Пожарные насосные станции: особенности устройства
Пожарная насосная станция — установка, которая обеспечивает подачу воды, другой жидкости для тушения огня или газовой среды под напором к очагу возгорания. Таким оборудованием оснащают автомашины экстренных служб.
Для успешной ликвидации пожаров устройство должно выполнять две операции: всасывание (забор) воды или другой среды и ее нагнетание, то есть выброс под высоким давлением на горящий объект.
Пожарные насосные станции отличаются следующими параметрами.
- Подача. По сути, производительность, то есть объем рабочей среды, пропускаемой через устройство за заранее обозначенное время. Этот параметр измеряется в литрах или кубометрах в секунду и является основным.
- Высота всасывания. Расстояние между горизонтальной осью насоса и поверхностью рабочей среды, забираемой устройством. Говоря проще, это высота, на которую устройство способно поднять воды при заборе из источника.
- Напор. Высота, на которую жидкость или газовая смесь поднимается из выходного отверстия насоса, Стандартные значения — 200 или 400 метров. Напор определяется давлением измеряемым манометром в паскалях.
- Рабочий выход. Коэффициент полезного действия установки: отношение объема выброшенной воды к объему забранной за единицу времени. КПД станций для пожаротушения составляет не менее 40 % при высоком давлении.
Главная конструктивная особенность пожарных насосных станций — необходимость герметичного и максимально прочного сочленения всех деталей установки. Это шибер, вал, коллектор, соединительный элемент для закрепления рукава, задвижка, ротор, корпус, входной патрубок, спиральная камера и некоторые другие элементы. Данное требование содержится в государственном стандарте 52283-2019, определяющем нормативные технические характеристики к оборудованию для тушения пожаров.
Виды пожарных насосов
Для тушения пожаров подходят агрегаты, способные обеспечить нужное давление и напор. ГОСТ 52283-2019 устанавливает перечень нагнетательного оборудования, которое можно использовать при борьбе с огнем. Применение в этих целях иных установок небезопасно, поэтому недопустимо.
Разрешенные виды насосов для систем пожаротушения:
- Струйные насосы. Простая по принципу действия конструкция. Жидкость или газовая среда выбрасываются мощной струей, а напор усиливает сужение выходного сопла. Существует два основных варианты агрегатов данного типа: водоструйные и газоструйные. Первые способны забирать воду из водоемов с обильной береговой растительностью. Это основной вид установок, которыми комплектуют все машины пожарных бригад. Однако у них низкий КПД.
- Объемные насосы. Более сложная конструкция. Устройство ПНС такого типа включает элемент, который меняет объем внутренней камеры агрегата, что и обеспечивает давление при выбросе рабочей смеси. По типу контролирующего емкости элемента различают поршневые, пластинчатые, водокольцевые и шестеренные станции. В них установлены соответственно поршни, лопасти ротора, сам ротор и кольца-шестерни. КПД таких систем в целом достаточно высок.
- Центробежные насосы. Наиболее эффективное оборудование для подачи воды в очаг возгорания. Внутри корпуса вращается колесо, которое передает смеси энергию и повышает давление при увеличении скорости вращения. Зубчатый элемент переправляет воду в диффузор. Выпускают агрегаты с напором до 100 или до 300 метров, с разным числом колес, расположением вала и размещением в машине.
Принцип работы и типы конструкции
Устройства также классифицируют исходя из того, как работают пожарные насосы — как создается напор. Различают два типа оборудования:
- Объемные насосы. Принцип их работы основан на изменении объема внутреннего отсека: это происходит за счет движения ротора, поршня, шестерни, иного элемента. С точки зрения конструкции различают возвратно-поступательные и роторные подвиды. К первым относят плунжерные, диафрагменные и поршневые модели, ко вторым — шиберные (пластинчатые), винтовые, шестеренные устройства.
- Динамические насосы. Всасывают и выбрасывают под напором воду за счет действия инерционных сил. Это позволяет им забирать и подавать даже сильно загрязненную воду. Конструктивно различают лопастные ПНС и агрегаты трения. К первым относят осевые, диагональные и центробежные устройства, ко вторым вихревые и струйные модели.
Насосы для пожаротушения различают также по максимальному давлению. Выпускают установки с нормальным напором до 2 мегапаскалей и с повышенным до 5 МПа. Производят и модели, совмещающие оба режима работы.
Нагнетательные конструкции могут применяться самостоятельно, но довольно часто их устанавливают на пожарные машины и встраивают в полноценные станции пожаротушения, оснащенные гидравлической системой регулирования.
