Классификация 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, таких, как вакуумные системы,
гидроэлеваторы и др. Широкое применение насосов обусловлено особенностями их рабочих характеристик, что обеспечивает эффективное применение их для выполнения различных функций.

 

Классификация 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 применении потенциальной энергии перекачиваемой жидкости, а струйных и лопастных – на применении кинетической энергии.

 

Рис.3.1.

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 (обозначенная область А на рис.3.1).

Устанавливаемые на пожарных автомобилях насосы, 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

Шестеренные

Струйные

Шиберные

Поршневые

Водокольцевые

Шестеренные

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.

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 (рис.3.3) подъем воды на высоту Н_г, преодолеть сопротивление перемещению во всасываемых рукавах h_вс и напорных рукавах h_н и обеспечить требуемый напор на стволе Н_ств.

Учитывая незначительное расстояние между z₁ и z₂, принимают:

z₁ - z₂ = 0, тогда, высоту всасывания по рукавной линии принимают равной расстоянию от поверхности воды до центра насоса. Можно записать

Н = Н_г+ h_вс + h_н + Н_ств , м(3.1)

Потери во всасывающей и напорной линиях определяют по формуле

h_вс = S_вс Q² , м и h_н = S_н Q²,м (3.2)

где S_вс и S_н – коэффициенты сопротивления рукавов линий всасывания и нагнетания.

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

N_e = ρgQH, Вт(3.3)

Мощность, потребляемая насосом, равна

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

. (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.