Пожарные насосы представляют собой ключевое и наиболее технологически сложное оборудование в арсенале МЧС. Их основное предназначение — обеспечение бесперебойной подачи огнетушащих веществ (воды, пены, специальных составов) непосредственно к очагу возгорания для оперативной ликвидации пожара. Как правило, эти агрегаты устанавливаются на специально оборудованных пожарных базах или непосредственно на шасси пожарных автомобилей.
При выборе и оценке пожарных насосов специалисты ориентируются на ряд важнейших эксплуатационных параметров:
- Производительность или мощность подачи огнетушащего вещества;
- Величина создаваемого напора;
- Максимальная высота всасывания;
- Коэффициент полезного действия (КПД).
Основные типы и классификация пожарных насосов
Современный рынок противопожарного оборудования предлагает разнообразные модели насосов, которые можно систематизировать по принципу действия. Наибольшее распространение в практике пожаротушения получили три основные категории: струйные, объёмные и центробежные насосы. Рассмотрим каждую из них более детально.
Струйные насосы
Данный тип оборудования работает за счёт кинетической энергии движущейся струи газа или жидкости. В свою очередь, струйные насосы подразделяются на две группы:
- Газоструйные насосы (эжекторы). Применяются преимущественно для предварительного заполнения водой всасывающих линий и корпусов центробежных насосов. Их работа основана на использовании разрежения, создаваемого выхлопными газами двигателя внутреннего сгорания. Движущийся по специальному каналу газ создаёт зону низкого давления, которая и обеспечивает подсос и перемещение жидкости.
- Водоструйные насосы. Являются штатным оборудованием пожарных автомобилей. Их ключевые функции — забор воды из различных, в том числе труднодоступных, источников (водоёмов, колодцев) и откачка воды из затопленных помещений после тушения пожара.
Объёмные пожарные насосы
Принцип работы этих насосов основан на периодическом изменении объёма рабочей камеры, что приводит к всасыванию и вытеснению жидкости. К объёмным насосам относятся несколько конструктивных разновидностей:
- Водокольцевые насосы. В них рабочее пространство изменяется за счёт эксцентрично расположенного ротора с лопатками. Перед запуском корпус необходимо частично заполнить жидкостью. Недостатком часто является относительно низкий КПД.
- Шестерённые насосы. Рабочими органами являются две шестерни, находящиеся в зацеплении. Ведущая шестерня приводится в движение от привода, а ведомая вращается свободно, перекачивая жидкость в полостях между зубьями.
- Пластинчатые (шиберные) насосы. Перекачивание среды осуществляется с помощью подвижных пластин (лопаток), скользящих в роторных пазах. При вращении они создают изменяющиеся по объёму камеры, обеспечивая всасывание и нагнетание.
- Поршневые насосы. Классический тип объёмного насоса, где основным рабочим элементом является поршень, совершающий возвратно-поступательное движение в цилиндре. Отличаются высоким КПД и хорошей всасывающей способностью, но, как правило, имеют меньшую производительность по сравнению с центробежными моделями.
Центробежные насосы
Это наиболее распространённый тип насосов на пожарной технике. Они создают напор за счёт центробежной силы, возникающей при вращении рабочего колеса (крыльчатки). Согласно данным, популярностью пользуются консольные модели с правым направлением вращения вала. Классифицировать центробежные насосы можно по нескольким критериям:
По величине создаваемого давления:
- Нормального давления (до 2,0 МПа);
- Высокого давления (до 5,0 МПа);
- Комбинированные (сочетающие оба режима).
По конструктивным и техническим особенностям:
- Количество ступеней (рабочих колёс): одноступенчатые, двухступенчатые и многоступенчатые.
- Ориентация вала: горизонтальная, вертикальная, наклонная.
- Напор: стандартные (до 100 м), высоконапорные (до 300 м) и комбинированные.
- Размещение на автомобиле: переднее, среднее, заднее.
Принципиальные схемы устройства пожарных насосов
Для наглядного понимания конструкции различных типов насосов используются принципиальные схемы.
Схема типичного объёмного насоса (например, поршневого):
Схема центробежного пожарного насоса:
Схема, иллюстрирующая работу объёмного насоса другого типа:
Классификация по принципу действия
Помимо уже рассмотренной детальной классификации, все пожарные насосы можно разделить на две большие группы, исходя из фундаментального принципа взаимодействия с перекачиваемой средой:
- Объёмные насосы. Жидкость перемещается за счёт циклического изменения объёма рабочей камеры. Сюда входят:
- Возвратно-поступательные (поршневые, плунжерные, диафрагменные).
- Роторные (шестерённые, винтовые, пластинчатые).
- Динамические насосы. Передача энергии жидкости происходит в результате динамического воздействия рабочих органов. Включают:
- Лопастные (центробежные, осевые, диагональные).
- Насосы трения (вихревые, струйные).
Ключевые технические характеристики
При оценке и сравнении моделей пожарных насосов необходимо обращать внимание на следующий комплекс технических параметров, определяющих их возможности и область применения:
- Максимальный рабочий напор;
- Подача (производительность) огнетушащего вещества;
- Возможность дозирования пенообразователя;
- Потребляемая (номинальная) мощность;
- Коэффициент полезного действия (КПД);
- Допустимый температурный диапазон эксплуатации;
- Максимально допустимые размер и концентрация твёрдых частиц в перекачиваемой среде;
- Частота вращения рабочего вала;
- Время выхода на рабочий режим (прогрев);
- Габаритные размеры и масса;
- Комплектация дополнительным оборудованием (манометры, задвижки, пеносмесители).
Типичные неисправности, их причины и методы устранения
В процессе интенсивной эксплуатации пожарный насос может выйти из строя или работать с пониженной эффективностью. Основными причинами являются естественный износ деталей, нарушение правил эксплуатации и разгерметизация соединений. Многие неполадки можно устранить силами расчёта или в ходе технического обслуживания. Рассмотрим распространённые ситуации:
- Не работает манометр (нет показаний давления). Причина: неисправность самого прибора или засор подводящего канала. Решение: замена манометра или прочистка канала.
- Повышенная вибрация и посторонний шум. Причина: ослабление крепёжных элементов или износ подшипников. Решение: подтяжка креплений, замена подшипников.
- Падение напора на выходе. Причина: засор рабочего колеса, износ уплотнений, подсос воздуха в систему, повреждение лопаток колеса. Решение: очистка, замена уплотнителей, устранение подсоса воздуха, замена рабочего колеса.
- Не работает пеносмеситель. Причина: засор дозатора или питающей магистрали. Решение: прочистка дозатора и магистрали.
- Снижение силы струи. Причина: засор всасывающей сетки, износ сальников, недостаточный уровень масла. Решение: очистка сетки, замена сальников и уплотнительных колец, проверка и долив масла.
- Не создаётся разрежение (насос не забирает воду). Причина: нарушение герметичности всасывающей линии, неполное закрытие арматуры. Решение: проверка и замена уплотнений, правильное позиционирование арматуры.
Порядок работы с пожарным насосом
Независимо от типа и модели, общий алгоритм запуска пожарного насоса имеет критически важный первый этап — его предварительное заполнение (заливка) водой. Большинство пожарных насосов не являются самовсасывающими, и работа «на сухую» может привести к их поломке. Только после полного удаления воздуха из проточной части можно переходить к набору давления и подаче огнетушащих веществ.
Отличие нормализованного центробежного пожарного насоса (НЦПВ) от обычного
Конструктивно НЦПВ и стандартные пожарные насосы имеют много общего. Однако нормализованные насосы, разработанные по единым техническим требованиям, обладают рядом существенных преимуществ, что делает их более эффективными:
- Повышенная производительность (до 50-60 л/с);
- Улучшенная всасывающая способность (увеличение на 20%);
- Более высокий КПД (прирост около 10%);
- Возможность одновременной работы с большим количеством генераторов пены (до 8);
- Расширенная совместимость с дополнительным навесным оборудованием.
Эти улучшенные характеристики напрямую влияют на оперативность: они позволяют быстрее заполнять цистерну пожарного автомобиля и, как следствие, эффективнее локализовать и ликвидировать возгорание.
Таким образом, грамотный выбор пожарного насоса требует тщательного анализа его технических характеристик, понимания принципа работы и условий будущей эксплуатации. Это позволяет максимально использовать потенциал оборудования для успешного выполнения основной задачи — спасения людей и имущества от огня.