ПОЖАРНЫЕ НАСОСЫ
Журнал: Научный журнал «Студенческий форум» выпуск №14(193)
Рубрика: Технические науки
Научный журнал «Студенческий форум» выпуск №14(193)
ПОЖАРНЫЕ НАСОСЫ
Пожарный насос — это оборудование, которое преобразует энергию источника питания в механическую, и использует ее для перекачки жидких или газообразных рабочих сред. Пожарные насосы устанавливаются на пожарную технику — пожарные автоцистерны, мотопомпы, насосные станции и другие устройства.
Виды пожарного насоса: центробежные, струйные, поршневые.
Принцип работы центробежного насоса:
Перед пуском насос нагружается рабочей жидкостью. Это связано с тем, что центробежные насосы не обеспечивают всасывание жидкости.
Для того чтобы осуществить слив жидкости в нижней части корпуса устанавливается отдельный кран.
Посредством всасывающего патрубка вода попадает в участок вращения рабочего колеса. Стоит учитывать, что на поверхности есть лопатки, которые придают кинетическую энергию рабочей жидкости.
Воздействие центробежной силы приводит к тому, что частицы воды передвигаются от центральной части колеса к стенкам рабочей камеры. По боковым граням находятся улиткообразные отводы, которые и необходимы для передачи воды.
Диаметр проходного сечения усиливается от центробежной камеры к выходному отверстию, за счет чего скорость процесса потока снижается, а давление значительно увеличивается.
Для контроля службы устройства необходимо использовать тахометр, анометр или мановакуумметр.
У пожарных насосов центробежного типа имеется достаточно большое число плюсов и минусов. Значимыми достоинствами назовем следующие моменты:
- равномерность подачи потока;
- давление будет постоянным, после подключения устройства;
- высокая надежность конструкции. Простота устройства определяет то, что оно служит в течение продолжительного времени;
- лёгкость обслуживания. Данные установки могут быть обслужены при малых затратах;
- лёгкость реализации привода от каждого двигателя. Популярность центробежного насоса можно объединить с тем, что они могут ставиться на автомобилях специального назначения самого разнообразного типа;
- хороший показатель КПД, который составляет 58%. Имеются устройства значительно эффективнее, но они стоят заметно дороже.
Имеется вдобавок достаточно большое число недостатков, которые должны учитываться:
- при серьезном увеличении давления в системе существенно снижается КПД;
- при этом показатель может опуститься до опасного значения;
- нехватка способности автономного всасывания жидкости;
- установка не может применяться для создания в системе наибольшего давления;
- внутри все элементы восприимчивы к различным загрязнениям. К ним относятся: тина, щебень, камни и крупные частицы.
К струйным насосам относятся: водоструйный, газоструйный эжекторный, двухступенчатый струйный.
Принцип работы струйного насоса. Рабочая среда подходит к насадке, который имеет сопло. На выходе из сопла жидкость, обладая запасом кинетической энергии, имеет максимальную скорость.
Рисунок 1. Схема струйного насоса
1 — насадок с соплом; 2 — камера; 3 — диффузор
Увеличение скорости потока рабочей жидкости приводит к уменьшению давления в струе и камере ниже атмосферного.
Эжектируемая жидкость под действием атмосферного давления поступает в камеру и уносится рабочей струей в расширяющуюся камеру диффузора, где уменьшается скорость (скоростной напор) и увеличивается пьезометрический напор (давление) жидкости. Расход жидкости Q3 в камере диффузора равен сумме расходов рабочей Qx и эжектируемой жидкости Q2:
Струйные насосы имеют рад положительных качеств:
- относительную простоту конструкции и эксплуатации;
- возможность забора и транспортирования жидкости, воздуха и твердых частиц.
К недостаткам струйных насосов относится:
- низкий КПД (до 30%);
- сложность в регулировании подачи;
- отказы в работе при увеличении сопротивления на выходе;
- необходимость подачи рабочей жидкости под высоким напором.
В поршневых насосах поршень совершает в цилиндре возвратно-поступательное движение, сообщая перекачиваемой жидкости энергию.
Рисунок 2. Поршневой насос
1 – клапан; 2 – поршень; 3 – цилиндр
Подача Q, м 3 /с, насоса определяется по формуле:
где d – диаметр поршня, м; S – ход поршня, м; n – частота перемещения поршня, с–1 .
Поршневые насосы перекачивают различные жидкости, создавая большие напоры (до 15 МПа), обладают хорошей всасывающей способностью (до 7 м) и высоким КПД (η = 0,75–0,85).
Их недостатками являются: тихоходность, неравномерность подачи жидкости и невозможность ее регулировать. Поршневые насосы применяют для заполнения огнетушителей, газовых баллонов, их испытаний и т. д.
В пожарной технике центробежные насосы имеют большее применение. Это основные насосы пожарных машин. Они устанавливаются на авто насосах и автоцистернах, мотопомпах и на других различных техниках. Они также используются в системах охлаждения автомобильных двигателей с жидкостными системами. Пожарные насосы представляются ключевым компонентом систем пожаротушения разных сооружений. Пожарными насосами снабжаются все варианты нынешней техники, которую используют ради тушения пожаров: насосные станции, автомобили, трактора, мотопомпы, суда и прочие устройства.