Визначення і класифікація насосів

Насоси - це машини, що перетворюють підводить енергію в механічну енергію рідини або газу. У пожежній техніці застосовують насоси різного виду. Найбільше застосування знаходять, механічні насоси, в яких механічна енергія твердого тіла, рідини або газу перетворюється в механічну енергію рідини.

За принципом дії насоси класифікують в залежності від природи переважаючих сил, під дією яких відбувається переміщення перекачується в насосі.

Таких сил буває три: масова сила (інерція), рідинне тертя (в'язкість) і сила поверхневого тиску.

Насоси, в яких переважає дію масових сил і рідинне тертя (або те й інше), об'єднані в групу динамічних насосів, в яких переважають сили поверхневого тиску, складають групу об'ємних насосів. Вимоги до насосних установок пожежних автомобілів.

Насоси пожежних автомобілів працюють від двигунів внутрішнього згоряння - це одна з основних технічних особливостей, яку необхідно враховувати при розробці та експлуатації насосів. До насосних установок пред'являються наступні основні вимоги.

Насоси пожежних автомобілів повинні працювати від відкритих вододжерел, тому при контрольній висоті всмоктування не повинно спостерігатися явищ кавітації. У нашій країні контрольна висота всмоктування становить 3 .3,5 м, в країнах Західної Європи - 1,5. Напорная характеристика Q - Н для пожежних насосів повинна бути пологої, інакше при перекривання кранів на стовбурах (зменшення подачі) різко зросте натиск на насосі і в рукавних лініях, що може привести до розриву рукавів. При пологої напірної характеристики легше управляти насосом за допомогою рукоятки "газ" і змінювати при необхідності параметри насоса.

За енергетичним параметрам насоси пожежних автомобілів повинні відповідати параметрам двигуна, від якого вони працюють, інакше не будуть повністю реалізовані технічні можливості насосів або двигун буде працювати в режимі низького значення ККД і великого питомої витрати палива.

Насосні установки деяких пожежних автомобілів (наприклад, аеродромних) повинні працювати на ходу при подачі води з лафетних стволів. Вакуумні системи насосів пожежних автомобілів повинні забезпечувати забір води за контрольний час (40 .50 с) з максимально можливої глибини всмоктування (7 .7,5 м).

Стаціонарні Пінозмішувачі на насосах пожежних автомобілів повинні в встановлених межах виробляти дозування подачі піноутворювача при роботі пінних стволів. Насосні установки пожежних автомобілів повинні без зниження параметрів працювати тривалий час при подачі води в умовах низьких і високих температур. Насоси повинні мати по можливості малі габарити і масу для раціонального використання вантажопідйомності пожежного автомобіля та його кузова.

Управління насосною установкою має бути зручним, простим і при можливості автоматизованим, з низьким рівнем шуму і вібрації при роботі. Одне з важливих вимог, які забезпечують успішне гасіння пожежі, - надійність насосної установки. Основні конструктивні елементи відцентрових насосів - це робочі органи, корпус, опори вала, ущільнення.

Робочі органи - це робочі колеса, підводи і відводи.

Робоче колесо насоса нормального тиску виконано з двох дисків - провідного та покривающего.Между дисками розташовані лопаті, загнуті в бік, протилежний напрямку обертання колеса. До 1983 року лопаті робочих коліс мали двояку кривизну, що забезпечувало мінімальні гідравлічні втрати і високі кавитационні властивості.

Однак через те, що виготовлення таких коліс занадто багато роботи і вони мають значну шорсткість, в сучасних пожежних насосах застосовують робочі колеса з циліндричною формою лопаток (ПН-40УБ, ПН-110Б, 160.01.35, ПНК-40/3). Кут установки лопатей на виході робочого колеса збільшений до 65 .70. лопаті в плані мають S - подібну форму. Це дозволило збільшити натиск насоса на 25 .30% і подачу на 25% при збереженні кавітаційних якостей і ККД приблизно на тому ж рівні.

Маса насосів зменшена на 10%. При роботі насосів на робоче колесо діє гідродинамічна осьова сила, яка направлена по осі в сторону всмоктуючого патрубка і прагне змістити колесо по осі, тому важливим елементом в насосі є кріплення робочого колеса.

Осьова сила виникає за рахунок різниці тисків на робоче колесо, так як з боку всмоктувального патрубка на нього діє менша сила тиску, ніж справа. Величину осьової сили наближено визначають за формулою F = 0,6 Р? (R21 - R2в), де F - осьова сила, Н; Р - тиск на насосі, Н / м2 (Па); R1 - радіус вхідного отвору, м; Rв - радіус вала, м.