотористам) при работе на пожаре запрещается без команды РТП и должностных лиц перемещать пожарные автомобили, мотопомпы, производить какие-либо перестановки автолестниц и автоподъемников, а также оставлять без надзора автомобили, мотопомпы и работающие насосы.

При ТО пожарных автомобилей на пожаре водитель обязан:

не допускать резких перегибов на всасывающих рукавах, при этом всасывающая сетка должна быть полностью погружена в воду и находиться ниже уровня воды (не ниже 200 мм);

смазывать при работе насоса через каждый час его подшипники и сальники (поворотом на 2-3 оборота крышек колпачковых масленок при открытых краниках);

проверять, не подтекает ли вода через соединения и сальники насоса, выкидные вентили, а также из системы охлаждения двигателя (основной и дополнительной), а также масло из двигателя коробки передач и коробки отбора мощности и жидкость из узлов и систем гидравлических приводов;

следить, чтобы температура воды в системе охлаждения двигателя была 80-95 град. С, а также за давлением масла в двигателе. При средних оборотах последнего давление должно быть не менее 2,0 кг/см2;

промывать чистой водой в случае подачи пены все внутренние полости насоса и проходные каналы пеносмесителя;

открыть краники и выпустить воду из рабочей полости насоса, после чего краники закрыть.

ТО по возвращении с пожара (учения) проводится закрепленным за автомобилем водителем и личным составом караула под руководством начальника караула, в малочисленных частях - командиром отделения на посту технического обслуживания подразделения ГПС.

С наступлением холодов напорные патрубки и сливные краники насоса держать открытыми, закрывая их только при работе насоса и проверке его на "сухой" вакуум.

Виды наружного противопожарного снабжения

Наружное противопожарное водоснабжение не входит в перечень обязательных систем пожарной защиты зданий. В границах объекта можно спроектировать и начать эксплуатацию системы внутреннего противопожарного водопровода, которая будет задействоваться для работы установок пожаротушения, подключения пожарную рукавов спасателей МЧС.

Чтобы обеспечить пожарников водой снаружи здания и на прилегающей территории используются источники и технические средства наружного противопожарного водоснабжения. В их перечень входят:

естественные или искусственно созданные водоемы, которые могут использоваться для подъезда спецтехники и подачи воды;

резервуары с запасом определенного объема воды;

пожарные гидранты, которые устанавливаются на сетях общего водоснабжения или на специальных колодцах; водопроводные сети общего назначения или ведомственные, локальные; водопроводные коммуникации, доставляющие воды из источника до определенной точки/технического устройства. Чтобы вода подавалась с достаточным давлением и напором, может использоваться спецтехника. Также проектом может предусматриваться насосная станция, дополнительное электрооборудование. Наружное противопожарное водоснабжение предназначено для подачи воды только на случай пожара. Отдельные элементы этой системы могут быть объединены с водопроводными системами общего или локального назначения. В этом случае будут проводиться регулярные проверки для подтверждения, что система полностью готова и работоспособна на случай пожаров.

Населенные пункты

Как следует из СП 8.13130.2020 (скачать), наружное противопожарное водоснабжение проектируется для населенных пунктов и производственных объектов. Исключением являются предприятия, которые производят, применяют или хранят взрывчатые вещества (для них есть специальные средства защиты, как для максимально опасных объектов).

водопроводы низкого давления;

водопроводы высокого давления;

резервуары и/или водоемы.

Допускается объединение системы наружного противопожарного водоснабжения с хозяйственно-питьевым, производственным водопроводом.

Производственные объекты

Производство обычно размещается на значительной площади, может включать несколько зданий. В этом случае внутренних систем пожаротушения может оказаться недостаточным для тушения пожара, так как оно будет продолжаться достаточно долгое время и идти одновременно на большой территории. С этой целью проектируется система наружного противопожарного водоснабжения, которая обеспечит пожарные расчеты водой.

На производственных объектах система тоже включает естественные или искусственно созданные водоемы, пожарные резервуары, различные типы водопроводов. Обязанность проектировать, содержать и проверять указанные элементы системы может возлагаться на предприятие, на чьей территории они расположены.

Особенности проектирования наружного противопожарного водоснабжения

Проектировать системы наружного пожарного водоснабжения можно одновременно с сетью водопроводов питьевого и хозяйственного назначения. Если такая сеть коммуникаций возводилась в эксплуатацию достаточно давно и без учета требований по пожарной безопасности, проектирование осуществляется отдельно. Для производств систему нужно проектировать с учетом возведения новых объектов, особенностей технологических процессов.

Техническое задание

Если техническое задание оформляется на общую систему водопровода или производственного объекта, там можно указать требования к противопожарному водоснабжению. Также можно заказать отдельный проект на пожарные резервуары и водоемы, на установку гидрантов, прокладку дополнительных водопроводных коммуникаций. Требования к будущей системе определяются:

по характеристикам объектов и территорий, на которых будет осуществляться тушение пожаров;

по удаленности естественных или искусственных источников воды;

по особенностям застройки в пределах населенного пункта или его отдельных районов, зон.

Органы власти могут заказать новую систему наружного водоснабжения или модернизацию при расширении зон застройки. В этом случае при подготовке ТЗ будут использованы результаты инженерных изыскания, материалы градостроительного планирования.

Водопроводные сети и оборудование

Для противопожарного водоснабжения в населенных пунктов обычно используется водопроводов низкого давления. Для производств, напротив, рекомендован к эксплуатации водопровод высокого давления. Это обязательно учитывается при проектировании, при выборе характеристик коммуникаций и другого оборудования.

Вот несколько важных требований, которые нужно учесть при проектировании и эксплуатации системы наружного пожарного водоснабжения:

в сети высокого давления насосы и другое оборудование должны автоматически запускаться не позже 5 минут после получения сигнала о пожаре (автоматически с сигнализации или вручную с пульта);

напор воды для водопроводов низкого давления должен быть не менее 10 метров (на уровне поверхности земли);

напор воды для водопроводов высокого давления должен быть не менее 10 метров при максимальном расходе воды и расположении стволов на самой высокой точке здания.

Обеспечить напор по требуемым показателям расхода воды можно за счет использования насосов и насосных станций, другого оборудования и технических средств. Также учитывается расчетная мощность мотопомп, которыми оснащена спецтехника пожарных служб.

При проектировании насосов и другого оборудования для обеспечения напора воды применяются следующие правила:

по степени обеспеченности подачи воды насосные станции делятся на 3 категории (для этого применяется СП 31.13330.2012);

каждая станция оснащается достаточным количеством насосов, рабочими и резервными агрегатами;

для каждой станции проектируется не менее двух всасывающих линий, чтобы обеспечить бесперебойную подачу воды.

Насосные станции могут размещаться в отдельно стоящих объектах, либо на первом, цокольном или первом подземном этаже зданий класса Ф5. Если станция и оборудование размещаются в здании, для них проектируются специальные противопожарные преграды.

Пожарные резервуары и водоемы

Отдельные разделы СП 8.13130.2020 посвящены проектированию и техническим характеристикам водопроводных сетей, гидрантов, резервуаров и искусственных водоемов. Например, для определения мест размещения и характеристик гидрантов действуют следующие нормы:

гидранты, как правило, размещают вдоль автодорог, в том числе на проезжей части;

гидранты устанавливаются на кольцевых участках общего водопровода;

в СП 8.13130.2020 есть нормы по расстоянию между пожарными гидрантами для разных типов дорог.

Обычно водопроводные коммуникации проектируются в подземном исполнении. Запрещено прокладывать рядом трубопроводы с горючими жидкостями и газами. Диаметр труб берется не менее 100 мм, а для населенных пунктов с количеством жителей до 5 тыс. человек - не менее 75 мм.

Пожарные резервуары проектируется для объектов, где не эксплуатируется система пожарного водопровода. Технические характеристики и нормативы для резервуаров берутся из Закона № 123-ФЗ. При проектировании резервуаров рассчитывается объем емкостей, радиус обслуживания. Проектные решения должны предотвращать испарение воды и образование льда.



Заключение

пожарный насос автоцистерна

В данной работе рассмотрена лишь малая часть всех пожарных насосов и установок. Но подводя итоги, можем сказать, что насосы играют огромную роль в пожаротушении. Не зная их принцип работы, не следует даже прикасаться к пожарной технике. Ведь во всех пожарных автомобилях установлены насосы, которые обеспечивают подачу воды.

Принцип работы у каждого насоса свой, но их можно объединить в группы, по тому какие силы перекачивают воду. В первую очередь насосы делятся на: динамические и объемные. Гидроэлеватор относится к динамическим насосам.

Гидроэлеватор, прост в применении, не имеет перемещающихся деталей, а значит, не подвержен быстрому износу и поломкам. Устройство гидроэлеватора просто и поэтому ее легко разобрать, почистить или заменить детали.

Есть и отрицательные стороны струйных насосов, такие как низкий коэффициент полезного действия, он составляет всего лишь 10-30 %, сложность регулирования подачи воды, отказы в работе при увеличении сопротивления на выходе из диффузора.

За гидроэлеватором нужно постоянно наблюдать, так как может произойти залом рукавов, что привлечет к потери воды или засор сетки или неполное погружение гидроэлеватора, что также приведет к потерям.

Размещено на Allbest.ru