Opori-osveshenia.ru

Опоры освещения
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Пожарный центробежный насос

Пожарный центробежный насос

Пожарный центробежный насос  — это устройство для подачи воды и огнетушащих средств к месту тушения. Пожарные центробежные насосы устанавливаются на пожарную технику — пожарные автоцистерны, мотопомпы, насосные станции и другие устройства.

Содержание

Классификация пожарных насосов

Наибольшее распространение получили пожарные насосы консольного типа правого вращения. Пожарные центробежные насосы классифицируются по давлению: [1]

нормального давления — пожарные насосы, создающие на выходе давление до 2,0 МПа (20 кгс/см2).

высокого давления — пожарные насосы, создающие на выходе давление свыше 2,0 МПа (20 кгс/см2) до 5,0 МПа (50 кгс/см2).

комбинированные — пожарные насосы, состоящие из последовательно соединенных насосов нормального и высокого давления, имеющих общий привод.

Основные параметры насосов

Подача (расход) насоса Q л/сек Напор насоса Н метр Мощность N кВт Наибольшая геометрическая высота всасывания hвс м. Номинальное число оборотов вращения nоб/мин

На территории бывшего СССР наиболее распространенный пожарный насос нормального давления имеет следующие параметры

Напор 100 м (10 кгс/см2) Подача 40 л/с Наибольшая высота всасывания 7.5 м Номинальное число оборотов вращения 2700 об/мин

Устройство и принцип действия

Устройство

Пожарные насосы состоят из:

  • рабочего колеса;
  • корпуса типа улитки с выходным диффузором;
  • корпуса подшипниковых опор (иногда корпус опор вала изготавливается совместно с корпусом насоса);
  • крышки корпуса;
  • напорного коллектора;
  • пеносмесителя (устройства смешивания и дозировки пенообразователя);
  • запорных вентилей;
  • пневматического запорного вентиля для подключения лафетного ствола пожарного автомобиля;
  • вала приводного;
  • уплотняющего устройства приводного вала;
  • устройства определения частоты вращения насоса;
  • панели управления с органами управления и приборами (рычагами, рукоятками, мановакууметрами и другие);
  • вакуумного насоса (предусмотрен не всегда).

Принцип действия

В корпусе насоса установлено и свободно вращается колесо. При вращении, лопатки колеса воздействуют на жидкость и сообщают ей энергию, увеличивая давление и скорость. Проточную часть корпуса насоса выполняют в виде спирали. В корпусе насоса предусмотрена плоская съемная площадка «зуб», с помощью которой вода с колеса насоса снимается и направляется в диффузор. В результате вращения колеса насоса, на входе во всасывающем канале возникает вакуум (разряжение), а на выходе в диффузоре — манометрическое (избыточное) давление. Во всасывающей полости крышки колеса предусмотрены разделители потока препятствующие его закручиванию. Так же подводящую часть канала при входе в колесо насоса рекомендуется выполнять в виде конфузора, увеличивающего скорость потока на входе на 15-20% [2] . Выходную часть спирального отвода корпуса выполняют в виде диффузора с углом конусности 8° [3] . Поперечные сечения диффузора выполняют круговыми. Можно выполнять сечения отличными от круговых, в этом случае соотношения площадей и длин выбирают по аналогии к диффузору с круговыми поперечными сечениями. Выполнение указанных рекомендаций препятствует образованию турбулентного режима движения жидкости, позволяет снизить гидравлические потери в насосах и повысить КПД. Для предотвращения перетока жидкости из напорной полости во всасывающую, между корпусом и колесом насоса предусмотрены щелевые уплотнения. Конструкция щелевых уплотнений допускает незначительный переток жидкости между полостями, в том числе и в закрытую полость между колесом и корпусом насоса со стороны подшипниковых опор. Для снятия давления, в данной закрытой полости, в колесе насоса предусмотрены сквозные отверстия, направленные в полость всасывания. Количество отверстий равно количеству лопаток колеса.

Для образования смеси воды и пены, на насосе предусмотрен пеносмеситель. Через пеносмеситель часть воды, из напорного коллектора, направляется во всасывающую полость крышки насоса, совместно с пенообразователем. Пенообразователь может подаваться в насос, как через трубопроводы из емкости пожарного автомобиля, так и из посторонней емкости через гибкий гофрированный шланг. Дозирование (пропорциональное соотношение) пены и воды производится через отверстия различного диаметра дозирующего диска пеносмесителя. Для регулирования подачи воды или пенной смеси на пожарные рукава или другие потребители, установлены запорные вентили. При необходимости, на насосе может быть установлен вентиль с пневматическим приводом для подсоединения устройств, требующих дистанционного включения, таких как: лафетный ствол, питательные гребенки пеногенераторов аэродромных пожарных автомобилей и т.д.

Описание работы

Так как пожарный насос не является самовсасывающим, перед запуском в работу его необходимо заполнить. При работе насоса от цистерны пожарного автомобиля, в силу того, что уровень жидкости в цистерне выше уровня насоса, заполнение возможно открытием запорной арматуры, без создания вакуума. При работе насоса из открытого водоема, необходимо первоначальное заполнение с помощью дополнительного вакуумного насоса. Потому перед пуском в работу включают вакуумный насос. Вакуумный насос всасывает воду в пожарный насос, после чего вакуумный насос выключают и включают вращение пожарного насоса. При заполненном насосе, манометр насоса показывает избыточное давление. После появления давления, на насосе медленно открывают задвижки и вода поступает в напорные пожарные рукава, до получении струи без примесей воздуха. После чего, пожарный насос готов к работе. Пожарный насос устойчиво работает, всасывая воду, с высоты до 7.5 м. Дальнейшее увеличение высоты всасывания приводит к возникновению кавитации, нестабильной работе насоса и, как правило, срыву струи. Для нормальной работы насоса важное значение имеет обеспечение герметичности внутренних рабочих полостей. При эксплуатации, насосы периодически проверяются вакуумом на герметичность. Создается максимальное значение вакуума и перекрывается кран между основным и вакуумным насосом. Считается нормой, если падение вакуума за 1 минуту не превышает 0.1 кгс/см2.

Задачи технологии изготовления

Изготовление насосов процесс сложный и трудоемкий. Большинство деталей насоса отливают с помощью сложной и дорогостоящей литейной оснастки. В большинстве случаев для изготовления деталей насоса применяют алюминий. Иногда используют другие материалы такие как чугун. Алюминий имеет не высокие литейные свойства. Лучшими способами для литья алюминия являются литье в кокиль и литье под давлением. Наружные части корпуса и колеса насоса получают с помощью кокильных форм, внутренние части — с помощью литейных стержней. Основной задачей при изготовлении насосов является обеспечение точности и взаимного расположения поверхностей внутренней проточной части корпуса насоса и колеса. Поверхности внутренней части корпуса и лопатки колеса имеют сложною криволинейную форму. Отклонение геометрических размеров приводит к изменению условий движения жидкости, дополнительным потерям мощности в процессе работы и изменению заданных параметров насоса. Так же, не симметричное расположение внутренних частей колес по отношению к центру вращения, приводит к дисбалансу. Сложная тонкая форма лопаток колеса создает трудности при литье. Тонкие поверхности плохо заполняются, в результате образовываются пустоты и раковины. Для исключения указанных дефектов применяют предварительный подогрев форм, устраивают в стержнях специальные отверстия для отвода газов.

Читайте так же:
Домкрат подкатной 3 5т низкопрофильный

Основными дефектами влияющими на параметры работы насоса являются:

  • наплывы, песок, раковины в проточной части корпуса и колеса;
  • литейные раковины, пустоты на площадке «зубе» разделяющей начало и выход спирального отвода корпуса;
  • не симметричность расположения внутренних поверхностей колеса по отношению к оси вращения;
  • не совпадение середины выходных отверстий колеса, центральной оси диффузора корпуса при сборке насоса.

Задачею механической обработки и сборки, является обеспечение заданного взаимного расположения деталей и сборочных единиц. Детали с недопустимыми дефектами дорабатывают, а при невозможности, отправляют в брак.

4.2. Классификация водоподъемных устройств. Устройство и принцип действия центробежных насосов

В системах водоснабжения используются следующие водо­подъемные устройства: 1) лопастные, центробежные, осевые и вих­ревые насосы; 2) объемные (вытеснения) — поршневые и водоколь-цевые насосы; 3) эрлифты — воздушные подъемники; 4) струйные насосы; 5) гидротараны.

Общим признаком, объединяющим все водоподъемные уст­ройства, является то, что проходящий через них поток жидкости приобретает определенное приращение энергии, которое выражает­ся величиной развиваемого напора. Наиболее часто для подъема воды и повышения напора используются трехлопастные водоподъ­емные устройства — центробежные насосы. Центробежные насосы состоят из следующих основных элементов (рис. 4.2): ,

• рабочего колеса 7, которое состоит из переднего диска в ви­де кольца с отверстием большого диаметра в центре и заднего сплошного диска, на котором закреплены 6-12 рабочих лопаток;

Рис. 4.2. Схема центробежного насоса:

1— рабочее колесо; 2 — направляющий аппарат; 3 — корпус в виде спиральной камеры; 4 — всасывающий и 5 — напорный патрубки; 6 — фильтр

Принцип действия центробежного насоса состоит во взаи­модействии лопаток рабочего колеса с обтекающим их потоком воды. При вращении рабочего колеса вода под действием центро­бежной силы отбрасывается от центра колеса к периферии, вслед­ствие чего при входе в колесо создается разряжение и происходит всасывание воды через всасывающий патрубок. Вода, выбрасы­ваемая колесом, поступает в спиральную камеру, а затем в диф­фузор и в нагнетательный патрубок, где за счет увеличения сече­ния потока часть скоростного напора превращается в статический напор. Для создания напора лопаткам придается выпуклая пара­болическая форма. Рабочее колесо должно вращаться выпуклой стороной лопаток вперед.

Центробежные насосы не обладают достаточной способно­стью засасывать воду в начале работы, поэтому для пуска насоса необходимо:

установить насос под «залив», т. е. ось корпуса насоса нахо­ дится ниже уровня перекачиваемой воды, что обеспечивает залив насоса после открытия задвижки на всасывающем трубопроводе;

на конец всасывающего патрубка установить фильтр-сетку с обратным клапаном, а к корпусу подвести воду из другого источ­ ника;

к всасывающему патрубку присоединить установку, соз­ дающую разряжение, достаточное для залива насоса.

Центробежные насосы классифицируются по нескольким при­знакам:

числу рабочих колес — одно- и многоступенчатые;

напору — низко- (H < 20 м вод. ст.), средне- (20 < H < < 60 м вод. ст.), высоконапорные (H > 60 м вод. ст.);

способу подвода воды — с одно- и двухсторонним подводом воды;

расположению вала — горизонтальные или вертикальные;

роду перекачиваемой жидкости — водопроводные, канализа­ ционные и др;

степени быстроходности — тихоходные, нормальные и быст­ роходные насосы.

4.3. Основные характеристики насосов

Основными параметрами, характеризующими работу насосов, являются напор, подача, мощность и коэффициент полезного дейст­вия. Напор — это приращение удельной энергии жидкости на участке от входа в насос до выхода из него, которое может быть определено разностью напоров на выходе из насоса Н2 и на входе в насос Н1.

В свою очередь, напор на входе 1 и выходе 2 из насоса (см. рис. 4.2) согласно уравнению Бернулли есть сумма трех удельных энергий: Z — геометрического напора потенциальной энергии поло­жения (высоты); p/γ — пьезометрического напора потенциальной энергии за счет развиваемого давления и v 2 /2g — скоростного напо­ра кинетической энергии жидкости. В соответствии с этим напор, создаваемый насосом, можно определить по выражению:

где g — ускорение свободного падения, м/с ;

Z1, Z2 — отметки центров тяжести, т. е. расстояния от точек присоединения вакуумметра и манометра до плоскости сравнения или уровня воды в расходном резервуаре, м;

p1, p2 абсолютное давление во всасывающем и нагнетатель­ном патрубках насоса;

v1, v2 — скорости потока жидкости на входе и выходе из насоса, м/с, которые можно определить по расходу (Q, м 3 /с) и диаметру (d, м) патрубков исходя из уравнения неразрывности

Читайте так же:
Электроды линкольн электрик отзывы

При подборе насоса требуемый напор вычисляется по формуле

H = Hст + hн + hв (4.13)

где H — напор, создаваемый насосом, м;

Hст — статический напор в системе водоснабжения;

hн и hв — потери напора соответственно в коммуникациях на­сосной станции и водоводах.

Подача насоса — расход, объем жидкости, подаваемый насосом в единицу времени и измеряемый в л/с, м 3 /с или м 3 /ч. Таким обра­зом, подача характеризует производительность насоса.

Полезная мощность насоса — это работа, совершаемая в еди­ницу времени и пропорциональная плотности жидкости (γ, кг/м 3 ), производительности (Q, м 3 /с) и развиваемому напору (H, м):

Nnол=γQH. (4.14)

Откуда мощность, потребляемая насосом, равна

При этом величина Nпол имеет размерность кг·м/с. Вследствие неизбежных потерь энергии в самом насосе потребляемая мощ­ность на валу насоса N должна быть больше полезной на величину этих потерь, которые определяют коэффициент полезного действия (КПД) насоса

Рис. 4.3. Рабочие характеристики насоса:

Н =f(Q) — напор; N = f[Q) — мощность;

η = f(Q) — коэффициент полезного действия

Характеристики насосов строятся по результатам их испыта­ний при различной производительности, т. е. при различных степе­нях открытия задвижки на напорном трубопроводе работающего насоса. Таким образом, по результатам испытаний определяются зависимости напора Н =f(Q), мощности N = f[Q) и КПД η = f(Q).

Математической моделью этих характеристик являются па­раболы следующего вида:

Путем деления на число 102 размерность мощности Nпол (кг·м/с) переводится в киловатты. Мощность привода насоса опре­деляется по формуле

где kз коэффициент запаса, учитывающий перегрузки двигателя и снижение его КПД в процессе эксплуатации;

ηпер — КПД передачи от двигателя к ротору насоса.

Графики, определяющие зависимость между основными па­раметрами насосов, называются его характеристиками (рис. 4.3).

где a1, a2, a3, b1, b2, b3 и b4 — коэффициенты характеристики для данного насоса.

Рабочие характеристики в виде графиков прикладываются к паспорту выпускаемых заводами насосов. Кроме того, эти данные сводятся в специальные каталоги, в соответствии с которыми и про­изводится подбор насосов (рис. 4.4).

Рис. 4.4. Сводный график характеристик Q =f(H) насосов типа К

При определении режима совместной работы насосов на водопроводную сеть необходимо знать ее характеристику. Характе­ристикой внешней сети называют графическую или аналитическую зависимость между потерями напора и расходом жидкости в трубо­проводе. Полный напор, создаваемый насосом, должен быть доста­точным для преодоления гидравлических сопротивлений в сети, подъема и излива воды:

H = Hг + hдл + hм + hизл, (4.21)

где Hг — геодезическая высота нагнетания, м;

hдл — потери напора по длине, м;

hм — потери напора в местных сопротивлениях;

hизл — напор, необходимый для излива воды из водозаборных приборов, м.

Если выразить скорость потока как отношение расхода (Q, м 3 /с) к площади живого сечения (ω, м 2 ) водовода

Классификация, устройство и принцип действия центробежных пожарных насосов. Их сравнительные технические характеристики

Насосами всасывают жидкости и подают по рукав¬ным линиям к месту пожара. По принципу действия пожарные насосы разделяются на следующие основные группы: центробежные, шестеренные, струйные, воз¬душные подъемники, гидротараны. В пожарной охране наибольшее распространение получили центробежные, шестеренные и струйные насосы.
Основные характеристики пожарных насосов — вы¬сота всасывания, напор, создаваемый насосом, подача.

Содержание

Введение 3
1. Классификация, устройство и принцип действия, центробежные пожарных насосов, их сравнительные технические характеристики 5
2. Назначение и общее устройство газоструйного вакуумного аппарата 9
3. Особенности работы насоса при заборе воды из водоисточника 10
4. Техническое обслуживание пожарных насосов 12
5. Техника безопасности при работе с пожарными насосами 15
Заключение 17
Список литературы 18

Прикрепленные файлы: 1 файл

Классификация, устройство и принцип действия центробежных пожарных насосов..docx

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«5 ОТРЯД ФЕДЕРАЛЬНОЙ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ СЛУЖБЫ

ПО ЧУВАШСКОЙ РЕСПУБЛИКЕ-ЧУВАШИИ»

ПОЖАРНАЯ ЧАСТЬ №5

РЕФЕРАТ

«Классификация, устройство и принцип действия центробежных пожарных насосов. Их сравнительные технические характеристики. Вакуум системы центробежных насосов. Особенности работы насоса при заборе воды от гидранта и из водоема».

Старший инструктор по вождению пожарной машины — водитель

ПЧ-5 ФГКУ «5 отряд ФПС

по Чувашской Республике- Чувашии»

сержант внутренней службы

Заместитель начальника ПЧ-5

ФГКУ «5 отряд ФПС по Чувашской Республике-Чувашии»

капитан внутренней службы

Чебоксары 2013 год

СОДЕРЖАНИЕ

  1. Классификация, устройство и принцип действия, центробежные пожарных насосов, их сравнительные технические характеристики
  1. Назначение и общее устройство газоструйного вакуумного аппарата
  1. Особенности работы насоса при заборе воды из водоисточника
  1. Техническое обслуживание пожарных насосов
  1. Техника безопасности при работе с пожарными насосами

ВВЕДЕНИЕ

Насосами всасывают жидкости и подают по рукавным линиям к месту пожара. По принципу действия пожарные насосы разделяются на следующие основные группы: центробежные, шестеренные, струйные, воздушные подъемники, гидротараны. В пожарной охране наибольшее распространение получили центробежные, шестеренные и струйные насосы.

Основные характеристики пожарных насосов — высота всасывания, напор, создаваемый насосом, подача.

Геометрической высотой всасывания называют разность отметок оси насоса и уровня поверхности воды в водоеме, из которого жидкость забирают насосом. Чтобы насос мог поднять жидкость до уровня расположенного ниже оси насоса, он должен создать разрежение (вакуум) во всасывающей линии. Подъем жидкости происходит в результате разности давлений на поверхности водоема и внутри всасывающей рукавной линии, точнее на уровне оси насоса. Эту разность давлений называют вакуумметрической высотой всасывания. Теоретически вакуумметрическая высота всасывания при атмосферном давлении 0,1 МПа (1кгс/см 2 ) может быть 10,33 м вод. ст., практически она не превышает 8 м вод. ст. Высоту всасывания уменьшают сопротивления во всасывающей линии, сальниках и кранах насоса, неплотности соединений, повышения температуры жидкости и другие причины.

Читайте так же:
Чертеж форсунки на отработанном масле

Напор, создаваемый пожарными насосами, расходуется на подъем жидкости на высоту от приемного уровня до выхода из спрыска, на преодоление разности давлений на конце всасывающего рукава и у спрыска, на преодоление гидравлических сопротивлений во всасывающей и напорной линиях.

Подача (расход) насоса зависит от его конструктивных характеристик и частоты вращения вала (для поршневых насосов — частоты движения поршня). Между подачей Q и частотой вращения вала л существует зависимость (математическая) Q1/Q2 = п1 / п2, Q2= Q1 п1 / п2.

Мощность, потребляемую насосом, кВт, определяют по формуле:

где p — плотность жидкости, кг/м 3 ; Q — подача насоса, м 3 /с; Н — полный напор насоса, м; η — коэффициент полезного действия: для поршневых насосов 0,6—0,9, для центробежных 0,77—0,88.

  1. Классификация, устройство и принцип действия центробежные пожарных насосов, их сравнительные технические характеристики

Основной элемент центробежного насоса — рабочее колесо с лопатками, укрепленное на валу внутри корпуса, который соединен с всасывающим и напорным трубопроводами. Перед началом работы насос и всасывающий трубопровод заполняют водой с помощью вакуум-аппарата, иногда воду заливают из цистерны или другой емкости.

При вращении рабочего колеса вода, заполняющая каналы между его лопатками, под действием центробежной силы отбрасывается от центра колеса с большой скоростью, поступает в спиральную камеру и далее в нагнетательный трубопровод — выкидную линию. В центральной части насоса, т.е. перед входом воды в рабочее колесо, создается разрежение (вакуум). Под атмосферным давлением вода из водоема по всасывающему пожарному рукаву устремляется к насосу. Таким образом, вода непрерывно подается насосом.

Центробежные насосы разделяются на одно- и многоколесные, низконапорные, создающие давление до 0,2 МПа (2 кгс/см 2 ), средненапорные — 0,2—0,6 МПа (2—6 кгс/см ), высоконапорные — 0,6 МПа (6 кгс/см ) и более с одно- и двусторонним подводом воды к рабочему колесу.

Пожарный насос ПН-40УА (рис. 1) унифицированный, устанавливается на пожарные автомобили типа ГАЗ, ЗИЛ и "Урал". Состоит из собственно насоса, коллектора, двух напорных задвижек и пеносмесителя. Корпус и рабочее колесо отливаюi из алюминиевого сплава. В рабочем колесе предусматривают отверстия для уменьшения осевого давления. Вал колеса укрепляют консольно, на двух шарикоподшипниках. Насос оборудован манометром, мановакуумометром и тахометром. Разрежение в насосе и всасывающем пожарном рукаве создают с помощью вакуум-аппарата, который приводится в действие струей отработавшего газа (газоструйного эжектора).

В процессе эксплуатации следят за показаниями контрольно- измерительных приборов, своевременно смазывают трущиеся детали, проверяют надежность крепления и сальниковые уплотнения, герметичность насоса. После работы воду из насоса выпускают через сливной краник.

Таблица 1. Техническая характеристика центробежных насосов

Число напорных патрубков

Частота вращения вала, с -1

Подача номинальная, л/мин

Высота всасывания, м

Потребляемая мощность, кВт

создаваемое разрежение, МПа (кгс/см²)

время всасывания, с

0,077(0,77) 0,077(0,77) 0,077(0,77)

Рис. 1. Центробежный насос типа ПН-40УА

a — общий вид; б — разрез; 1 — задвижка; 2 — пеносмеситель; 3 — коллектор; 4 — насос; 5 — сальник; 6 — шарикоподшипник; 7 — пробка со щупом; 8 — уплотнительный стакан; 9 — шланг с масленкой; 10 — стопорная шайба; 11 — гайка; 12 — всасывающий патрубок; 13 — крышка; 14 — рабочее колесо; 15 — резиновые каркасные сальники; 16 — сливной краник, П — рычаг; 18 — винт; 19 — бронзовое уплотнительное кольцо; 20 — корпус насоса; 21 — сливная пробка; 22 — стальной вал; 23 — распорная втулка с червяком привода тахометра; 24 — корпус привода тахометра; 25 — муфта фланца

При работе насосов в перекачку пользуются двумя способами: перекачивают воду из насоса в насос и через промежуточную емкость. Более сложной является перекачка воды из насоса в насос. В этом случае насос устанавливают на водоем или гидрант в водопроводной сети, прокладывают от него рукавные линии к месту пожара. В определенных местах в эту линию включают дополнительные насосы, причем для каждого последующего насоса всасывающими линиями служат напорные линии предыдущего насоса. Включают головной насос и подают воду ко второму насосу, который должен быть готов к запуску. При поступлении воды во второй насос его запускают и плавно открывают напорные задвижки. Давление на входе и выходе насоса контролируют соответственно мановакуумометром и манометром. При понижении давления на входе насоса ниже 0,1 МПа (1 кгс/см²) частоту вращения рабочего колеса уменьшают.

При втором способе перекачки концы напорных линий опускают в какую-нибудь промежуточную емкость (лучше в пожарную цистерну), а из нее воду через всасывающие рукава забирают в насос, напорные линии и т.д. Во время перекачки следят за уровнем воды в цистерне. При понижении уровня воды подачу насоса снижают, а при повышении увеличивают или через разветвление лишнюю воду отводят в сторону.

Для получения водного раствора пенообразователя воду в насос подают из водоема, водопроводной сети или пожарной цистерны, а пенообразователь — через смесительное устройство из бака, переносной емкости или пожарной цистерны, заполненной пенообразователем.

После того как в насосно-рукавную систему подана вода по одному из описанных вариантов, включают пеносмеситель, указатель которого устанавливают против деления, соответствующего заданному расходу раствора пенообразователя. При наличии пенообразователя в пожарной цистерне открывают вентиль, соединяющий цистерну с пеносмесителем. Чтобы получить пену заданного качества, перед пенными стволами и генераторами поддерживают давление 0,4— 0,6 МПа (4—6 кгс/см 2 ).

  1. Назначение и общее устройство газоструйного вакуумного аппарата
Читайте так же:
Что называется отжигом стали

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

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.

  1. Особенности работы насоса при заборе воды из водоисточника

Существует несколько способов подачи воды пожарным насосом: из цистерны, открытых водоемов, от водопроводной сети.

При подаче воды из цистерны проверяют плотность заглушки на всасывающем патрубке, закрывают сливной краник, присоединяют к напорному патрубку рукавную линию, открывают вентиль на патрубке, соединяющем цистерну с насосом, включают насос. Затем открывают напорную задвижку и плавно поднимают давление в насосе, для чего увеличивают частоту вращения его рабочего колеса.

При работе от водопроводной сети устанавливают пожарную колонку на гидрант, отсоединяют заглушку на всасывающем патрубке насоса и на ее место ставят сборник. Соединяют колонку с накосом жестким и мягким рукавами, закрывают сливной краник, прокладывают напорные линии и присоединяют их к напорным задвижкам насоса. С помощью пожарной колонки открывают гидрант. Поступление воды в гидрант и колонку определяют по характерному шуму. Открывают вентили пожарной колонки — вода заполняет всасывающие рукава и внутреннюю полость насоса, открывают напорные задвижки и включают насос, плавно поднимая давление.

Центробежные насосы: область применения, принцип действия, устройство, недостатки, типы и характеристики

Химический насос качественный

Центробежный насос относится к группе лопастного оборудования, поскольку жидкость перекачивается под воздействием центробежных сил. Они создаются за счет вращения лопастей насоса. Чаще всего устройства изготавливают из чугуна, однако встречаются модели и из алюминия или других материалов. Производители ориентируются на материалы, которые способны противостоять химическим веществам.

Материалы, из которого изготовлен насос, определяют не только долговечность устройства, но и эффективность его работы. Поскольку центробежные насосы стремительно набираются популярность, расширили диапазон материалов, используемых для их изготовления. В приоритете для производителей остаются прочные металлы с высоким уровнем коррозионной стойкости. Однако в конструкции центробежных насосов могут встречаться детали по типу термопласты для уплотнений.

Конструкция центробежного насоса

Конструкция центробежного насоса

Несмотря на большое количество типов центробежных насосов, их конструкция достаточно простая. Базовая конструкция включает три основных элемента — крыльчатка, корпус и насосный агрегат или механический узел.

Рабочее колесо – это самая важная часть центробежного насоса. Он отвечает за производство энергии и скорости вращения. Центр рабочего колеса представляет собой ушко или ступицу. Вокруг рабочего колеса вращаются лопасти, за счет которых обеспечивается движение. Рабочие колеса могут сильно различаться по диаметру, за счет чего удается обеспечить разную скорость вращения.

Схема работы центробежного насоса

Насосный агрегат – это еще один важный элемент, который в конструкции насоса позволяет вращать рабочее колесо. Рабочее колесо соединяется с вращающимся валом привода для поворота. Чаще всего встречаются электродвигатели, но встречаются и другие варианты.

В насосном агрегате также встречаются подшипники для поддержки вала привода, уплотнительные механизмы для предотвращения утечки жидкости. Учитываются и конструктивные элементы, которые помогают центробежному насосу выдерживать различные нагрузки.

Все описанные выше элементы находятся в кожухе. У него две основные функции. Первая связана с защитой элементов от пагубного действия внешних факторов, вторая – преобразованием вращательной энергии, производимой крыльчаткой, в определенный поток жидкости.

Принцип действия центробежного насоса

Работает центробежный насос по достаточно простой схеме. Суть заключается в том, что при вращении вала центробежного насоса двигается и рабочее колесо. В это время насос внутри агрегата направляет жидкость в центр крыльчатки.

Движение насоса связано с кинетической энергией жидкости, которая поступает из насоса. За счет этого взаимодействия жидкость проходит через кончики лопаток рабочего колеса. Следующим этапом будет выход жидкости из рабочего колеса с достаточно высокой скоростью. Сопротивление происходит в момент прикасания с корпусом насоса. После этого скорость немного снижается, но увеличивается давление. После этого жидкость выходит через выпускные отверстия.

Выброс жидкости контролируется конструкцией крыльчатки внутри корпуса. Рабочее колесо по конструкции центробежного насоса размещено таким образом, чтобы самый длинный диаметр располагался за выпускным отверстием в канале корпуса. Эта часть центробежного насоса называется водоразделом. В районе водораздела расстояние между рабочим колесом и стенкой корпуса увеличивается до точки слива. За счет такой геометрии расположения деталей удается обеспечить максимально высокое давление внутри жидкости, выходящей из рабочего колеса. Это способствует быстрому движению жидкости при стремлении к точке нагнетания.

Читайте так же:
Фрезерный стол чертеж с размерами

Плюсы и минусы центробежных насосов

Есть ряд преимуществ, которые делают центробежные насосы популярными:

  • высокая мощность агрегата. Если рассматривать модели промышленных насосов, они демонстрируют отличные показатели скорости потока и напора;
  • равномерность потока при высокой эффективности агрегата. Минимальный КПД центробежных насосов превышает 50%. Также в продаже можно найти современные усовершенствованные модели с КПД свыше 93%;
  • универсальный агрегат, который подходит для твердых и жидких составов. Инновационные производители существенно снизили риски засорения. Даже при работе с густыми жидкостями с примесями в виде частиц агрегат будет работать.

Среди недостатков центробежных насосов выделяют то, что они при высоких давлениях не всегда корректно работают. В таких случаях возможно проникновение воздуха в систему, что приведет к выходу из строя центробежного насоса.

Типы насосов по принципу действия и применению

На рынке существует большое количество центробежных насосов, которые отличаются по типу работу и конструктивными элементами. Центробежные насосы могут использоваться для разных типов жидкостей. Например, его устанавливают для перекачки жидкостей, газов, масел, химикатов, кислот и других химических веществ. Центробежные насосы чаще всего идентифицируются по применению или особенностям одной из их основных частей.

Типы центробежных насосов в зависимости от применения:

  1. Водяной центробежный насос используется для перекачки воды. Это универсальные модели, компактные и достаточно легкие, поэтому они могут работать даже при высоком давлении. Чаще всего в этой категории насосов используют агрегат для выкачки воды с низинных жилых помещений. Например, при скоплении или затоплении подвалов. Если в модели предусмотрено наличие напорного бака, вода сможет распределяться вдали от источника жидкости.
  2. Центробежные насосы для выкачки загрязненной воды. Такие агрегаты используются для перекачивания жидкостей из загрязненных источников, например, сточные воды. В таких центробежных насосах крыльчатка насоса имеет глубокие жилы и больший напор для создания кинетической энергии. За счет нее смогут перемещаться даже вязкие жидкости.
  3. Струйный центробежный насос. В таких центробежных насосах есть форсунки, которые обеспечивает высокую мощность всасывания. За счет инноваций производителям удается создавать более мощные модели для поднятия тяжелых нагрузок. Такие центробежные насосы применяются в отраслях промышленности, в местах с постоянным присутствием воды. В таких насосах не удаляют воздух для непрерывной работы агрегата. Поскольку это тип погружного центробежного насоса, они достаточно компактные. В моделях вблизи расположены двигатель и насос. Такие центробежные насосы можно опускать в скважины. Важно обеспечить источник электроэнергии.
  4. Самовсасывающие насосы. Удается сократить время запуска центробежного насоса.

Конструктивные особенности центробежных насосов

Не только по принципу действия, но и по конструктивным особенностям отличаются центробежные насосы. Выделяют следующие виды:

  • моноблочный насос с односторонним всасыванием. Достаточно популярный тип агрегата, который отличается наличием кожуха на торце двигателя. В таких центробежных насосах аналогично и с другими насосами крыльчатка крепится к концу вала двигателя;
  • особенные конструкции под определенные условия применения насосов. Например, насосы с осевым потоком имеют вертикальный вал. К таким центробежным насосам перпендикулярно крепят рабочее колесо. Модели насосов способны подталкивать жидкости вверх.

Важные условия использования центробежных насосов

Центробежный насос эффективен и максимально полезен при выполнении некоторых правил и соблюдении ряда факторов. При организации работы центробежного насоса важно учитывать следующие важные моменты:

  • кинетическая энергия зависит от скорости вращения рабочего колеса. Кинетическая энергия будет больше, если увеличить диаметр и скорость вращающегося элемента. Если есть необходимость в изменении производительности насоса, можно изменить диаметр рабочего колеса или же скорость. Наиболее простым способом считается изменение диаметра рабочего колеса. Также нередко используют два этих способа для достижения поставленных целей;
  • количество энергии, которую используют для транспортировки жидкости, зависит от нескольких факторов. Учитывается не только вязкость, но и количество перемещаемой жидкости. Важным критерием в работе центробежного насоса считается напор, который является теоретической вертикальной высотой. На эту высоту центробежный насос может подниматься жидкость из нагнетательного патрубка насоса. При выборе центробежных насосов важно оценивать производительность агрегатов с точки зрения измерения напора. Также необходимо подкорректировать работу насоса для уменьшения трения;
  • условия всасывания центробежного насоса. Это оптимальные условия для всасывания насоса. По факту это условия для создания частичного вакуума, который позволит протолкнуть жидкость вверх по всасывающей трубе. Если работа центробежного насоса организована на высоте, важно оценивать условия всасывания.

При выборе и установке центробежного насоса в обязательном порядке учитываются все факторы перекачивания жидкостей. Производитель должен четко прописывать особенности использования агрегата. Выбирая конкретный центробежный насос, обязательно оценивается его рентабельность, мощность, производительность, условия эксплуатации. Только в таком случае можно выбрать максимально эффективный агрегат, который справится с поставленными задачами.

Вывод: использование центробежного насоса

Несмотря на простую конструкцию центробежного насоса, принцип действия и производительность агрегата достаточно высокая. Они демонстрируют отличные эксплуатационные свойства. Такие насосы способны перекачивать не только чистую воду, но и загрязненные жидкости. В этом заключается их основная ценность.

Наиболее эффективны центробежные насосы при постоянной работе агрегата и перекачиванию больших объемов. Одноступенчатые центробежные насосы имеют невысокий напор, а многоступенчатые способствуют его увеличению, но с уменьшением КПД.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector