Струйные насосы: классификация, принцип работы и физическая зависимость

Струйные насосы относятся к классу динамических насосов. По природе преобладающих сил, действующих на жидкость при работе струйных насосов, они относятся к смешанному виду, так как перекачиваемая жидкость получает энергию за счет действия на неё как массовых сил (сил инерции), так и силы жидкостного трения.

В пожарной охране применяют два типа струйных насосов по состоянию рабочей среды, подводимой к насосу: газоструйные и водоструйные.

Принцип работы струйного насоса. Рабочая среда подходит к насадку 1,который имеет сопло. На выходе из сопла жидкость, обладая запасом кинетической энергии, имеет максимальную скорость.

Увеличение скорости потока рабочей жидкости приводит к уменьшению давления в струе и камере 2 ниже атмосферного. Эжектируемая жидкость под действием атмосферного давления поступает в камеру 2 и уносится рабочей струёй в расширяющуюся камеру диффузора 3, где уменьшается скорость (скоростной напор) и увеличивается пьезометрический напор (давление) жидкости.

Водоструйные насосы

Водоструйные насосы в пожарной технике применяются для забора и подачи из открытого водоисточника дополнительного количества воды, а так же в качестве смесителей при необходимости получения раствора пенообразующего вещества или смачивателя в воде.

Представителем первого из них является гидроэлеватор Г-600А, второго — стационарные (ПС-5, ПС-12) и переносные (ПС-1, ПС-2, ПС-3) пенные смесители. Предназначен для забора воды из открытых водоисточников, которые находятся ниже уровня насоса до 20 м и удалены от пожарного автомобиля на расстояние до 100 м. Гидроэлеватор может забирать воду из водоисточников с небольшой глубиной (5…10см). Это свойство гидроэлеваторов позволяет использовать их для откачки воды, пролитой при тушении пожара.

Гидроэлеватор Г-600 состоит из корпуса, на котором шпильками закреплены колено 1 и диффузор 5 со смесительной камерой. Внутри корпуса установлен конический насадок 4, через который проходит поток рабочей жидкости, подаваемой от центробежного насоса ПА. Эжектируемая жидкость из открытого водоисточника через всасывающую сетку 3 поступает в вакуумную камеру и далее вместе с потоком рабочей жидкости перемещается в смесительную камеру и диффузор. Для соединения гидроэлеватора пожарными рукавами предусмотрены на колене гидроэлеватора и диффузора муфтовые соединительные головки.

Забор и подачу воды Г-600 осуществляют в следующем порядке:

• · установить АЦ и собрать рукавную линию по схеме, устранить резкие перегибы в рукавах, в цистерну через люк опустить напорно-всасывающий рукав и для устранения резких перегибов закрепить его рукавной задержкой;
• · выжав сцепление, включить коробку отбора мощности на насос и плавно отпустить педаль сцепления;
• · выключить сцепление рычагом из насосного отсека;

открыть одну напорную задвижку на насосе (к гидроэлеватору) и задвижку на трубопроводе от цистерны;

остальные задвижки и краны должны быть закрыты;

• · включить сцепление;
• · рычагом «Газ» увеличить частоту вращения вала насоса до 2000 об/мин;
• · при возвращении воды от гидроэлеватора в цистерну открыть задвижку на напорном коллекторе насоса (к стволу);
• · установить необходимый напор на насосе (70…80м);
• · следить за уровнем воды в цистерне и регулировать его открыванием (закрыванием) задвижки на напорном коллекторе насоса (к стволу) и частотой вращения вала насоса рукояткой «Газ».

Гидроэлеватор Г-600 обеспечивает работу одного ствола со спрыском диаметром 19 мм или трех стволов со спрыском диаметром 13 мм.

В случаях когда необходимо подавать воду на тушение пожаров через два ствола (расход до 10 л/с), а диаметр трубопровода из цистерны в насос недостаточен для поддержания уровня воды в емкости и стабильной работы насосной установки, необходимо всасывающий рукав от насоса опустить в емкость через люк.

Для насосов ПН-40 и ПН-30 в этом случае достаточно использовать водосборник, на один патрубок которого установлена заглушка, а к другому подсоединен рукав от гидроэлеватора (рис.2).

Наиболее характерными ошибками при работе с гидроэлеваторами являются:

• · перекручивание и перегибы рукавов при прокладке рукавных линий;
• · резкое открывание напорных задвижек при подаче воды к стволам;
• · снижение давления в рукавной линии от гидроэлеватора к водосборнику на всасывающей полости насоса;
• · при использовании водосборника подача воды к стволам при открытой задвижке на трубопроводе от емкости цистерны;
• · неполное открывание напорной задвижки на насосе при подаче воды к гидроэлеватору при запуске;
• · превышение предельного расстояния до водоисточника.

При использовании гидроэлеваторов для забора и подачи воды к пожару необходимо знать количество воды, необходимое для запуска системы. Воды в емкости должно быть достаточно для заполнения всей рукавной системы до гидроэлеватора и от него к насосу. С учетом продолжительности запуска системы расчетный объем воды должен быть с коэффициентом запаса не менее двух.