Насос центробежный пожарный нормального давления (варианты)

Полезная модель относится к области машиностроения и применяется в пожарной технике.

Техническим результатом полезной модели является повышение надежности работы насоса, а также повышение удобства управления.

Согласно полезной модели по первому варианту насосе центробежном пожарном нормального давления, содержащем напорный коллектор с установленной на нем запорно-регулирующей арматурой, запорно-регулирующая арматура установлена так, что рукояти всех запорно-регулирующих устройств ориентированы в сторону расположения всасывающего патрубка насоса.

Согласно полезной модели по второму варианту насосе центробежном пожарном нормального давления, содержащем напорный коллектор с установленной на нем запорно-регулирующей арматурой, систему подачи и дозирования пенообразователя, вакуумную систему водозаполнения и контрольно-измерительные приборы, все органы управления насоса и контрольно-измерительные приборы размещены на единой панели управления, расположенной со стороны всасывающего патрубка насоса, при этом единая панель управления выполнена в виде защитного кожуха.

Согласно полезной модели по третьему варианту в насосе центробежном пожарном нормального давления, содержащем напорный коллектор с установленной на нем запорно-регулирующей арматурой, систему подачи и дозирования пенообразователя, вакуумную систему водозаполнения и контрольно-измерительные приборы, все органы управления насоса и контрольно-измерительные приборы, а также основные элементы управления, относящиеся к пожарному автомобилю, в том числе: органы управления частотой вращения приводного двигателя, органы управления дополнительной трансмиссией, измерители запаса огнетушащих жидкостей во встроенных емкостях пожарного автомобиля, размещены на единой панели управления, расположенной со стороны всасывающего патрубка насоса, при этом единая панель управления выполнена в виде защитного кожуха

Полезная модель относится к области машиностроения и применяется в пожарной технике.

Известен насос центробежный пожарный ПН-40 УВ (Справочник. 0-1.ru http://www.0-1.ru/handbook/showdoc.asp?dp=3910501). Собственно центробежный насос выполнен консольным с осевым подводом и спиральным отводом потока, напорный коллектор имеет три выхода, оборудованных запорно-регулирующими клапанами, два из которых направляют потоки воды на левый и правый борта пожарного автомобиля в плоскости, перпендикулярной оси центробежного насоса, а третий - параллельный оси центробежного насоса - на заполнение цистерны пожарного автомобиля или на стационарный лафетный ствол.

Также известен насос центробежный пожарный нормального давления НЦПН-40/100 (Интернет-сайт Урало-Сибирской пожарно-технической компании. Руководство по эксплуатации. Насос НЦПН-40/100 http://www.usptk.ru/catalog/top44/element114), выбранный заявителем в качестве прототипа для каждого из вариантов полезной модели. Указанный насос представляет собой сборочную единицу, в состав которой входят следующие элементы:

- собственно центробежный насос;

- напорный коллектор, имеющий в своем составе запорно-регулирующую арматуру;

- вакуумная система водозаполнения;

- система подачи и дозирования пенообразователя;

- контрольно-измерительные приборы.

Центробежный насос выполнен в виде насоса консольного типа с осевым подводом и спиральным отводом потока; напорный коллектор имеет три выхода, оборудованных запорно-регулирующими клапанами, два из которых направляют потоки воды на левый и правый борта пожарного автомобиля в плоскости, перпендикулярной оси центробежного насоса, а третий - параллельный оси центробежного насоса - на заполнение цистерны пожарного автомобиля или на стационарный лафетный ствол.

Описанная конфигурация напорного коллектора имеет существенный конструктивный недостаток, а именно: рукоятки (маховики) боковых запорно-регулирующих клапанов ориентированы своими осями вращения перпендикулярно всасывающему патрубку насоса, со стороны которого располагается рабочая зона оператора. Такое положение маховиков является неудобным с точки зрения приложения управляющих усилий и существенно затрудняет возможность плавной регулировки потоков, в результате чего в процессе работы повышается вероятность возникновения гидравлических ударов в напорных магистралях или срыва водного столба в случае подачи воды из открытого водоема. С учетом специфики применения пожарной техники, вышеуказанный недостаток является весьма существенным, поскольку при работе на пожаре любая кратковременная задержка или сбой влечет за собой заметное снижение эффективности боевого расчета.

Для управления пожарным насосом предусмотрены следующие органы управления, контрольно-измерительные приборы и индикаторы:

- маховики управления запорно-регулирующими устройствами, входящими в состав коллектора - не менее 3 шт.;

- рукоятки управления системой подачи и дозирования пенообразователя - 2 шт.: одна рукоятка - для управления краном включения эжекторного насоса, при помощи которого осуществляется подача пенообразователя из пенобака в полость центробежного насоса вторая - для управления дозирующей дроссельной заслонкой, при помощи которой осуществляется регулирование потока эжектируемого пенообразователя;

- органы управления вакуумным насосом, собранные в отдельном электронном блоке (в его составе: 2 тумблера, 2 кнопки и 4 точечных индикатора);

- рукоятка управления вакуумным краном, который открывает (перекрывает) магистраль, соединяющую вакуумируемую полость центробежного насоса с вакуумным насосом;

- мановакуумметры, измеряющие давление на входе и выходе центробежного насоса - 2 шт.;

- электронный блок тахометра, который показывает частоту вращения ротора центробежного насоса, а также время наработки центробежного насоса.

Недостатком прототипа является то, что органы управления и контроля размещены в широкой зоне обслуживания, как во фронтальном поле, так и по глубине. При таком расположении управляющих элементов внимание оператора вынужденно рассеивается между различными зонами контроля, что отрицательно сказывается на четкости его действий и приводит к нежелательным задержкам или сбоям в работе оборудования.

Технической задачей предполагаемой полезной модели является улучшение эргономических характеристик насоса в части, касающейся удобства управления боковыми запорно-регулирующими клапанами, а также удобства размещения контрольно-измерительных приборов.

Техническим результатом полезной модели является повышение надежности работы насоса, а также повышение удобства управления.

Для достижения поставленной задачи в насосе центробежном пожарном нормального давления, содержащем напорный коллектор с установленной на нем запорно-регулирующей арматурой, согласно полезной модели по первому варианту, запорно-регулирующая арматура установлена так, что рукояти всех запорно-регулирующих устройств ориентированы в сторону расположения всасывающего патрубка насоса.

Для достижения поставленной задачи в насосе центробежном пожарном нормального давления, содержащем напорный коллектор с установленной на нем запорно-регулирующей арматурой, систему подачи и дозирования пенообразователя, вакуумную систему водозаполнения и контрольно-измерительные приборы, согласно полезной модели по второму варианту, все органы управления насоса и контрольно-измерительные приборы размещены на единой панели управления, расположенной со стороны всасывающего патрубка насоса.

Также для достижения поставленной задачи в насосе по второму варианту единая панель управления выполнена в виде защитного кожуха.

Для достижения поставленной задачи в насосе центробежном пожарном нормального давления, содержащем напорный коллектор с установленной на нем запорно-регулирующей арматурой, систему подачи и дозирования пенообразователя, вакуумную систему водозаполнения и контрольно-измерительные приборы, согласно полезной модели по третьему варианту, все органы управления насоса и контрольно-измерительные приборы, а также основные элементы управления, относящиеся к пожарному автомобилю, в том числе: органы управления частотой вращения приводного двигателя, органы управления дополнительной трансмиссией, измерители запаса огнетушащих жидкостей во встроенных емкостях пожарного автомобиля, размещены на единой панели управления, расположенной со стороны всасывающего патрубка насоса.

Кроме того для достижения поставленной задачи в насосе по третьему варианту единая панель управления выполнена в виде защитного кожуха

Установка запорно-регулирующей арматуры так, что рукояти всех запорно-регулирующих устройств ориентированы в сторону расположения всасывающего патрубка насоса позволяет разместить рукояти управления в более удобном положении для работы оператора, что создает возможность более удобного приложения управляющих усилий и позволяет более плавно регулировать поток, при этом минимизируется вероятность возникновения гидравлических ударов в напорных магистралях или срыв водного столба в случае подачи воды из открытого водоема, тем самым повышается надежность работы насоса.

Размещение всех органов управления насоса и контрольно-измерительных приборов на единой панели управления, расположенной со стороны всасывающего патрубка насоса создает для оператора удобство управления насосом, что позволяет существенно снизить вероятность ошибок и сбоев в работе, тем самым обеспечить надежную работу насоса.

Размещение всех органов управления насоса и контрольно-измерительных приборов, а также основных элементов управления, относящихся к пожарному автомобилю на единой панели управления, расположенной со стороны всасывающего патрубка насоса, аналогично изложенному выше, создает для оператора удобство управления насосом, расширяет функциональные возможности насоса, что позволяет существенно снизить вероятность ошибок и сбоев в работе, тем самым обеспечить надежную работу насоса.

Выполнение панели управления в виде защитного кожуха позволяет отделить зону размещения силовых механизмов от зоны работы оператора, что способствует безопасной и надежной работе насоса.

Патентные исследования не выявили устройств, характеризующихся заявляемой совокупностью признаков, следовательно, можно предположить, что указанное устройство в трех вариантах исполнения соответствует критерию «новизна».

Предлагаемое устройство может быть изготовлено в промышленных масштабах и найдет применение в машиностроении, в частности, в пожарной технике, т.е. характеризуется критерием «промышленная применимость».

Сущность заявляемого технического решения поясняется рисунками, где:

на фиг.1 изображен насос центробежный пожарный нормального давления по первому варианту,

на фиг.2 - насос центробежный пожарный нормального давления по второму варианту,

на фиг.3 - насос центробежный пожарный нормального давления по третьему варианту.

Насос центробежный пожарный нормального давления (фиг.1-3) представляет собой агрегат, состоящий из собственно центробежного насоса 1, напорного коллектора 2, полуавтоматической вакуумной системы водозаполнения 3, пеносмесителя 4, дозатора 5 и контрольно-измерительных приборов. Насос 1 представляет собой одноступенчатый насос консольного типа с осевым подводом (всасывающий патрубок насоса 6) и спиральным отводом.

Напорный коллектор 2 обеспечивает распределение подаваемой насосом воды. На напорном коллекторе 2 установлены запорно-регулирующие устройства - два запорных клапана 7 для подачи воды в напорные рукава и запорный клапан 8 для подачи воды в цистерну, а также элементы вакуумной системы (вакуумный кран 9) и мановакуумметр 10. Конфигурация напорного коллектора 2 выполнена таким образом, что рукояти (маховики) всех запорно-регулирующих устройств 7, 8 ориентированы своими осями вращения в направлении зоны оператора - в сторону расположения всасывающего патрубка 6 центробежного насоса.

Насос снабжен пеносмесителем 4, обеспечивающим подсос пенообразователя и дозированную подачу его во всасывающую полость насоса.

Вакуумная система водозаполнения предназначена для подачи воды в насос из открытого водоисточника. В состав вакуумной системы входят следующие элементы: датчик заполнения, вакуумный агрегат 3, вакуумный кран 9, блок управления 11 с соединительными кабелями и соединительные воздухопроводы (рукава). Вакуумный агрегат предназначен для создания необходимого при водозаполнении разрежения в полости пожарного насоса и всасывающих рукавов. Блок управления предназначен для обеспечения работы вакуумной системы в различных режимах (ручном и автоматическом) и для визуального контроля за состоянием системы. Световые индикаторы предназначены для визуального контроля за состоянием вакуумной системы.

Контрольно-измерительные приборы (КИП) предназначены для контроля параметров работы насоса. В составе КИП имеются приборы для измерения давления на входе и выходе из насоса, прибор для измерения частоты вращения вала насоса и прибор для измерения времени наработки насоса. Насос снабжен манометрическими приборами - мановакуумметром 12 на входе в насос и мановакуумметром 10 для контроля давления на выходе.

Тахометр 13 предназначен для измерения скорости вращения вала насоса и времени наработки насоса, а также отображения этой информации на светодиодном индикаторе.

По первому варианту выполнения насоса (фиг.1) на его корпусе установлена панель 14 с блоком индикации тахометра 13 и блоком управления вакуумным насосом 11.

По второму варианту выполнения насоса (фиг.2) на единой панели управления 14 установлены все органы управления насоса - запорные клапаны 7 и 8, краны эжектора 4 и дозатора 5 пеносмесителя, кран 9 и блок управления 11 вакуумной системы водозаполнения насоса, а также контрольно-измерительные приборы - мановакуумметр 10, мановакуумметр 12, индикатор тахометра 13. При этом единая панель управления 14 выполнена в виде защитного кожуха, отделяющего зону размещения силовых механизмов от зоны работы оператора.

По третьему варианту выполнения насоса (фиг.3), аналогично второму варианту, на единой панели управления 14 установлены все органы управления насоса - запорные клапаны 7 и 8, краны эжектора 4 и дозатора 5 пеносмесителя, кран 9 и блок управления 11 вакуумной системы водозаполнения насоса, а также контрольно-измерительные приборы - мановакуумметр 10, мановакуумметр 12, индикатор тахометра 13. Кроме того, на единой панели 14 размещены основные элементы управления, относящиеся к пожарному автомобилю: органы управления частотой вращения приводного двигателя 15, органы управления дополнительной трансмиссией 16, измерители запаса огнетушащих жидкостей во встроенных емкостях пожарного автомобиля - воды в цистерне пожарного автомобиля 17 и пенообразователя в пенобаке автомобиля 18. При этом единая панель управления 14 выполнена в виде защитного кожуха, отделяющего зону размещения силовых механизмов от зоны работы оператора.

Работа насоса осуществляется следующим образом.

Перед пуском насоса необходимо убедиться, что все краны его коммуникаций, запорные клапаны, сливной кран, а также вакуумный кран 9 закрыты, а рукоятки крана эжектора 4 и дозатора 5 находятся, соответственно, в положениях "ЗАКР" и "0".

Подачу воды с подпором (из цистерны, гидранта или от предвключенной пожарной машины) необходимо производить в следующей последовательности:

- присоединить к насосу напорные и всасывающие рукава;

- соответствующими органами управления водоисточника подать воду в насос;

- включить привод насоса и плавно открыть запорные клапаны 7 (фиг.1-3);

- регулируя частоту вращения двигателя установить необходимое давление на выходе насоса и следить за показаниями мановакуумметра 12 и мановакуумметра 10. Давление на входе в насос должно быть не более 6 кгс/см², давление на выходе - не более 15 кгс/см².

Подачу воды из открытого водоисточника (водоема) необходимо производить в следующей последовательности:

- присоединить к насосу напорные рукава и всасывающую линию с сеткой на конце и погрузить сетку в воду на глубину на менее 300 мм;

- открыть вакуумный кран 9;

- включить питание питания вакуумного агрегата (силовой выключатель в отсеке автомобиля) и блока управления 11 (тумблер на блоке);

- запустить вакуумный агрегат, нажав и отпустив кнопку "Пуск", и контролировать процесс водозаполнения по световым индикаторам на блоке управления и изменение величины разрежения в полости насоса по мановакуумметру 12;

- через 1040 секунд после пуска вакуумного насоса (в зависимости от глубины всасывания) вакуумный насос должен остановиться, должен загореться индикатор "Насос заполнен", а индикатор "Вакуумирование" должен погаснуть, что свидетельствует об окончании процесса заполнения, после чего следует закрыть вакуумный кран 9 и включить привод центробежного насоса;

- плавно открыть запорный клапан 7, к которому присоединен напорный рукав, или запорный клапан 8 подачи воды в цистерну;

- регулируя частоту вращения двигателя установить необходимое давление на выходе насоса.

При пенном тушении пожара подачу водного раствора пенообразователя к пеногенераторам необходимо производить в следующей последовательности:

- подать воду в насос и включить привод насоса;

- перевести рукоятку крана эжектора 4 в положение "ОТКР";

- регулируя частоту вращения двигателя, установить необходимое давление на выходе насоса учитывая, что перепад давлений на эжекторе (разность давлений на выходе и входе насоса) должен быть в пределах (5÷10) кгс/см²;

- соответствующими органами управления пожарной машины подать пенообразователь из пенобака в насос (перекрывной кран пенобака);

- установить рукоятку дозатора в положение, соответствующее количеству подключенных пеногенераторов и требуемой концентрации;

- в целях экономии пенообразователя, а также для исключения возможности попадания пенообразователя в водоисточник рекомендуется при временном прекращении подачи устанавливать рукоятку дозатора в положение "0".

Во время работы насоса следует контролировать рабочий режим по показаниям контрольно-измерительных приборов, следить за показаниями датчика уровня воды в цистерне, а в случае полного расхода воды из цистерны следует остановить насос. При подаче воды из открытого водоисточника необходимо следить за тем, чтобы сетка всасывающего рукава была погружена в воду на глубину не менее 300 мм и чтобы вокруг нее не образовалась воронка (при необходимости поправить всасывающий рукав).

После окончания работы следует:

а) в случае работы с пенообразователем - соответствующими органами управления пожарной машины (кран пенобака) перекрыть подачу пенообразователя в насос, при помощи запорных клапанов 7 уменьшить подачу насоса до минимального уровня (0,2÷1,0 л/с) и произвести промывку дозатора и насоса в следующей последовательности:

- соответствующими органами управления пожарной машины переключить магистраль подачи пенообразователя на подсос воды из посторонней емкости (или из цистерны);

- установить рукоятку дозатора 5 в среднее положение, открыть кран эжектора 4 и поработать насосом на чистой воде в течении 23 мин. при давлении на выходе насоса в пределах 5÷10 кгс/см². В процессе промывки необходимо несколько раз повернуть рукоятку крана эжектора 4 из положения "ОТКР" в положение "ЗАКР" и обратно, а также рукоятку дозатора 5 от упора до упора (для промывки подвижных соединений).

б) перевести двигатель на холостые обороты и выключить привод насоса;

в) закрыть запорные клапаны внешних водоисточников (гидранта, цистерны);

г) отсоединить всасывающие и напорные рукава;

д) слить воду из насоса, для чего необходимо открыть сливной кран на насосе, открыть кран эжектора 4 и вакуумный кран 9;

е) в том случае, если использовалась вакуумная система, продуть вакуумный насос включив его на 35 секунд при открытом вакуумном кране 9 и открытой полости центробежного насоса.

ж) по окончании слива воды закрыть сливной кран, дозатор 5, кран эжектора 4, вакуумный кран 9 и все запорные клапаны;

з) выключить тумблер "Питание" на блоке управления вакуумной системы и силовой выключатель, подающий питание на вакуумный агрегат;

и) поставить заглушки на всасывающий и напорные патрубки пожарного автомобиля.

Технические решения, представленные в заявляемой полезной модели, реализованы в изделиях НЦПН-40/100М, НЦПН-40/100М-П1 и НЦПН-40/100М-П2, которые планируются к серийному выпуску предприятием-заявителем ЗАО "УСПТК-Пожгидравлика".

Насос НЦПН-40/100М соответствуют первому варианту полезной модели, а насосы НЦПН-40/100М-П1 и НЦПН-40/100М-П2 - второму и третьему соответственно.

1. Насос центробежный пожарный нормального давления, содержащий напорный коллектор с установленной на нем запорно-регулирующей арматурой, отличающийся тем, что запорно-регулирующая арматура установлена так, что рукоятки всех запорно-регулирующих устройств ориентированы в сторону расположения всасывающего патрубка насоса.

2. Насос центробежный пожарный нормального давления, содержащий напорный коллектор с установленной на нем запорно-регулирующей арматурой, систему подачи и дозирования пенообразователя, вакуумную систему водозаполнения и контрольно-измерительные приборы, отличающийся тем, что все органы управления насоса и контрольно-измерительные приборы размещены на единой панели управления, расположенной со стороны всасывающего патрубка насоса.

3. Насос центробежный пожарный нормального давления по п.2, отличающийся тем, что единая панель управления выполнена в виде защитного кожуха.

4. Насос центробежный пожарный нормального давления, содержащий напорный коллектор с установленной на нем запорно-регулирующей арматурой, систему подачи и дозирования пенообразователя, вакуумную систему водозаполнения и контрольно-измерительные приборы, отличающийся тем, что все органы управления насоса и контрольно-измерительные приборы, а также основные элементы управления, относящиеся к пожарному автомобилю, в том числе: органы управления частотой вращения приводного двигателя, органы управления дополнительной трансмиссией, измерители запаса огнетушащих жидкостей во встроенных емкостях пожарного автомобиля размещены на единой панели управления, расположенной со стороны всасывающего патрубка насоса.

5. Насос центробежный пожарный нормального давления по п.4, отличающийся тем, что единая панель управления выполнена в виде защитного кожуха.