Классификация пожарных насосов

Глава 3. ПОЖАРНЫЕ НАСОСЫ

Из всего многообразия пожарного оборудования насосы представляют наиболее важный и сложный их вид. В пожарных автомобилях различного назначения используется разнообразная номенклатура насосов, работающих по различным принципам. Насосы, прежде всего, обеспечивают подачу воды на тушение пожаров, работу таких сложных механизмов, как автолестницы и коленчатые подъемники. Насосы применяются во многих вспомогательных системах: вакуумных системах, гидроэлеваторах и др. Широкое применение насосов обусловлено особенностями их рабочих характеристик, что обеспечивает эффективное применение их для выполнения различных функций.

Классификация пожарных насосов

Насосами называются гидравлические машины, предназначенные для перемещения жидкости и сообщения ей механической энергии.

По принципу действия насосы разделяются на три группы: объемные, струйные и лопастные (рис. 3.1). Действие объемных насосов основано на изменении потенциальной энергии перекачиваемой жидкости,
а струйных и лопастных – на изменении кинетической энергии.

Лопастные

Рис. 3.1. Классификация пожарных насосов

Насосы могут классифицироваться по назначению, конструктивному исполнению, величинам подачи перекачиваемой жидкости и напора и т. д. На оперативных машинах пожарной и аварийно-спасательной службы применяются насосы всех трех видов (область А, обозначенная на рис. 3.1).

Насосы, устанавливаемые на пожарных автомобилях, выполняют различные функции. Они прежде всего обеспечивают подачу воды
из автоцистерн на тушение пожаров. Ряд из них выполняют вспомогательные функции: обеспечивают забор воды центробежными насосами
из естественных и искусственных водоисточников, на специальных ПА они используются в качестве приводов механизма в гидравлических системах управления, например, автолестниц и автоколенчатых подъемников (рис. 3.2).

НАСОСЫ

ПОДАЧА ОВ

ВАКУУМНЫЕ СИСТЕМЫ

ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ

Центробежные

Струйные

Шестеренчатые

Струйные

Шиберные

Поршневые

Водокольцевые

Шестеренчатые

Аксиально-поршневые

Рис. 3.2. Область применения насосов

Работа всех насосов с механическим приводом характеризуется двумя процессами: всасывания и нагнетания перекачиваемой жидкости. При этом насос любого типа характеризуется величиной подачи жидкости, развиваемым напором, высотой всасывания, величиной коэффициента полезного действия и эффективной мощности.

2

8

7

В

М

Н ств

5

4

3

6

1

Рис. 3.3. Схема насоса, установленного на водоисточник:

1 – насос; 2 – всасывающий патрубок; 3 – коллектор;

4 – напорная задвижка; 5 – рукавная линия; 6 – ствол; 7 – всасывающая сетка;

8 – всасывающий рукав

Подачей насоса называется объем жидкости, перекачиваемой в единицу времени, Q, л/с.

Напором насоса называется разность удельных энергий жидкости после и до насоса. Его величину измеряют в метрах водяного столба Н, м.

Напор Н, развиваемый насосом, должен преодолеть подъем воды на высоту Н _г и сопротивление перемещению во всасываемых рукавах h _вс и напорных рукавах h _н, а также обеспечить требуемый напор на стволе Н _ств (рис. 3.3).

Учитывая незначительное расстояние между z ₁ и z ₂, принимают
z ₂ – z ₁ = 0, тогда высоту всасывания по рукавной линии, м, принимают равной расстоянию от поверхности воды до центра насоса. Можно записать

Н = Н _г + h _вс + h _н + Н _ств. (3.1)

Потери во всасывающей и напорной линиях определяют по формуле

h _вс = S _вс Q ² и h _н = S _н Q ², (3.2)

где S _вс и S _н – коэффициенты сопротивления рукавов линий всасывания
и нагнетания, (с/л)²м.

Эффективная мощность насоса, Вт, расходуется на совершение работы по перемещению определенного объема жидкости Q плотностью ρ
c напором Н, м:

N_e = ρ gQH. (3.3)

Мощность, потребляемая насосом, равна

. (3.4)

Полный КПД ηнасоса определяют по формуле

η = η_о η_г η_м, (3.5)

где η_о, η_г и η_м – КПД объемный, гидравлический и механический.