RU68324U1

RU68324U1 - FIRE MACHINE PUMP FOR WINTER CONDITIONS

Info

Publication number: RU68324U1
Application number: RU2007128405/22U
Authority: RU
Inventors: Михаил Александрович Савин; Юрий Антонович Кошмаров; Харис Исхакович Исхаков; Александр Викторович Бяков; Евгений Анатольевич Контобойцев; Сергей Константинович Гигин; Андрей Леонидович Караваев; Дмитрий Семенович Порваткин; Ольга Михайловна Савина; Иван Григорьевич Гилев
Original assignee: Михаил Александрович Савин
Priority date: 2007-07-23
Filing date: 2007-07-23
Publication date: 2007-11-27

Abstract

Изобретение относится к противопожарной технике, в частности к техническим средствам, предназначенным для предотвращения обледенения и замерзания магистральных пожарных напорных рукавных линий.The invention relates to fire fighting equipment, in particular to technical means designed to prevent icing and freezing of main fire pressure hose lines.

Сущность изобретения: пожарный центробежный насос собственно с масляной ванной и подшипниками, а также со всасывающим патрубком, в сборе с его напорным коллектором с перекрывными задвижками покрыты снаружи съемной теплоизоляцией, причем теплоизолирующее трехслойное покрытие выполнено в виде гибкого чехла, имеющего теплоотражающее металлизированное покрытие на стороне, обращенной к пожарному насосу, а также двух слоев теплоизоляции и при этом обеспечен воздушный зазор между слоями, причем гибкий чехол состоит из пяти частей: одной, закрывающей лицевую сторону насоса, отдельно от двух закрывающих тыльную, еще одного фрагмента чехла, экранирующих масляную ванну насоса с его подшипниками, а также фрагмента чехла, закрывающего всасывающий патрубок насоса.The inventive fire centrifugal pump itself with an oil bath and bearings, as well as with a suction pipe, assembled with its pressure manifold with shut-off valves, are coated externally with removable thermal insulation, and the heat-insulating three-layer coating is made in the form of a flexible cover having a heat-reflecting metallized coating on the side, facing the fire pump, as well as two layers of insulation, while providing an air gap between the layers, and the flexible cover consists of five parts: one, for discontinuity front side of the pump, separately from the two rear closure, another cover fragment shielding pump oil bath with its bearings as well as the cover piece, closing the suction inlet of the pump.

Description

Предполагаемое изобретение относится к противопожарной технике, в частности к техническим средствам для предотвращения обледенения и замерзания магистральных пожарных напорных рукавных линий.The alleged invention relates to fire fighting equipment, in particular to technical means for preventing icing and freezing of main fire pressure hose lines.

Изобретение может быть использовано в насосных установках пожарных автомобилей при работах в экстремальных условиях низких температур, поскольку бесперебойная подача огнегасящей жидкости (воды или пенообразующего раствора) к месту работы оперативных расчетов является одним из важных условий успешного тушения пожара [см. Боевой устав пожарной охраны - БУПО-95. Объявлен приказом МВД России от 05.07.1995 г. №257]. В суровых зимних условиях это сопряжено со значительными трудностями, особенно в Северных и Северо-восточных регионах страны, где температура воды в водопроводе снижается до 0,5°С, а в открытых водоемах, реках и озерах - до 0,3°С [см. Алешков М.В. Повышение работоспособности напорных рукавных линий при тушении пожаров в условиях низких температур. Дисс. канд. техн. наук - М.: ВИПТШ МВД СССР, 1990. - 293 с.].The invention can be used in pumping units of fire engines when working in extreme conditions of low temperatures, since the uninterrupted supply of extinguishing liquid (water or foaming solution) to the place of work of operational calculations is one of the important conditions for successful fire fighting [see Fire fighting combat charter - BUPO-95. Declared by order of the Ministry of Internal Affairs of Russia dated 05.07.1995, No. 257]. In severe winter conditions, this is associated with significant difficulties, especially in the Northern and North-Eastern regions of the country, where the temperature of the water in the water supply drops to 0.5 ° C, and in open water, rivers and lakes to 0.3 ° C [cm . Aleshkov M.V. Improving the performance of pressure hose lines when fighting fires at low temperatures. Diss. Cand. tech. Sciences - M.: VIPPSH Ministry of Internal Affairs of the USSR, 1990. - 293 p.].

Оперативному составу пожарной охраны известны случаи замерзания воды в рукавных линиях при тушении пожара. Происходит это потому, что вода, подаваемая по рукавной линии, отдает тепло в окружающее пространство. Количество теряемого тепла пропорционально разности температур воды и окружающего воздуха и возрастает с уменьшением скорости движения воды. Таким образом, по мере движения воды по рукавной линии температура ее понижается. При этом исследованием установлено, что увеличение температуры воды на каждые 0,1°С позволяет удлинить магистральную пожарную напорную рукавную линию на 50 метров [см. Алешков М.В. Повышение работоспособности напорных рукавных линий при тушении пожаров Fire brigade operatives are aware of cases of freezing of water in hose lines during fire fighting. This happens because the water supplied through the hose line gives off heat to the surrounding area. The amount of heat lost is proportional to the temperature difference between the water and the surrounding air and increases with decreasing water velocity. Thus, as the water moves along the hose line, its temperature decreases. Moreover, the study found that increasing the water temperature for every 0.1 ° C allows you to extend the main fire pressure hose line by 50 meters [see Aleshkov M.V. Improving the operability of pressure hose lines during fire fighting

в условиях низких температур. Дисс. канд. техн. наук - М.: ВИПТШ МВД СССР, 1990. - 293 с.].at low temperatures. Diss. Cand. tech. Sciences - M.: VIPTSH of the Ministry of Internal Affairs of the USSR, 1990. - 293 p.].

Особенно велика опасность замерзания воды в рукавной линии в начальный период работы насосно-рукавной системы. При низкой наружной температуре температура стенок рукавов близка к температуре окружающего воздуха и поступающая в них вода быстро охлаждается, превращаясь иногда в пастообразную ледяную массу («шугу»), которая закупоривает пожарный ствол, а затем и рукавную линию. В результате реально возможен срыв выполнения боевой задачи. Замерзшие рукавные линии сложно разобрать, и, соответственно, убрать в скатки. Попытки загибов замерзших рукавов в ходе сворачивания сил и средств после окончания тушения пожара приводят к их механическим повреждениям (порывам). Это является одной из причин того, что в регионах с низкими температурами значительная доля напорных пожарных рукавов списывается ранее установленного срока.The danger of freezing water in the hose line during the initial period of operation of the pump-hose system is especially great. At low outside temperatures, the temperature of the walls of the hoses is close to the temperature of the surrounding air and the water entering them quickly cools, sometimes turning into a paste-like ice mass (“sludge”), which clogs the fire barrel, and then the hose line. As a result, disruption to the fulfillment of a combat mission is really possible. Frozen hose lines are difficult to disassemble, and, accordingly, put into the slides. Attempts to bend the frozen sleeves during the folding of forces and means after the fire has been extinguished lead to their mechanical damage (gusts). This is one of the reasons that in regions with low temperatures a significant proportion of pressure fire hoses are written off earlier than the established deadline.

Известны технические возможности уменьшить интенсивность образования льда в рукавах, увеличить длину магистральной пожарной напорной рукавной линии посредством подогрева воды, например, непосредственно насосом. Это связано с относительно низким КПД центробежных пожарных насосов. Так, величина КПД центробежного пожарного насоса марки НЦПН-40/100 изменяется от 60% - при номинальной подаче до нуля при отсутствии подачи воды [см. Справочное пособие водителя пожарного автомобиля. - М.: ВНИИПО МВД России. 1997. - 126 с.]. Таким образом, работающий центробежный насос нагревается. И, к примеру, при работе насоса на режиме холостого хода вся мощность, получаемая спецагрегатом от двигателя в результате трения воды о вращающееся рабочее колесо и стенки корпуса насоса трансформируется в тепло и диссипируется.Known technical possibilities to reduce the intensity of ice formation in the sleeves, to increase the length of the main fire pressure hose line by heating the water, for example, directly with a pump. This is due to the relatively low efficiency of centrifugal fire pumps. So, the efficiency of a centrifugal fire pump of the NTsPN-40/100 brand varies from 60% - with a nominal supply to zero in the absence of water supply [see Reference manual for the driver of a fire truck. - M .: VNIIPO Ministry of Internal Affairs of Russia. 1997. - 126 p.]. Thus, the working centrifugal pump heats up. And, for example, when the pump is idling, all the power received by the special unit from the engine as a result of friction of water against the rotating impeller and the walls of the pump housing is transformed into heat and dissipated.

Степень нагрева воды в насосе, как это установлено испытаниями [см. Шебеко Н. О работе насосов при низких температурах / Пожарное дело. 1960. - №10, 24-25 с.], зависит от количества воды, подаваемой насосом в The degree of heating of water in the pump, as established by the tests [see Shebeko N. On the operation of pumps at low temperatures / Fire. 1960. - No. 10, 24-25 p.], Depends on the amount of water supplied by the pump in

рукавную линию, напора, развиваемого насосом, температуры воздуха, а также от интенсивности рассеивания тепла от его наружных поверхностей в окружающую среду.hose line, pressure developed by the pump, air temperature, as well as the intensity of heat dissipation from its external surfaces into the environment.

Известно также, что для уменьшения, диссипации тепла от наружных поверхностей пожарного насоса в окружающий холодный воздух нормативные документы [см. Рекомендации по практической работе со специальными агрегатами пожарных автомобилей. - М.: ВНИИПО МВД России. 1994. - 54 с.] обязывают водителя после установки соответствующего режима работы насоса, закрыть дверь насосного отсека и наблюдать за показанием приборов через окно в указанной двери. Однако такие действия далеко не всегда реально осуществимы, поскольку далеко не во всех дверях насосных отсеков предусмотрены конструкцией стеклянные окна. И потому водители пожарных автомобилей вынуждены держать двери насосных отсеков зимой, как и летом, открытыми.It is also known that to reduce, dissipate heat from the outer surfaces of the fire pump into the surrounding cold air regulatory documents [see Recommendations for practical work with special units of fire trucks. - M .: VNIIPO Ministry of Internal Affairs of Russia. 1994. - 54 p.] Oblige the driver, after setting the appropriate operating mode of the pump, to close the door of the pump compartment and observe the readings through the window in the specified door. However, such actions are far from always feasible, since far from all the doors of the pump compartments glass windows are provided for. And therefore, fire truck drivers are forced to keep the doors of the pump rooms in winter, as in summer, open.

В условиях низких температур, обогрев насосного отсека пожарной автомобиля, кроме того, осуществляется теплотой отработавших газов двигателя внутреннего сгорания базового шасси, посредством удлиненной выхлопной трубы и специального радиатора отопления смонтированного в насосном отсеке непосредственно под насосом пожарного автомобиля [см. Автоцистерна пожарная АЦ-4,0-40 (4331) модель 8 ВР. Руководство по эксплуатации. - Варгаши: 1999. - 19 с.].At low temperatures, heating the pump compartment of a fire truck is also carried out by the heat of exhaust gases of the internal combustion engine of the base chassis, using an elongated exhaust pipe and a special heating radiator mounted in the pump compartment directly below the fire truck’s pump [see Fire truck AC-4,0-40 (4331) model 8 VR. Manual. - Vargashi: 1999. - 19 p.].

Недостатком такого технического решения является весьма низкий КПД обогрева насоса, поскольку насосный отсек пожарной автоцистерны расположен в хвостовой части автомобиля и отработавшие газы двигателя базового шасси успевают существенно охладиться, а между радиатором отопления и насосом отсутствует непосредственный механический контакт - зазор составляет до 150 мм.The disadvantage of this technical solution is the very low efficiency of heating the pump, since the pump compartment of the fire truck is located in the rear of the car and the exhaust gases of the base chassis engine have time to cool significantly, and there is no direct mechanical contact between the heating radiator and the pump - the gap is up to 150 mm.

Известно другое техническое решение по обогреву насоса пожарного автомобиля. Особенностью данного технического решения [см. Пожарная Another technical solution for heating a fire truck pump is known. A feature of this technical solution [see Fire department

автоцистерна АЦ-6,0 - 40/4 (53211) модель 1-ДД. Инструкция по эксплуатации. ОАО «Давыдово». 1997. - 34 с.] является то, что в корпусе пожарного насоса (тип НХ-30, изготовитель - австрийская фирма ROSENBAUER), имеется полость - рубашка обогрева, в которой циркулирует жидкость из системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания базового шасси.tanker AC-6.0 - 40/4 (53211) model 1-DD. User's manual. OJSC "Davydovo". 1997. - 34 S.] is that in the body of the fire pump (type HX-30, the manufacturer is the Austrian company ROSENBAUER), there is a cavity - a heating jacket, in which liquid circulates from the cooling system of the internal combustion engine of the base chassis.

Недостатком данного технического решения являются наличие дополнительных коммуникаций и увеличение количества, а, следовательно, и теплоемкости охлаждающей жидкости в системе двигателя базового шасси, что удлиняет послепусковой прогрев силового агрегата и, тем самым, приводит к ухудшению динамических характеристик пожарного автомобиля.The disadvantage of this technical solution is the presence of additional communications and an increase in the quantity and, consequently, the heat capacity of the coolant in the engine system of the base chassis, which lengthens the post-start heating of the power unit and, thereby, leads to a deterioration in the dynamic characteristics of the fire truck.

Задачей изобретения является обеспечение усиленного подогрева огнетушащей жидкости, находящейся в пожарном центробежном насосе теплотой, выделяющейся при его работе для предотвращения обледенения и замерзания воды в магистральных напорных рукавных линиях в условиях низких температур окружающего воздуха при минимальных доработках конструкций агрегатов пожарных машин. Данное техническое решение, таким образом, также позволит эффективнее проводить работы по размораживанию гидрантов в зимний период [см. Рекомендации по практической работе со специальными агрегатами пожарных автомобилей. - М.: ВНИИПО МВД России. 1994. - 54 с.].The objective of the invention is to provide enhanced heating of the extinguishing fluid that is in the centrifugal fire pump with heat released during its operation to prevent icing and freezing of water in the main pressure hose lines at low ambient temperatures with minimal modifications to the design of the units of fire engines. This technical solution, therefore, will also allow more efficient work on defrosting hydrants in the winter [see Recommendations for practical work with special units of fire trucks. - M .: VNIIPO Ministry of Internal Affairs of Russia. 1994. - 54 p.].

Для решения этой задачи подогрев огнетушащей жидкости производят посредством эффективной теплоизоляции пожарного центробежного насоса собственно и его напорного коллектора для максимального сохранения теплоты, выделяющейся при работе пожарного насоса и ее последующей передачи потоку огнетушащей жидкости, обеспечивающей увеличения длины магистральных пожарных напорных рукавных линий.To solve this problem, the fire extinguishing fluid is heated by effectively insulating the fire centrifugal pump itself and its pressure head collector to maximize the heat generated during the fire pump operation and its subsequent transfer to the fire extinguishing fluid flow, which increases the length of the main fire pressure hose lines.

Задача решается тем, что при эксплуатации в условиях низких температур окружающего воздуха, пожарный насос в сборе с напорным коллектором и перекрывными задвижками капсулируют т.е. их наружные поверхности полностью покрывают утеплительным гибким теплоизолирующим съемным The problem is solved in that when operating at low ambient temperatures, the fire pump assembly with a pressure header and shutoff valves is encapsulated i.e. their outer surfaces are completely covered with a flexible insulating heat-insulating removable

покрытием - чехлом, закрепленным на насосе, при этом сторона чехла, обращенная к насосу имеет теплоотражающее покрытие, например металлизированное, в виде напыленной алюминиевой пленки, причем гибкий чехол состоит из пяти частей: одной, закрывающей лицевую сторону насоса, отдельно от двух закрывающих тыльную, еще одного фрагмента чехла, экранирующих масляную ванну насоса с его подшипниками, а также фрагмента чехла, закрывающего всасывающий патрубок насоса.coating - a cover attached to the pump, while the side of the cover facing the pump has a heat-reflecting coating, for example metallized, in the form of a sprayed aluminum film, and the flexible cover consists of five parts: one that covers the front of the pump, separately from the two that cover the back, another fragment of the cover that shields the oil bath of the pump with its bearings, as well as a fragment of the cover that covers the suction pipe of the pump.

На фиг.1 представлена схема пожарного насоса с покрытием для работы в условиях низких температур, изготовленным в виде съемного чехла-пакета из двух теплоизолирующего и теплоотражательного слоев. Где 1 - коллектор с перекрывными задвижками, 2 - насос собственно, 3 - теплоотражательный слой, 4 и 5 - теплоизолирующие слои, 6 - элементы крепления.Figure 1 presents a diagram of a fire pump with a coating for operation at low temperatures, made in the form of a removable cover package of two heat-insulating and heat-reflecting layers. Where 1 is a collector with shutoff valves, 2 is the pump itself, 3 is the heat-reflecting layer, 4 and 5 are the heat-insulating layers, 6 are the fasteners.

На фиг.2 представлен местный вид на конструкцию.Figure 2 presents a local view of the structure.

Теплоизолирующее покрытие выполнено съемным и представляет собой пакет из двух теплоизолирующих и одного теплоотражательного слоев. Сочетание металлизированной полульняной ткани (эластоискожа-Т теплоотражательная), и 2-х слоев теплоизолирующего материала например, из войлока тонкошерстяного АТИМ-9 или холсто-прошивного ватина, используемых в комплектах теплозащитной одежды для пожарных (см. Простов Н.И., Аверин Ю.Ф., Логинов В.И. Техническое описание и инструкция по эксплуатации комплекта теплозащитной одежды для пожарных ТК-800. - М.: ВНИИПО МВД СССР, 1987. с.3; 6; 7), либо из термостойких волокон из ароматических полиамидов (см. Политехнический словарь / ред. Ишлинский А.Ю. - М.: Советская энциклопедия, 1989. с.398) и т.п. Кроме того, такое гибкое трехслойное утеплительное покрытие для лучшей теплоизоляции выполнено в виде пакета т.е. с воздушным промежутком между слоями.The heat-insulating coating is removable and is a package of two heat-insulating and one heat-reflecting layers. The combination of metallized half-linen fabric (elasto-artificial-T is heat-reflecting), and 2 layers of heat-insulating material, for example, of felt thin-wool ATIM-9 or canvas-piercing batting, used in sets of thermal protective clothing for firefighters (see Prostov N.I., Averin Yu .F., Loginov VI Technical description and operating instructions for a set of heat-protective clothing for firefighters TK-800. - M .: VNIIPO Ministry of Internal Affairs of the USSR, 1987. p.3; 6; 7), or from heat-resistant fibers from aromatic polyamides (see Polytechnical Dictionary / Ed. Ishlinsky A.Yu. - M .: So Veteran Encyclopedia, 1989. p. 398), etc. In addition, such a flexible three-layer insulation coating for better thermal insulation is made in the form of a package i.e. with an air gap between the layers.

Пожарная машина с насосом в сборе с напорным коллектором капсулированным таким гибким трехслойным утеплительным покрытием-чехлом Fire truck with pump assembly with pressure manifold encapsulated by such a flexible three-layer insulation coating-cover

в условиях низких температур окружающего воздуха работает следующим образом.in conditions of low ambient temperatures it works as follows.

После забора воды из водоисточника и запуска насоса отдача тепла от наружных поверхностей насоса и его напорного коллектора в окружающую среду практически не происходит т.к. они снаружи теплоизолированы. В сильные морозы, перед подачей воды в рукавную линию воду рекомендуется предварительно нагреть работой насоса на больших оборотах при этом перекрывные задвижки должны быть полностью закрыты, что позволяет ускорить прогрев насоса и огнетушащей жидкости в нем. [см. Рекомендации по практической работе со специальными агрегатами пожарных автомобилей. - М.: ВНИИПО МВД России. 1994. - 54 с.]. После чего подать воду из насоса в свободный напорный патрубок и только при устойчивой работе насоса подавать воду в рукавную линию.After taking water from the water source and starting the pump, heat transfer from the external surfaces of the pump and its pressure collector to the environment practically does not occur. they are insulated from the outside. In severe frosts, before supplying water to the hose line, it is recommended to preheat the pump at high speeds while the shut-off valves must be completely closed, which allows to accelerate the heating of the pump and the extinguishing liquid in it. [cm. Recommendations for practical work with special units of fire trucks. - M .: VNIIPO Ministry of Internal Affairs of Russia. 1994. - 54 p.]. Then supply water from the pump to a free discharge pipe and only with steady operation of the pump supply water to the hose line.

При необходимости временного прекращения подачи воды на тушение насос не останавливать, а закрыть напорные задвижки насоса и снизить обороты двигателя. При этом насос постепенно нагревается. Об интенсивности прогрева насоса свидетельствуют следующие научные данные: при нулевой подаче и работе пожарного центробежного насоса марки ПН-40УВ на номинальной частоте вращения вала рабочего колеса 2700 об/мин потребляемая им мощность составляет порядка 22 кВт [Пожарная техника. Учебник / Под ред. Безбородько М.Д. - М.: Академия ГПС МЧС России, 2004 - 550 с.]. При достижении температуры воды в насосе 75°С загорается предупредительная лампочка - на тех насосах, которые оснащены такой теплоизмерительной системой [см. Пожарная автоцистерна АЦ-6,0 - 40/4 (53211) модель 1-ДД. Инструкция по эксплуатации. ОАО «Давыдово». 1997. - 34 с]. Для предотвращения дальнейшего повышения температуры насоса и обрыва столба жидкости во всасывающей линии, или перемерзания последней необходимо предусматривать ручной или автоматический сброс воды на слив в водоем, например: открыть на короткое время свободный патрубок насоса или сливной If it is necessary to temporarily stop the extinguishing water supply, do not stop the pump, but close the pressure valves of the pump and reduce engine speed. In this case, the pump gradually heats up. The following scientific data testify to the intensity of the pump warm-up: at zero feed and operation of the PN-40UV brand centrifugal fire pump at a nominal impeller shaft speed of 2700 rpm, the power consumed by it is about 22 kW [Fire fighting equipment. Textbook / Ed. Bezborodko M.D. - M.: Academy of State Fire Service of the Ministry of Emergencies of Russia, 2004 - 550 p.]. When the water temperature in the pump reaches 75 ° C, a warning light comes on - on those pumps that are equipped with such a heat measuring system [see Fire truck AC-6.0 - 40/4 (53211) model 1-DD. User's manual. OJSC "Davydovo". 1997. - 34 s]. To prevent a further increase in the temperature of the pump and breakage of the liquid column in the suction line, or freezing of the latter, it is necessary to provide manual or automatic discharge of water to the drain into the reservoir, for example: open for a short time a free pump nozzle or drain

краник в его корпусе [см. Рекомендации по практической работе со специальными агрегатами пожарных автомобилей. - М.: ВНИИПО МВД России. 1994. - 54 с.].faucet in its body [see Recommendations for practical work with special units of fire trucks. - M .: VNIIPO Ministry of Internal Affairs of Russia. 1994. - 54 p.].

Перед остановкой насоса необходимо открыть сливной краник и убедиться в прохождении через него воды, Разборку магистральных напорных рукавных линий производить сразу же по окончании тушения пожара. Если имеется достаточное количество личного состава пожарных чтобы одновременно рассоединить каждую пару соединительных головок, то дается команда остановки насоса и одновременно рассоединяются все рукава. Необходимо сразу же слить из них воду. Если личного состава для этого недостаточно, то при уборке линий подача воды не прекращается. Уборка производится со стороны пожарного ствола при уменьшенном напоре [см. Рекомендации по практической работе со специальными агрегатами пожарных автомобилей. - М.: ВНИИПО МВД России. 1994. - 54 с.]. Затем остановить насос. После этого возможно отсоединить всасывающий рукав и полностью удалить воду из полости насоса.Before stopping the pump, it is necessary to open the drain cock and make sure that water passes through it. Disassemble the main pressure head hose lines immediately after the fire is extinguished. If there is a sufficient number of firefighters personnel to simultaneously disconnect each pair of connecting heads, a command is given to stop the pump and at the same time all sleeves are disconnected. It is necessary to immediately drain water from them. If the personnel are not enough for this, then when cleaning the lines, the water supply does not stop. Cleaning is done from the side of the fire barrel with a reduced pressure [see Recommendations for practical work with special units of fire trucks. - M .: VNIIPO Ministry of Internal Affairs of Russia. 1994. - 54 p.]. Then stop the pump. After that, it is possible to disconnect the suction sleeve and completely remove water from the pump cavity.

Наличие теплоизолирующего покрытия на пожарном насосе в условиях низких температур, гарантирует более полное удаление через сливной краник на корпусе насоса воды, оставшейся после его работы на пожаре, что позволяет исключить примерзание рабочего колеса к корпусу, а также клапанов перекрывных задвижек на коллекторе насоса к их седлам.The presence of a heat-insulating coating on the fire pump at low temperatures ensures a more complete removal through the drain valve on the pump casing of the water remaining after its operation in the fire, which eliminates the freezing of the impeller to the casing, as well as the shutter valves on the pump manifold to their seats .

При положительных температурах окружающего воздуха (в летнее время) теплоизолирующее покрытие снимается и насос работает в штатном режиме.At positive ambient temperatures (in the summer), the insulating coating is removed and the pump is operating normally.

Практическую проверку предложенной конструкции теплоизолирующего покрытия-чехла провели в ГУ «Учебный центр ФПС Свердловской област». Для предварительной оценки предложенного технического решения была спланирована и поставлена серия поисковых экспериментов. Пожарная автоцистерна марки АЦ-3,2-40(433114), оборудованная малоизношенным A practical verification of the proposed design of the insulating coating-cover was carried out in the State Institution “Training Center of the Federal Border Guard Service of the Sverdlovsk Region”. For a preliminary assessment of the proposed technical solution, a series of search experiments was planned and delivered. ATS-3.2-40 (433114) brand fire truck equipped with little wear

центробежным пожарным насосом ПН-40УВ (наработка которого составила 186 часа при ресурсе спецагрегата 1100 часов) заднего расположения, была закрыта с трех сторон сплошными экранами, что обеспечивало полный штиль. Напоры на коллекторе насоса измерялись манометром МТП-160 класса точности 1,5; с пределами измерений 1-16 атм, а разрежение - мановакууметром класса точности 1,5; с пределами измерений от минус 1 до 6 атм. Частота оборотов вала рабочего колеса насоса ПН-40УВ определялась посредством штатного тахометра. Хронометраж осуществлялся механическим секундомером марки «Слава» ГОСТ 5072-79 с ценой деления 0,1 с.the centrifugal fire pump PN-40UV (the operating time of which was 186 hours with the resource of the special unit 1100 hours) of the rear location, was closed on three sides with solid screens, which ensured complete calmness. The pressure on the pump manifold was measured with an MTP-160 pressure gauge of accuracy class 1.5; with measurement limits of 1-16 atm, and rarefaction with a manovacuometer of accuracy class 1.5; with measurement limits from minus 1 to 6 atm. The rotational speed of the impeller shaft of the PN-40UV pump was determined using a standard tachometer. Timing was carried out by a mechanical stopwatch of the “Glory” brand GOST 5072-79 with a division price of 0.1 s.

Температура окружающего воздуха в экспериментах составляла 5±1°С. Динамика прогрева воды определялась термометрами манометрического типа ТКП-60/3М с пределами измерений 0-120°С класса точности 2,5. Один датчик измерял температуру во всасывающем патрубке насоса, а другой - в его напорном коллекторе. Среднеобъемная температура Т_ν определялась как среднее арифметическое от показаний этих приборов.The ambient temperature in the experiments was 5 ± 1 ° C. The dynamics of water heating was determined by thermometers of gauge type TKP-60 / 3M with measurement limits of 0-120 ° C accuracy class 2.5. One sensor measured the temperature in the suction port of the pump, and the other in its pressure manifold. The volumetric average temperature T _{ν was} determined as the arithmetic mean of the readings of these devices.

Всего было проведено три поисковых эксперимента, в каждом из которых измерения температур проводили как с предложенным средством теплоизоляции - чехлом насоса, так и без него.In total, three search experiments were carried out, in each of which temperature measurements were carried out both with the proposed thermal insulation agent - the pump cover, and without it.

Так в первом из поисковых экспериментов воду в насосе прогревали при номинальной частоте вращения вала рабочего колеса 2700 об/мин с начальной температурой 20°С до среднеобъемной температуры 60°С.So in the first of the search experiments, the water in the pump was heated at a nominal impeller shaft speed of 2700 rpm with an initial temperature of 20 ° C to a volume average temperature of 60 ° C.

Условия второго эксперимента предусматривали определение динамики охлаждения опорожненного насоса с температуры 60°С до 30°С.The conditions of the second experiment included determining the dynamics of cooling an empty pump from a temperature of 60 ° C to 30 ° C.

Аналогично в третьем эксперименте также определялась динамика охлаждения насоса, но уже в случае, если по каким-либо причинам из него не была слита вода.Similarly, in the third experiment, the dynamics of cooling the pump was also determined, but already if, for some reason, water was not drained from it.

Проведенными опытами установлено, что вода в корпусе насоса при номинальной частоте вращения вала рабочего колеса нагревается от 20°С до It was established by experiments that the water in the pump housing at a rated speed of the impeller shaft is heated from 20 ° C to

60°С на одну минуту быстрее в случае, если насос теплоизолирован чехлом предложенной конструкции.60 ° C one minute faster if the pump is thermally insulated with a cover of the proposed design.

Имеет место также замедление темпов охлаждения теплоизолированного насоса в сравнении с не теплоизолированным как заполненного водой (см. Фиг 3), так и порожнего (Фиг 4). Таким образом, данное техническое решение обеспечило уменьшение суммарного коэффициента теплоотдачи при этом на 10% и в 1,5 раза соответственно.There is also a slowdown in the cooling rate of the heat-insulated pump in comparison with not heat-insulated both filled with water (see Fig. 3) and empty (Fig. 4). Thus, this technical solution ensured a decrease in the total heat transfer coefficient in this case by 10% and 1.5 times, respectively.

Проведенное практическое испытание предложенного технического решения позволяет сделать вывод об эффективности теплоизоляции пожарного насоса: оно технически осуществимо и не требует больших материальных затрат.A practical test of the proposed technical solution allows us to conclude that the heat insulation of the fire pump is effective: it is technically feasible and does not require large material costs.

Применение предложенного технического решения по теплоизоляции пожарного насоса в условиях низких температур изменяет тепловой баланс пожарного насоса в сторону уменьшения рассеивания тепла, выделяющегося при его работе и позволяет этим теплом интенсивнее подогревать воду внутри пожарного насоса без привлечения каких-либо внешних теплоисточников, исключить операции по розжигу последних, их техобслуживанию и т.п. При использовании теплоизолирующего покрытия насоса уменьшатся износ и увеличится долговечность пожарных напорных рукавов зимой, т.к. указанные показатели во многом зависят от температуры потока огнетушащей жидкости в них. Все это в целом повышает надежность насосно-рукавных систем и эффективность тушения пожаров в условиях низких температур окружающего воздуха, т.е. обеспечит уменьшение количества жертв и материальных потерь от пожаров при обеспечении пожарных машин зимним комплектом теплоизоляции-чехлом для насоса.The application of the proposed technical solution for thermal insulation of a fire pump at low temperatures changes the heat balance of the fire pump in the direction of decreasing the heat dissipation generated during its operation and allows this heat to heat the water inside the fire pump more intensively without involving any external heat sources, to exclude ignition operations of the latter , their maintenance, etc. When using a heat-insulating coating of the pump, wear will decrease and the durability of fire pressure hoses in winter will increase. these indicators largely depend on the temperature of the flow of the extinguishing fluid in them. All this, on the whole, increases the reliability of pumping systems and the efficiency of extinguishing fires at low ambient temperatures, i.e. will provide a reduction in the number of victims and material losses from fires while providing fire engines with a winter set of thermal insulation-cover for the pump.

Claims

1. The pump of a fire engine for winter conditions, comprising a pump, in fact, with its bearings and an oil bath, a suction pipe, assembled with a pressure header with shut-off valves, characterized in that the pump is equipped and coated on the outside with a removable heat-insulating coating, and the heat-insulating coating is made in the form of a flexible cover that covers all surfaces of the pump and is made of non-combustible, water-repellent, heat-insulating material, and the side of the cover facing the pump is covered with heat-reflecting metallization layer.

2. The fire engine pump according to claim 1, characterized in that the flexible cover is a combination of metallized half-linen fabric (elastoiskozha-T heat-reflecting) and two layers of heat-insulating material - felt thin-wool ATIM-9 or canvas-pierced batting or heat-resistant fibers made of aromatic polyamides .

3. The fire engine pump according to claim 1 or 2, characterized in that for effective thermal insulation the flexible three-layer cover is made in the form of a package, that is, with an air gap between the layers and has fastening elements to the pump structures.

4. The fire engine pump according to claim 1, characterized in that the flexible cover structurally consists of five parts: covering the front side of the pump, two separately covering the back, another fragment of the cover, shielding the oil bath of the pump with its bearings, as well as a fragment of the cover, closing the suction pipe of the pump.