Вакуумные системы центробежных пожарных насосов, Назначение, классификация. Общее устройство, принцип действия вакуумной системы ац-40(131)137а.
Вакуумные системы пожарных насосов предназначены для заполнения полости, обычно центробежного, пожарного насоса перед его пуском. Обычно вакуумная система состоит из вакуумного насоса, вакуумного крана и трубопроводов их соединяющих.
В зависимости от того как производится заполнение полости центробежного насоса при вращающемся или остановленном рабочем колесе, вакуумная система подключается: в высшей точке насоса (при заполнении при остановленном рабочем колесе АЦ-40(131)137А) (см. Рисунок 10), или в высшей точке всасывающего патрубка (при заполнении полости центробежного насоса при вращающемся рабочем колесе МП-1600, МП-800). В зависимости от способа создания разрежения можно условно разделить вакуумные системы на системы с объемными насосами (поршневыми, шиберными, водокольцевыми, диафрагменными) и на системы в динамическими вакуумными насосами (обычно это газоструйные насосы работающие от отработавших газов двигателя шасси или от сжатого воздуха отбираемого от тормозной системы шасси или накачиваемого одним цилиндром двигателя, который в этом режиме работает как компрессор МП-800Б). Рассмотрим наиболее распространенную систему с газоструйным вакуумным насосом, работающим от отработавших газов двигателя шасси. Вакуумная система состоит из: распределительной камеры, которая коммутирует поток отработавших газов в глушитель или на газоструйный вакуумный насос. Распределительные камеры устаревших конструкций имели еще один выход на газоструйную сирену. Распределительная камера состоит из корпуса, крышки и заслонок; собственно газоструйного вакуумного насоса. К вакуумной полости газоструйного насоса подключается трубопровод вакуумной системы соединяющего вакуумную полость газоструйного насоса с вакуумным клапаном; вакуумного клапана, который служит для соединения полости центробежного насоса с вакуумной системой и для продувки вакуумной системы с целью удаления остатков воды. Удаление остатков воды производится с целью предотвращения перемерзания вакуумной системы, что может вызвать ее повреждение. Принцип действия состоит в следующем. При включении вакуумной системы: "рычаг вакуумного крана на себя", полость центробежного насоса соединяется с вакуумной системой; при включении газоструйного насоса "переместить рычаг включения газоструйного вакуумного аппарата" отработавшие газы двигателя шасси идут на газоструйный насос, выходя с большой скоростью из сопла насоса они создают разрежение в диффузоре, это разрежение передается по трубопроводу вакуумной системы, через открытый нижний клапан вакуумного крана передается в полость центробежного насоса и далее по всасывающему патрубку во всасывающую линию и всасывающую сетку. Под действием атмосферного давления вода из открытого водоема заполняет полость центробежного насоса. По заполнении центробежного насоса вакуумная система отключается вручную. Техническое обслуживание вакуумных систем: заключается в ежедневной проверке исправности герметичности и эффективности вакуумной системы, при проверке на сухой вакуум центробежного насоса установленное разрежение 0,73-0,76 кг/см2 должно создаваться за 20 с, заслонки должны перемещаться легко, без заеданий, крепление самой заслонки должно быть надежным (при плохом креплении при работе двигателя слышен характерный звук). При снижении эффективности проверить герметичность, почистить от нагара, плотность прилегания заслонок, обеспечить легкость перемещения заслонок.
Рисунок 10. Схема вакуумной системы: газоструйный вакуумный аппарат включен, под действием атмосферного давления вода заполняет центробежный насос: 1-струйный насос; 2 - заслонка; 3 - корпус газоструйного вакуум-аппарата: 4 - глушитель; 5-труба 8 - валик; 9 - пружины; 10 - пожарный насос, 11 – ось заслонки; 12 – отверстие для сообщения с атмосферой; 13 – верхний клапан; 14 – нижний клапан; А – направление потока отработавших газов.
В настоящее время наиболее распространены следующие типы вакуумных насосов используемых для водозаполнения: газоструйный с приводом от отработавших газов двигателя; газоструйный с приводом от сжатого воздуха; поршневой, мембранный или шиберный.
Признаком газоструйного насоса с приводом от отработавших газов двигателя является наличие распределительной камеры на выпускном тракте двигателя, а также характерный вид диффузора насоса. Признаком газоструйного насоса работающего от сжатого воздуха может служить наличие отвода от пневматической тормозной системы, наличие дополнительного ресивера. Полость центробежного насоса связана с оводом от тормозной системы через вакуумный газоструйный насос.
Поршневой вакуумный насос использовался на насосах Розенбауер (Rosenbauer), привод насоса осуществлялся от вала центробежного насоса через электромагнитную фрикционную муфту или клиноременной передачей с натяжным роликом. Автоматические системы водозаполнения Приматик(Primatic) и Трокомат (Trokomat) можно определить по наличию двух поршневых или мембранных вакуумных насосов размещенных в районе вала привода центробежного насоса и отсутствию органов управления вакуумной системой.
Вакуумные системы с шиберным вакуумным насосом идентифицируются по внешнему виду шиберного насоса, наличию бачка со смазкой для шиберного насоса (зарубежные конструкции могут такого бачка не иметь). Шиберный насос может иметь электрический привод от двигателя аналогичного электродвигателю автомобильного стартера или приводится от вала центробежного насоса посредством двух шкивов. В случае использования электропривода вакуумный кран может быть оснащен контактной группой для включения привода вакуумного насоса, обычно в этом случае он не имеет фиксированного положения «открыто». Контроль заполнения насоса осуществляется в системах с заполнением при вращающемся рабочем колесе по выходному давлению центробежного насоса, а в системах с заполнением при остановленном рабочем колесе визуально (вода в смотровом окошке вакуумного крана, интенсивный выход воды из диффузора газоструйного вакуумного насоса или патрубка шиберного насоса) или с помощью датчиков электродного либо поплавкового типов.
Оборудование для получения и подачи воздушно-механической пены. Назначение, устройство, принцип действия, техническая характеристика пеносмесителя ПС-5. Принципы получения воздушно- механической пены.
Оборудование для получения и подачи воздушно-механической пены условно можно разделить на оборудование для хранения пенообразователя, оборудование для приготовления рабочего раствора пенообразователя, и оборудование для приготовления воздушно-механической пены. К оборудованию для хранения пенообразователя можно отнести пенобак и цистерну автомобиля воздушно-пенного тушения. К оборудованию для приготовления рабочего раствора пенообразователя относятся магистральные (проходные) пеносмесители, предвключенные пеносмесители установленные непосредственно на пожарных насосах, и автоматические системы дозирования основанные на различных принципах действия, дозирующие вставки в напорную и всасывающую линии. К оборудованию для получения воздушно-механической пены относятся ручные и лафетные стволы, предназначенные для подачи пены низкой кратности (СВП -4, СВПЭ-4), генераторы пены средней кратности (ГПС-600, ПУРГА и др.), пеногенераторные рукава предназначенные для получения пены высокой кратности. Пенобак изготавливается из коррозионностойких материалов, например нержавеющей стали. Имеет зиги для увеличения жесткости, заборный патрубок, заливную горловину с пробкой. Для предотвращения повреждения пенобака необходимо следить за чистотой дыхательного отверстия в пробке заливной горловины. Пенобак может быть выполнен интегрированным в цистерну. Такое техническое решение характерно при выполнении пенобака из неметаллических материалов. Цистерна автомобиля воздушно-пенного тушения подвергается усиленной антикоррозионной обработке. Наметившаяся в последнее время тенденция изготавливать цистерну пожарного автомобиля из нержавеющей стали не связана с хранением пенообразователя. Магистральные пеносмесители представляют собой струйные насосы, которые включаются в напорную линию и подсасывают пенообразователь из посторонней емкости. Предвключенные пеносмесители представляют собой струйные насосы, которые включены между коллектором и всасывающим патрубком пожарного насоса. Принцип действия предвключенного пеносмесителя типа ПС-5 заключается в следующем. Вода под давлением из коллектора насоса через кран пеносмесителя поступает на сопло пеносмесителя, выходя с большой скоростью из которого создает разрежение в диффузоре (корпусе) пеносмесителя. Под действием атмосферного давления пенообразователь из пенобака через открытый кран «Пенообразователь из пенобака» обратный клапан и дозатор поступает в корпус пеносмесителя, где и происходит предварительное смешивание пенообразователя и воды. Далее смесь воды и пенообразователя сливается во всасывающий патрубок насоса и далее в центробежный насос, где и происходит окончательное смешивание пенообразователя и воды. Для предотвращения попадания воды в пенобак на нерасчетных режимах работы предназначен обратный клапан. Для предотвращения нерационального расхода пенообразователя пеносмесителя некоторые пожарные насосы оборудуются отсечными клапанами, которые предотвращают попадание расход пенообразователя при отсутствии давления в коллекторе насоса. Пеносмеситель типа ПС-5 состоит из корпуса, крана пеносмесителя, дозатора дроссельного типа, обратного клапана. После работы пеносмеситель необходимо промыть от остатков пенообразователя через кран «ПЕНООБРАЗОВАТЕЛЬ ИЗ ЦИСТЕРНЫ» для чего при подаче воды в линию и включенном кране пеносмесителя необходимо несколько раз повернуть дозатор пеносмесителя, а также несколько раз провернуть дозатор пеносмесителя. Некоторое распространение получили автоматические системы дозирования. Для примера можно привести автоматическую систему дозирования АСД, принцип действия которой основан на измерении электропроводности рабочего раствора пенообразователя и сравнении этой электропроводности с электропроводностью эталонного раствора пенообразователя. Среди автоматических систем дозирования пенообразователя с объемными датчиками расхода необходимо рассмотреть наиболее распространенную за рубежом систему дозирования FIREDOSE. Принцип действия этой системы основан на том что объемный датчик расхода воды представляющий собой шиберный гидромотор вращает объемный плунжерный насос пенообразователя. Вследствие того что расход объемных машин прямо пропорционален оборотам вала такая система дозирования отличается высокой точностью. Принцип действия дозирующей вставки в напорную линию заключается в том что в напорную линию, через дозирующую шайбу под давлением от отдельного насоса (например насоса автомобиля пенного тушения подается пенообразователь). Давление насоса пенообразователя должно быть на 2-40 м.в.ст. выше давления воды. Учитывая что точно поддерживать разность давления воды и пенообразователя в боевых условиях практически невозможно, такой способ дозирования отличается низкой точностью. Вставки во всасывающую линию могут подсасывать пенообразователь из посторонней емкости за счет разрежения во всасывающей линии. Такое техническое решение также отличается низкой точностью дозирования.
Принцип действия пенного ствола низкой кратности основан на следующем. В кожух ствола распылителем распыляется рабочий раствор пенообразователя. За счет эффекта эжекции в кожух подсасывается воздух и на выходе из кожуха образуется воздушномеханическая пена низкой кратности.