Вакуумная система пожарного и аварийно спасательного автомобиля конспект

Обновлено: 07.07.2024

Для подачи воды центробежными насосами их рабочие полости и всасывающие рукава необходимо заполнить водой. Это осуществляется вакуумными системами. Их основу составляют вакуумные насосы и краны, трубопроводы и приводы управления.

На АЦ, АНР и мотопомпах в качестве вакуумных насосов применяют газоструйные, шиберные, поршневые и иногда водокольцевые насосы. Приводы к ним могут ручными и комбинированными: ручными и автоматическими. Последние обеспечивают автоматический забор воды при пуске насоса и восстановление обрыва водяного столба.

Газоструйные вакуумные системы. Эти системы применяются на ац и анр с насосами пн-40, пн-60 и пн-110.

В их систему входят газоструйные вакуумные аппараты (ГСВА), вакуумные краны, трубопроводы.

В нижней части крана имеются два отверстия, закрытые глазками 1 из органического стекла (см. рис.2.44). К одному из них крепится корпус 4 электрической лампочки. Через глазок контролируют заполнение насоса водой.

Газоструйные вакуумные аппараты устанавливают в системе выпуска отработавших газов двигателя внутреннего сгорания АЦ или АНР.

ГСВА состоит из корпуса с заслонками, струйного газового насоса и газовой сирены.

Блок газоструйного вакуум-аппарата и газовой сирены (рис.2.46) состоит из корпуса 5 и крышки 10, изготовленных из серого чугуна. К корпусу 5 присоединены резонатор 1 и распределитель 2, составляющих газовую сирену и струйный насос 12. Внутри корпуса на осях 6 установлены заслонки 3 и 14. На концах осей закреплены рычаги 7 и 11. Пружиной 13 заслонки прижаты к своим седлам. В этом положении отработавшие газы проходят от двигателя к глушителю.

Условия работы ГСВА очень тяжелые. Все его детали омываются горячими отработавшими газами двигателя. Поэтому большой и малый диски заслонок выполнены из жаростойкой легированной стали и приварены к стальным цилиндрам.

Заслонки устанавливаются на рычагах 4 так, что могут отклоняться от их осей на 5-6 0 . Этим обеспечивается плотное прилегание заслонок к седлам. Рычаги 4 жестко соединены с осями 6, поворачивающимися в стальных втулках. Струйный насос 12 крепится к фланцу ГСВА. К фланцу 8 диффузора присоединяется трубопровод от вакуумного крана.

Герметичность в месте соединения корпуса и крышки обеспечивается прокладками из асбостального полотна и подмоткой шнурового асбеста в выточках осей. Оси заслонок собирают на графитной смазке.

Включение ГВСА производят из насосного отделения при заднем размещении насоса. При этом заслонка 13 займет вертикальное положение и будет открыт путь отработавшим газам в струйный насос 12.

Сирену включает водитель в кабине. При этом заслонка 3 займет вертикальное положение, отработавшие газы будут проходить через распределитель 2 в резонатор 1. Изменяя обороты двигателя и, следовательно, количество выходящих отработавших газов изменяют силу и тон звука, издаваемого сиреной.

Проверка работоспособности вакуумной системы производится по величине создаваемого разряжения в насосе за нормативное время. Его величина 0,073…0,0076 МПа должна достигаться за 20 с. Герметичность насоса оценивается по падению разряжения в насосе. Оно не должно превышать 0,013 МПа за 2,5 мин.

Проверка осуществляется в такой последовательности. Всасывающий патрубок насоса должен быть закрыт заглушкой, вакуумный кран включен. Запустив двигатель, увеличивая его обороты, создают вакуум, оцениваемый по мановакуумметру. Выключив вакуумный кран, по секундомеру фиксируют время падения вакуума. Если в течение 2,5 мин оно будет меньше 0,013 МПа, насос и всасывающая система – исправны и работоспособны.

Вакуумные системы с пластинчатыми насосами. Эти системы предназначены для обеспечения забора воды из открытых водоемов, автоматического восстановления подачи воды при обрыве водяного столба и проверки работоспособности системы и герметичности пожарного насоса. Включение ее в работу может осуществляться вручную или автоматически. Геометрическая высота всасывания этих систем до 7,5 м. Время всасывания 40 с. такие системы используются на пожарных насосах ПЦНН-40/100, ПЦНВ-20/200.

Вакуумная система ПЦНН-40/100. Эта система включает пластинчатый вакуумный насос, вакуумный шаровой кран и гидроблок. Гидроблок служит для передачи давления напорной полости насоса в рабочую полость механизма автоматического отключения вакуумного насоса и вакуумного затвора.

Механизм отключения (рис.2.48) предназначен для автоматического отключения и включения вакуумного насоса при заборе воды из открытых водоисточников. Он работает следующим образом. При увеличении давления в коллекторе насоса будет деформироваться мембрана 6. Гидравлическая жидкость, заполняющая пространство между корпусом 1 и сильфоном 4, воздействуя на основание 5 сильфона 4, поднимет шток 3 и рычаг 7 вверх. При уменьшении давления в насосе пружина 2 преодолеет усилие сильфона, и механизм займет исходное положение.

Вакуумный затвор (рис.2.49) предназначен разъединения и соединения полостей вакуумного насоса и пожарного насоса. Его устройство и работа отличается от механизма отключения наличием дополнительного клапана 3 с пружиной 4. При повышении давления в корпусе 1 шток 2, поднимаясь, будет сжимать пружину, а затем плотно прижмет клапан к его седлу. При уменьшении давления в корпусе механизма шток постепенно обеспечит перемещение клапана и разъединяемые полости будут соединены.

Стабильная работа вакуумной системы обеспечивается тем, что порог срабатывания механизма отключения выше, чем порог срабатывания вакуумного затвора. Это обеспечивается регулированием затвора D на рис.2.50.

Принципиальная схема вакуумной системы ПЦНН-40/100 представлена на рис.2.50. Шкив вакуумного насоса 5 силой собственного веса и пружиной 16 прижат к шкиву 2 пожарного насоса. Шкивы можно разобщить вручную, что показано стрелками. В разобщенном состоянии шкивов рычаг стопорится (на рисунке не показано). Разобщение шкивов 2 и 5 и их соединение может осуществляться также и автоматически. При заборе воды из цистерны или от пожарного водопровода вакуумный насос выключается вручную. Работа в автоматическом режиме осуществляется следующим образом. После установки рукавной всасывающей линии включают вакуумный кран 16 и включают пожарный насос. От шкива 2 к шкиву 5 будет передаваться крутящий момент. Пластинчатый насос будет создавать вакуум во всасывающей системе. В вакуумный насос непрерывно будет подаваться масло из резервуара 6. Под влиянием давления воды, поступающей из пожарного насоса по трубопроводу 8, в вакуумном затворе 10 клапан отключит вакуумный насос. Затем сработает механизм отключения 12 и системой рычагов 11 и 4 разобщит шкивы 5 и 2. В случае прекращения подачи воды насосом (обрыв водяного столба) механизм отключения примет исходное положение и шкив 5 вакуумного насоса под тяжестью собственного веса и силой пружины 16 будет прижат к шкиву 2 насоса. Процесс всасывания воды восстановится.

Из изложенного выше (рис.2.47) следовало, что вакуумные системы пожарных насосов серии ПН включаются в работу от двигателя внутреннего сгорания и центробежный насос заполняется водой при невращающемся валу с рабочим колесом.

В случае пожарных насосов серии ПЦН вакуумные системы включаются в работу от привода центробежного насоса. Следовательно, вал и рабочее колесо на нем должны приводиться во вращение от КОМ, при незаполненном насосе водой, т.е. элементы торцевого уплотнения не охлаждаются. В таком положении их нормальная работа допускается в течение не более одной минуты, как указывалось раньше. Это требует жесткой проверки работоспособности вакуумных систем.

Проверка работоспособности вакуумной системы осуществляется по двум параметрам.

Во-первых, проверяется герметичность насоса включением вакуумного насоса, при скорости вращения вала насоса 2000…2500 об/мин. Вакуум должен создаваться в течение 20 с. равным 0,073…0,076 МПа. Его уменьшение на 0,0198 МПа не должно превышать 3,5 мин. Превышение этого времени свидетельствует о наличии в системе неплотностей. Их обнаруживают по утечкам воды при работе или опрессовкой избыточным давлением 0,6 МПа.

Во-вторых, производится проверка производительности вакуумного насоса. Ее проводят в такой последовательности:

к всасывающему патрубку присоединяют два всасывающих рукава с заглушкой на свободном конце;

отключают вакуумный насос и открывают вакуумный кран;

запускают двигатель и при оборотах 2700±100 об/мин плавно включают вакуумный насос и секундомер;

отмечают время достижения разрежения 0,074 МПа; оно не должно превышать 40 с.

Если время разрежения будет больше 40 с, а его падение не превышает 3,5 с (см. п.1), то это свидетельствует о потере производительности вакуумного насоса.

В этом случае следует проверить целостность трубопроводов вакуумной системы. При необходимости разбирают вакуумный насос, проверяют состояние лопаток, гильзы и уплотнительные кольца. Обнаруженные неисправности устраняют.

Производится также проверка элементов привода вакуумного насоса. Рабочие поверхности шкивов должны быть гладкими, без выкрашивания и признаков неравномерного износа. Усилие прижатия шкивов проверяется динамометром при неработающем насосе. Усилие размыкания, измеренное на рычаге, должно быть в пределах 18±3 кг. Регулирование его осуществляется путем поджатия или ослабления пружины на рычаге.

Вакуумная система насоса ПЦНВ-20/200. Она предназначена для включения пластинчатого вакуумного насоса, гидрокамеры, водоотделителя, механизма отключения, вакуумного затвора и вакуумного шарового крана.

Гидрокамера предназначена для управления элементами автоматической вакуумной системы: вакуумным затвором (ВЗ), механизмом автоматического отключения (МО) вакуумного насоса и управления клапаном пеносмесителя (ПС).

Гидрокамера (рис.2.51) работает следующим образом. При повышении давления в пожарном насосе и в полости между корпусом 1 и сильфоном 2 он будет, преодолевая усилие пружины 4, сжиматься. При этом давление гидравлической жидкости в полости 5 будет через тройник 3 подаваться в МО, ВЗ и клапан ПС.

Исходное положение сильфон займет при уменьшении давления в пожарном насосе.

Механизм отключения по устройству и принципу аналогичен МО ПЦНН 40/100. Различие состоит в том, что сильфон деформируется не под давлением воды из пожарного насоса, а под влиянием гидравлической жидкости, передающей давление из гидрокамеры.

Водоотделитель (рис.2.52) предназначен для задержания воды, поступающей в вакуумную систему на конечной стадии заполнения водой центробежного насоса. При этом будет повышаться давление в ГК, поплавок 2 поднимется по стержню 3 и закроет проход к вакуумному затвору.

Вакуумный затвор (рис.2.53) предназначен для автоматического разобщения вакуумного насоса со всасывающей полостью ПЦНВ-20/200 при появлении избыточного давления в его напорной полости.

В исходном положении золотник 3 отжат пружиной 4, при этом открыт проход от ВО к ВН. При повышении давления в гидрокамере ГК мембрана 2 сожмет пружину 4 и золотник 3 перекроет проход от ВО к ВН.

Порог срабатывания вакуумного затвора, равный 0,74 МПа (7,5 кгс/см 2 ) обеспечен конструкцией. Он меньше порога срабатывания механизма отключения.

Принципиальная схема вакуумной системы ПЦНВ-20/200 представлена на рис.2.54. Она функционирует следующим образом.

Вручную рычагом 8 возможно разобщить шкивы 2 и 4. В этом положении вакуумный насос будет выключен и забор воды возможно осуществлять из цистерны или водопроводной сети.

Порог срабатывания, равный 0,74 МПа, регулируется величиной зазора Г. Она должна быть в пределах 1,5±5 мм.

Проверка работоспособности вакуумной системы этого насоса производится аналогично тому, как это делается для насоса ПЦНН-40/100.

Вакуумная система насоса частично задействована для регулирования подачи пенообразователя. В пеносмеситель 15, включающий дозатор 17, струйный насос 16, кран включния пеносмесителя 19 и сливной кран 18, пенообразователь поступает из пенобака через обратный клапан 14 к клапану пеносмесителя 13. При уменьшении напора в насосе давление от гидрокамеры 11 выключит клапан 13. При увеличении напора в насосе он будет включен.

Схема вакуумной системы МАВ 200 IVEKO (рис.2.55).

Вакуумный водокольцевой насос 3 автоматически включается при включении пожарного насоса 1. При этом на пульте управления насосом включается сигнализатор. При достижении в напорной линии достаточного давления вакуумный насос автоматически отключается и лампочка сигнализатора гаснет.

Для работы вакуумного насоса необходимо питание его водой из бачка 6. Бачок заполняется водой не менее, чем на 1/3 своего объема.

Зимой бачок заполняется смесью, состоящей из 20% глицерина и 80% воды. Можно использовать антифриз.

Работает система следующим образом. При включении вакуумного насоса 3 проходит его заполнение водой из бачка 6 по трубопроводу 4. При образовании водяного кольца в насосе 3, начнется образование вакуума в насосе 1. Воздух из насоса 1 будет поступать по трубопроводу 2 в насос 3, а затем по трубопроводу 5 и воздухоотводящей трубе 7 в атмосферу.

Пожарное оборудование

Основным оборудованием, которое устанавливают на пожарные автомобили, является пожарный насос. Это устройство для перекачки и подачи жидких или газообразных рабочих сред, используемых во время ликвидации возгораний. Функционал насоса включает две операции: засасывание огнетушащего вещества и его нагнетание. Существует несколько видов установок, различающихся между собой конструкцией, принципом действия и создаваемым ими давлением.

Классификация ПН

Пожарные машины комплектуются тремя видами агрегатов.

Струйные

Один из самых популярных видов оборудования, которое устанавливается на технику, задействованную во время тушения пожаров. Струйные ПН бывают двух типов:

Водоструйные, которые устанавливают на каждую спецмашину. Второе их название – гидроэлеватор. С его помощью производят забор воды из водоисточников с заболоченными берегами, которые представляют трудность для подъезда машин. Второе назначение ВПН – откачка воды из помещений. Гидроэлеватор относят к устройствам эжекторного типа с трансформацией потенциала в кинетическую энергию.
Газоструйные, которые обеспечивают заполнение всасывающих рукавов и центробежных агрегатов водой. Используют отработанные среды двигателя внутреннего сгорания. Газы проходят по корпусу, в результате создается разряженная зона, благодаря которой и возможен напор на насосе пожарного автомобиля.

Визуально работу водоструйного насоса можно представить на схеме:

Объемные

Это устройства, в которых передвижение воды или газа обеспечивается изменением объема рабочей камеры. Они также делятся на несколько типов:

Водокольцевые. Объем камеры меняется при помощи использования роторной установки. Коэффициент полезного действия в них очень низкий, и перед началом в агрегат необходимо заливать дополнительную жидкость.

Поршневые. В этих насосах для пожарного автомобиля изменение объема зависит от работы поршневого элемента. Главный плюс такого оборудования – высокий КПД и хорошая всасываемость, минус – невозможность регулировки подачи огнетушащих средств.

Пластинчатые. В них работают лопатки ротора. За счет прижимания лопастей создается дополнительный объем. За счет их же движения жидкость проталкивается к выходу.

Шестеренчатые. Их работа обеспечивается двумя колесами.

Центробежные

Это оборудование для автоцистерн и автонасосов. Оно различается по нескольким параметрам:

Давлению: до 2 МПа, до 5 МПа и установки, создающие оба варианта.
Количеству колес: стандартные 1-ступенчатые для создания нормального напора, 2-ступенчатые и выше – для поддержания высокого давления.
Расположению вала: наклонный, вертикальный, горизонтальный.
Напору: норма до 100 метров, высокий уровень – до 300, комбинированный тип – установки, создающие и нормальный, и высокий уровень напора.
Расположению в ПА: впереди, посередине, сзади.

Для предупреждения закручивания воды на входе устанавливают разделитель. Чтобы увеличить скорость делают переход большего сечения в меньшее. Дополнительно устанавливают пенообразователь. Для распределения жидкости в рукава используют коллектор.

Одно из условий безопасности эксплуатации центробежных агрегатов – соблюдение температурного режима. Огнетушащее вещество нельзя охлаждать ниже 30°С. Именно поэтому на ПА насосы устанавливают в отделение, где поддерживается плюсовая температура.

Перед включением систему заполняют водой, чтобы предупредить появление примесей воздуха. Максимальный размер частиц, которые могут присутствовать при этом в воде, – 3 мм, а их концентрация на общий объем – менее 0.5%.

У центробежных агрегатов есть свои плюсы:

постоянное давление сразу после подключения к водоисточнику;
длительный срок эксплуатации;
возможность подключения к различным типам ПА;
высокий уровень КПД от 58%.

Минусы также присутствуют:

изменение давление отражается на КПД;
отсутствует возможность самостоятельного всасывания жидкости;
не работает, если в воде присутствуют загрязнения крупных фракций (камни, тина).

Принцип работы

Классификацию пожарных насосов по принципу действия можно представить схемой.

В объемных агрегатах движение жидкости происходит из-за изменения объема камеры устройства. Чаще всего из этого класса используют поршневые установки. Аналогичный им принцип действия имеют ручные устройства, которые применяют при ликвидации небольших очагов возгораний в лесу.

Динамические устройства работают на силе инерции. Процесс всасывания в них происходит непрерывно. Плюс таких агрегатов – перекачка даже сильно загрязненной воды.

Характеристики

Самое популярное оборудование современных ПА – центробежные насосы. Их используют для подачи воды, пены, создания вакуума или прокачки водопроводов. При этом независимо от вида ПН выделяют основные характеристики этого оборудования:

Объем подаваемого вещества, измеряемый в л/с или м 3 /с.
Высота выходящей струи (измеряется в метрах).
Расстояние от поверхности воды до горизонтальной оси самого насоса, или высота всасывания (в метрах).
Частота вращения вала (об/мин).
Коэффициент полезного действия.

Оборудование нормального давления, которым комплектуется большинство ПА, дает напор 100 м и работает на высоте всасывания 7-7.5 м. В среднем такой агрегат выдает 40 л/с. КПД при этом – 60%. Для высокого давления характерен напор 200-400 м при КПД 40% и более.

Техника безопасности

Заземление насоса пожарного автомобиля считается важной мерой по обеспечению техники безопасности во время работы оперативной бригады. Агрегаты имеют электромотор, из-за чего вероятно распространение по деталям ПА тока. При включении наноса проводят заземление с использованием внешних устройств. Это защищает от удара током при возникновении наведенного напряжения на машине и при заливе проводящей части электроустановки.

В практике пожарных используется два вида заземлений:

Переносное для пожарных стволов. Используется для защиты от попадания на электроустановки воды. По устройству такие заземлители очень просты: проводник с опрессованными концами. С одной стороны крепится к струбцине, с другой – к стволу.

Переносное заземление для пожарных машин. Для защиты спасателей от возникновения наведенного напряжения. Представляет собой гибкий медный провод в прозрачной оболочке. Наконечники при помощи болтов крепятся к заземляющей струбцине и пожарному стволу.

Испытание насосов пожарных автомобилей

Насосы пожарных автомобилей испытывают после каждых 5000 км пробега, но не реже одного раза в год. Общая инструкция прописана в Наставлении по технической службе ГПС. При проверке обязательно выполняются следующие условия:

установка насосов и монтажа трубопроводов проведены в соответствии с требованиями техдокументации на ПА;
вентили, задвижки, сливные краны открываются и закрываются без дополнительных усилий;
отсутствует течь в местах основных соединений;
диагностика частоты вращения вала не превышает 5% номинальной;
подпор во всасывающем патрубке не превышает 0.4 МПа, а для насосов с уплотнителем пластинчатой набивкой – 0.8 МПа;
напор на выходе – не более 1.1 МПа.

Методика проверки ПН забором и подачей воды из водоемов состоит в следующем:

При испытании уменьшение напора не должно превышать 15% от номинальных показателей.

Забор воды из открытых водоисточников производится до 10% случаев при тушении всех пожаров (даже в условиях города редко, но, к сожалению, бывает, что невозможно установить по техническим причинам колонку на гидрант, поэтому осуществляется затопление колодца гидранта и ведется работа - как с открытого водоисточника). При этом наиболее часто из открытых водоисточников производят забор воды при геометрических высотах всасывания до 5 м. Высота всасывания 6 и 7 м встречается крайне редко и составляет около 1% от общего числа случаев.

Как известно, одним из основных недостатков центробежного насоса при работе из открытого водоисточника (водоема) является необходимость предварительной заливки его внутренней полости и всасывающего рукава водой.

Различают несколько способов первоначального заполнения центробежного насоса водой:

· заливка насоса самотеком из вышерасположенной емкости (цистерны ПА);

· наполнение ПН из напорного трубопровода;

· применение вспомогательных вакуумных насосов.

Современные конструкции вакуумных насосов, применяемые на пожарных машинах, можно разделить по принципу действия на 2 группы:

· объемные (шиберные, водокольцевые, поршневые и др.);

Основными параметрами, характеризующими работу вакуумных насосов, являются остаточное давление (предельный вакуум), производительность, быстрота откачки, потребляемая мощность, время откачки и др.

Наибольшее практическое значение в эксплуатации вакуумных насосов имеет время откачки τ (сек.).

Производительность вакуумного насоса при его подборе определяется временем, необходимым для создания требуемого разряжения. Обычно это время для пожарных насосов принимается равным 45 сек. Расчетная величина разряжения, создаваемая вакуумным насосом, должна быть равна допустимой вакуумметрической высоте всасывания.

Основу вакуумных систем пожарных насосов составляют вакуумные насосы и краны, трубопроводы и приводы управления. Приводы управления могут быть комбинированными, которые делятся на ручные и автоматические, и просто ручные. Первые обеспечивают автоматический забор воды при пуске насоса и восстановление обрыва водяного столба.

Эти системы применяются для водозаполнения насосов ПН-40УА (УВ), ПН-60, ПН-110 и др., которые устанавливаются на различные пожарные автомобили.

В их систему входят вакуумные краны, газоструйные вакуумные аппараты (ГСВА), трубопроводы.

Вакуумный кран (затвор, клапан) предназначен для соединения внутренней полости насоса с газоструйным вакуумным аппаратом. Устройство вакуумного крана и основные положения показаны на рис. 11.

Рисунок 11 Вакуумный кран:

1 – смотровой глазок; 2 – упор рукоятки; 3 – патрон электролампочки; 4 – корпус; 5, 6, 11 – гайка; 7 – клапан верхний; 8 – рукоятка; 9 – уплотнение; 10 – валик кулачковый; 12 – клапан нижний; 13 – пружина

Принципиальная схема работы вакуумного крана представлена на рисунке 12.

При вертикальном положении рукоятки эксцентрик валика не действует на клапаны и они находятся в закрытом положении (состоянии). При повороте рукоятки "на себя" отжимается нижний клапан 2. Полости А и Б разобщены, а полости Б и В соединены. При таком положении клапанов 2 и 3 отсасываемый из пожарного насоса газоструйным вакуумным аппаратом (ГСВА) воздух пройдет в полость В и Б по трубке б к струйному насосу.

Рисунок 12. Принципиальная схема работы вакуумного крана:

а – трубка подвода атмосферного воздуха; б – трубка соединения с ГСВА; в – трубка соединения с ПН; 1 – кулачковый валик; 2 – нижний клапан; 3 – верхний клапан.

Заполнение насоса водой заканчивается, когда в смотровом глазке вакуумного крана появятся пузырьки воздуха и будет идти газоводяная пыль с ГСВА, тогда рукоятку вакуумного крана поворачивают в вертикальное положение и начинают работу на насосе или производят другие действия.

В зимнее время после заполнения насоса водой необходимо провести следующую процедуру. Рукоятку вакуумного крана, находящуюся в вертикальном положении, поворачивают в положение "от себя". При этом разобщаются полости Б и В и соединяются полости А и Б. В данном положении струйный насос отсосет из полости Б и трубки, соединяющей вакуумный кран с ГСВА, попавшую туда воду. Воздух по отверстию а поступит в полость А и Б и в трубку б.

Газоструйные вакуумные системы применяются для водозаполнения насосов ПН-40УА (УВ), ПН-60, ПН-110 и др., которые устанавливаются на различные пожарные автомобили.

В их систему входят вакуумные краны, газоструйные вакуумные аппараты (ГСВА), трубопроводы.

Вакуумные аппараты (ГСВА) устанавливают в системе выпуска отработавших газов двигателя внутреннего сгорания (ДВС) пожарного автомобиля (ПА). ГСВА (рис. 13) обычно состоит из корпуса с заслонками и струйного газового насоса. На ГСВА старого образца устанавливалась, кроме выше перечисленного, газовая сирена – резонатор.

Рисунок 13. ГСВА, устанавливаемый с бензиновыми ДВС ПА семейства "ГАЗ".

Газоструйный вакуумный аппарат, устанавливаемый на бензиновые двигатели ПА на шасси грузовых автомобилей семейства "ГАЗ", имеет чугунные корпус 11 (рис.6), крышку 7 и стальной диффузор 10. Они соединены между собой шпильками и уплотнены прокладками из асбостального полотна. Внутри диффузора находится стальное сопло 9. В бобышках крышки запрессованы втулки 14 и 17, в которых может свободно вращаться ось 4. Посредством рычага 5 на ней смонтирована заслонка 6 из ковкого чугуна или из жаростойкой легированной стали, а на квадрат насажен рычаг 3 привода. К бобышкам шпильками и гайками крепятся заглушка 13 и кронштейн 2, под которыми установлены прокладки из асбостального полотна. На ось надета стальная распорная втулка 15, а в выточку помещена уплотняющая плетеная набивка 16. Крепеж, ось, втулки 14, 17 изготавливаются из жаропрочной стали. К седлам 8 и 12 заслонка прижимается пружиной 1.

Условия работы ГСВА очень тяжелые, все его части омываются горячими отработавшими газами двигателя, что способствует образованию нагара и прогара на металлических деталях. Это приводит к затруднению включения ГСВА; из-за невозможности поднятия (залегания) заслонки от седла или наоборот, недостаточная эффективность работы газоструйного насоса при неплотном прилегании заслонки к седлу корпуса. Все выше перечисленное объясняется несвоевременным обслуживанием ГСВА (разборка, чистка, обработка ряда деталей графитной смазкой). После сборки заслонка должна свободно вращаться и плотно прилегать к седлам.

В настоящее время имеется несколько конструкций ГСВА, имеющих различные очертания, но одинаковые по принципу работы. Одной из отличительных черт ГСВА является аспект, на каком топливе работает ДВС ПА, исходя из этого ГСВА делятся на модели, устанавливаемые с бензиновыми или дизельными двигателями внутреннего сгорания.

Рабочим телом газоструйного эжекторного насоса, применяемого на ПА с бензиновыми двигателями (рис. 14), являются отработавшие газы ДВС. Они поступают в сопло высокого давления, затем в камеру 3 корпуса насоса 2, в камеру смешения 4 и диффузор 5. Как и в жидкостном эжекторе (например, гидроэлеватор Г-600А), в камере 3 создаётся разряжение. Эжектируемый из пожарного насоса воздух обеспечивает создания в нем вакуума и, следовательно, заполнение всасывающих рукавов и пожарного насоса водой.

Рисунок 14. ГСВА для вакуумных систем ПА с приводом от бензинового двигателя:

1 – сопло высокого давления; 2 – корпус насоса; 3 – камера разряжения; 4 – камера смешения; 5 – диффузор.

Струйный насос вакуумной системы ПА с дизельным двигателем (например, ЯМЗ-236; КамАЗ-740; ЗИЛ-645) имеет одну особенность (рис. 15). Для уменьшения сопротивления в системе используется двухступенчатый струйный насос с постоянным подсосом воздуха, который обеспечивает наиболее высокие параметры разряжения при давлении 1,6 кг/см 2 (0,16 МПа), что согласуется с противодавлением, кратковременно допускаемым для дизельных двигателей. Во избежание путаницы, при маркировке ГСВА, двухступенчатый струйный насос с постоянным подсосом воздуха, используемый на ПА с дизельными двигателями, обозначается – УВГ-1.

Рисунок 15. УВГ-1 – струйный аппарат для вакуумных систем ПН с приводом от дизельного двигателя:

1 – экран; 2 – сопло; 3 – трубка от вакуумного крана (затвора) ПН; 4 - сопло большое; 5 – корпус; 6 – горловина диффузора; 7 – диффузор.

Автоматические вакуумные системы первоначально оснащались с насосами нового поколения, но с течением времени появились модификации для установки с насосами серии ПН.

Как и газоструйная вакуумная система, автоматическая вакуумная система водозаполнения (АВС-01, АВС-01Э, АВС-02Э) предназначена для первоначального заполнения центробежного пожарного насоса водой, проверки ПН на "сухой вакуум" и т.д. Отличительной особенностью автоматических систем является, что для их работы не требуется переделка систем выпуска ДВС базового шасси автомобиля; при проверке "на сухой вакуум" пожарных насосов в условиях ГБН не требуется интенсивного газования; контроль водозаполнения происходит в автоматическом режиме и др. особенности.

В состав вакуумной системы входят следующие основные элементы:

· вакуумный клапан (не путать с насосами серии ПН, на модели АВС-02Э и последних моделях АВС-01Э вакуумный клапан не устанавливается);

· блок управления с соединительными кабелями;

· соединительные трубопроводы (шланги высокого давления).

Датчик заполнения предназначен для подачи сигнала в блок управления о завершении процесса водозаполнения. Датчик заполнения представляет собой электрод (рис. 16), установленный через изолятор в напорном коллекторе с тыльной стороны.

Рисунок 16. Датчик заполнения:

1 – шплинт; 2 – шайба упорная; 3, 5 – кольца уплотнительные; 4 – изолятор; 6 – электрод; 7 – корпус коллектора нормального давления

Датчик заполнения работает следующим образом. При заполнении насоса водой измеряется электрическое сопротивление между электродом и корпусом коллектора. Изменение сопротивления датчика (смена воздуха – диэлектрика во внутренней полости коллектора на воду – проводник электрического тока) фиксируется блоком управления, в котором формируется сигнал на отключение электродвигателя вакуумного агрегата.

Вакуумный клапан предназначен для автоматического перекрывания полости пожарного насоса по окончании процесса водозаполнения и установлен в дополнение к вакуумному крану, в настоящее время не устанавливается.

Вакуумный агрегат предназначен для создания необходимого при водозаполнении разряжения в полости пожарного насоса и всасывающих рукавах. Вакуумный агрегат представляет собой вакуумный насос шиберного типа с электроприводом. Смазка трущихся поверхностей вакуумного насоса осуществляется всесезонным моторным маслом ГОСТ-10541 или маслом как на ДВС ПА, которое попадает в его всасывающую полость из масляного бачка за счет разряжения, создаваемого самим вакуумным насосом. Заданный расход масла обеспечивается калиброванным отверстием в жиклере. Привод вакуумного насоса обеспечивается электродвигателем, рассчитанным на напряжение бортовой сети автомобиля постоянного тока.

Вакуумный кран предназначен для соединения внутренней полости насоса с вакуумным агрегатом. По конструкции представляет собой шаровый кран, который широко применяется в бытовой водопроводной сети.

Блок управления (рис. 17) предназначен для обеспечения работы вакуумной системы в различных режимах (ручном и автоматическом) и для визуального контроля за состоянием системы.

Рисунок 17. Блок управления системой водозаполнения:

1 – тумблер "Питание"; 2–тумблер "Режим"; 3‑кронштейн для крепления блока; 4–кабель соединения с вакуумным агрегатом; 5–кабель соединения с датчиком заполнения; 6–кнопка "Стоп"; 7‑световые индикаторы; 8–кнопка "Пуск".

Блок управления включает в себя устройства электронной защиты вакуумного агрегата по превышению времени работы и по перегрузке, функционирующие при работе в автоматическом режиме.

Тумблер 1 "Питание" служит для подачи питания к цепям управления вакуумным агрегатом и для задействования световых индикаторов о состоянии вакуумной системы.

Тумблер "Режим" служит для изменения режима работы системы – автоматического ("Авт.") или ручного ("Ручн.").

Кнопка "Пуск" служит для включения двигателя вакуумного агрегата.

Кнопка "Стоп" служит для выключения двигателя вакуумного агрегата и для снятия блокировки после срабатывания защиты на отключение двигателя (при загорании индикатора "Не норма").

Внимание! Если блокировка не будет снята нажатием на кнопку "Стоп", то запуск агрегатов при нажатии на кнопку "Пуск" не возможен.

Кабели 4 и 5 служат для соединения блока управления, соответственно, с двигателем вакуумного агрегата и с датчиком заполнения.

Световые индикаторы предназначены для визуального контроля за состоянием вакуумной системы.

ВЫВОД ПО ЧЕТВЕРТОМУ ВОПРОСУ:Вакуумные системы – неотъемлемая часть центробежных насосов. От их работоспособности зависит выполнение основной функции пожарного центробежного насоса. В настоящее время существует два типа вакуумных систем: газоструйные и автоматические. Однако газоструйные вакуумаппараты распространены в большей степени, поскольку системы АВС устанавливаются с недавнего времени на новые пожарные автомобили, а обновление парка пожарных автомобилей идет достаточно медленно. В связи с этим в практической работе Вы можете встретиться с обоими типами вакуумных систем, поэтому знание принципов их работы и конструктивного исполнения можно считать практически значимым и важным..

Заключение(5 – 7 минут).

В своей профессиональной деятельности, Вы будете сталкиваться с пожарными насосами и вакуумными системами ежедневно - при заступлении на дежурство, при работе на пожаре, при испытаниях, при техническом обслуживании и т.д. Поэтому знание их особенностей, конструкции, технических характеристик и условий эксплуатации просто необходимы для эффективного выполнения Ваших будущих должностных обязанностей.

Кроме того, на этих же знаниях строится тактика Ваших действий при ликвидации ЧС и от них же зависит эффективность и оперативность действий, что в конечном итоге может привести сокращению ущерба и сохранению здоровья и жизни людей.

1. К следующему занятию курсанты должны:

знать:классификацию, виды и принцип действия пожарных насосов, а так же вакуумных систем.

уметь: применять полученные знания в практической деятельности.

иметь представление: о значении пожарных насосов и их систем при ликвидации возгораний, а так же о разнообразии их номенклатуры.

2. Задание на самоподготовку:

- изучить конспект лекций;

- Терентьев В.В., Филиппов А.В. Пожарные насосы и их эксплуатация: Учеб. пособие. – Екатеринбург: УрИ ГПС МЧС России, 2009. – 164 с.

- Пожарная техника. Учебник / Под ред. Безбородько М.Д. – М.: Академия ГПС МЧС России, 2004.-550с.

Схема пожарного насоса ПН-40;
Подача воды насосом из цистерны;
Забор воды из водоема при помощи газоструйного вакуум-аппарата и подача ее в линию;
Забор воды из водоема без вакуум-аппарата (при его неисправности);
Забор воды из водоема при прокладке всасывающей линии через препятствия;
Забор насосом воды из пожарного гидранта;
Проверка специальных агрегатов пожарных автомобилей;
Подача воздушно-механической пены (ВМП).

Противопожарное водоснабжение
Назначение и устройство пожарного гидранта и колонки
Проверка водоисточников
Испытание на водоотдачу
Установка ПА на водоисточник. Заправка ПА
Сборка магистральных линий

Читайте также: