Обґрунтування параметрів пожежного насосу з криволінійно-профільованими роторами - Автореферат

Протягом лише 2004 року підрозділи пожежної охорони МНС України здійснили гасіння 53264 пожеж, під час яких врятовано життя 4102 особам, в т.ч. Ефективність ліквідації пожеж та проведення пожежно-рятувальних робіт значною мірою залежить від працездатності, продуктивності, швидкості розгортання технічних засобів пожежогасіння у тому числі і пожежно-технічного обладнання, одним з видів якого є пожежні насоси різних типів. Обєкт дослідження - пожежні насоси та процеси, що відбуваються під час реалізації технологій гасіння пожеж та проведення пожежно-рятувальних робіт. обґрунтовано основні параметри пожежного насосу з дволопатевими криволінійно-профільованими роторами, що дозволяє підвищити ефективність його роботи в умовах гасіння пожеж та проведення пожежно-рятувальних робіт. вперше науково обґрунтовано основні параметри пожежного насосу із дволопатевими криволінійно-профільованими роторами, а саме: геометричні параметри роторів, функціональні зазори, жорсткість та міцність конструктивних елементів (корпусу, валів та їх опор, ущільнень, деталей зубчастої передачі тощо), реалізація яких призвела до підвищення ефективності його роботи в умовах гасіння пожеж та проведення пожежно-рятувальних робіт.Насоси такого типу призначені для роботи винятково з газовим середовищем, в той же час пожежні рідинні насоси поєднують роботу компресора (в процесі попереднього всмоктування рідини і заповнення нею робочих порожнин) і рідинного насосу (під час нагнітання рідини у напірний рукав). На рисунку зображено ротори в положенні, коли обєми нагнітання та всмоктування однакові, один з роторів відсік ще один обєм - обєм відсічки, який, власне, і переноситься ротором із камери нагнітання в камеру всмоктування. Система рівнянь (2) становить динамічну модель зміни тисків в порожнинах нагнітання, локалізації та всмоктування відповідно: (2) де pnag, ploc, pvsm - тиски у порожнинах нагнітання, локалізації та всмоктування відповідно; cnag, cloc, cvsm - обємні жорсткості відповідних порожнин насосу та рукавів; Qvtr_t, Qvtr_p, Qvtr_v - обємні втрати рідини у торцевих, профільних та радіальних зазорах. Qnag, Qvsm - обємні витрати рідини на виході і вході насосу; Qp_nag, Qp_vsm - обємні витрати рідини, що переносяться ротором в порожнину нагнітання з порожнини всмоктування. Розроблені математичні моделі процесів в пожежних насосах із три-та чотирилопатевими роторами, що відрізняються від математичної моделі насосу із дволопатевими роторами кількістю рівнянь, які описують гідравлічні процеси.На основі наукового аналізу тактико-технічних характеристик та досвіду застосування пожежних насосів показано, що існуючі пожежні насоси не дозволяють підвищувати їх продуктивність без збільшення маси, непридатні до застосування забрудненої води водоймищ, коефіцієнт їх корисної дії може бути збільшений лише за рахунок застосування нових конструктивних рішень та науково - обґрунтованих параметрів. Встановлено, що амплітуда відносних кутових коливань роторів під час всмоктування води є втричі меншою від амплітуди, що виникає під час нагнітання води, однак амплітуда коливань роторів (0,23 мм) є меншою від профільного зазору (0,4 мм), що підтверджує працездатність насосу. Обгрунтовано основані параметри пожежного насосу з дволопатевими криволінійно профільованими роторами: геометричні розміри (міжцентрова відстань - 80 мм, діаметр ротора - 47 мм, довжина ротора - 150 мм), функціональні зазори (основні відхилення профілю роторів в межах допусків е8 та d9; а оптимальні радіальні та торцеві посадки "корпус - ротор" - ), матеріали та конструкція корпуса (АЛ9), валів (30Х) та їх опор, роторів, деталей зубчастої передачі, системи ущільнень тощо, що дозволило підвищити ефективність роботи пожежного насосу в умовах гасіння пожеж та проведення пожежно-рятувальних робіт.

Основний зміст роботи