Гидроэлеватор Г-600: устройство и принцип действия
Гидроэлеватор Г-600 – представляет собой устройство эжекторного типа (струйный насос) предназначенного для забора воды из открытых водоисточников, которые находятся ниже уровня насоса до 20 м и удалены от пожарного автомобиля на расстоянии до 100 метров. Гидроэлеватор может забрать воду из водоисточников с небольшой глубины (5-10 см). Это свойство позволяет использовать устройство для откачки воды, пролитой при тушении пожара.
В ситуациях, когда уровень воды в пожарном пруду находится существенно ниже уровня насоса, а это свыше глубины забора 7,5 метров или резервуар чересчур загрязнен и является не доступным для подъезда автомобильного транспорта, то забор жидкости может происходить за счет такого вспомогательного пожарного оборудования, как гидроэлеватор Г-600 и Г-600А.
Данные модификации отличаются только всасывающей сеткой, так в Г-600 она имеет плоскую форму, а в Г-600А закругленную.
Само по себе устройство данного агрегата подразумевает функционирование техники на принципах насоса струйного типа.
Главная цель эксплуатации такой установки и, соответственно, ее функция – обеспечение бесперебойной подачи водяного потока по трубопроводным системам (в сельском хозяйстве) различных гидровеществ, транспортировка воды по рукавам с большой глубины или с отдаленного источника.
Суть функционирования такого устройства заключается в использовании кинетической энергии движимого потока воды, подаваемой под большим напором через насос в пожарные стволы. Забор воды происходит с помощью эжекции жидкости.
По закону Бернулли, при изменении диаметра трубопровода в меньшую сторону скорость потока жидкости увеличивается, а давление потока уменьшается (кинетическая энергия увеличивается при уменьшении потенциальной – это уже основное правило гидродинамики).
Наименьшая высота слоя воды эжектируемой гидроэлеватором – 10 мм согласно ГОСТ Р 50398-92.
Разберем из чего же состоит гидроэлеватор.
Описание
Назначение и описание Г-600
Конструкция
1 – колено; 2 – сетка всасывающая; 3 – обечайка; 4 – сопло; 5 – диффузор; 6 – головка соединительная ГМН-80; 7 – головка соединительная ГМН-70
Коэффициент полезного действия стандартного гидроэлеватора Г-600 не превышает 30%, однако и этого хватает, чтобы справляться со множеством поставленных задач, которые данный агрегат решает максимально оперативно.
Характеристики
Технические ТТХ
Принцип работы
Принцип работы гидроэлеватора Г-600
Сам процесс собирания конструкции и производства запуска системы с гидроэлеваторным агрегатом Г-600 подразумевает следующий алгоритм:
Схема по приведенному алгоритму забора воды представлена на рисунке.
Схема работы и забора воды
Данный алгоритм не является основным, он так же может быть заменен сбором схемы через водосборник ВС-125, или как часто его называют в пожарной охране «штаны».
После того, как система работающая от гидроэлеватора заполнится жидкостью и вода начнет прибывать, нужно довести показатель давления по манометру до 800 кПа и медленно, плавно открыть задвижку напора на пожарном насосе, по которому вода будет поступает напорную рукавную линию.
Способы забора воды с помощью гидроэлеватора
Очень важно не упускать из виду уровень оставшейся воды в цистерне.
В случае, если производительность ствола будет превышать производительность гидроэлеваторного устройства, то вода в цистерне будет в дефиците и в скором времени у вас не останется резерва для стабильной работы схемы забора воды с помощью Г-600. Так для запуска системы необходимо 550 литров воды.
Гидроэлеватор Г-600 является очень простым в управлении техническим средством. Во многом, это связано с тем, что в нем нет механический, то есть движущихся частей.
По той же причине, срок его эксплуатации при идеальных условиях ограничен лишь коррозией материалов, из которых он выполнен.
Очень часто гидроэлеваторные агрегаты – это единственный выход при необходимости гидромеханизации различных архитектурных, строительных, горных работах в деятельности не связанной с пожарной охраной.
Также такое устройство будет очень полезным в процессе удаления шламов на фабриках обогащения различных веществ и, почти незаменимым, в котельных и электроэнергетических станциях.
Необходимое количество воды для запуска гидроэлеваторной системы
Необходимое давление в насосе для работы
Для определения потребного давления в насосе в зависимости от глубины отбора воды и величины эжектируемого расхода служит график.
Работу гидроэлеватора необходимо рассматривать в составе бустерной системы. На рисунке приведены экспериментальные графики зависимостей:
График построен для случая, когда длина напорных линий не превышает 20 м.
График зависимости работы гидроэлеваторной системы
Учитывайте потери напора на длине линий свыше 20 м. В случае, когда длина напорных линий превышает 20 м, эти потери напора на один напорный прорезиненный рукав (20 м) составляют:
Учитывайте при решении вопроса о длине рукавных линий то обстоятельство, что производительность гидроэлеватора возрастает с увеличением его погружения под уровень воды.
Так, при погружении под уровень на 5 м, номинальная производительность увеличивается до 730 л/мин.
Пользуйтесь этим обстоятельством при заборе воды из глубоких водоемов.
При использовании гидроэлеватора в качестве водоуборочного эжектора и питания его от водопровода с начальным давлением не ниже 3 кгс/см 2 производительность его уменьшается до 4,5 л/сек.
Техническое обслуживание
После работы гидроэлеваторов:
Хранить гидроэлеватор в сухом помещении.
Отработка норматива по забору воды
Гидроэлеватор пожарный Г-600
Код товара: УТ000000942
Работа гидроэлеватора пожарного базируется на принципе обычного водоструйного насоса. Подаваемая в это оборудование жидкость при прохождении сквозь его рабочую камеру создает разрежение, которое способствует поступлению жидкости извне. В итоге, из устройства выходит больше воды, нежели поступило в него непосредственно на входе.
Технические характеристики гидроэлеватора пожарного Г-600
Применение гидроэлеватора
Гидроэлеватор пожарный используются для всасывание и подачи воды непосредственно к месту пожара из различных открытых водоисточников с уровнем воды ниже оси насоса до двадцати метров, к примеру, при всасывании воды из разных рек и водоемов с установкой пожарных автомобилей на крутых берегах либо из колодцев; при дистанции по горизонтали между водоисточником и насосом до 100 метров, к примеру, при заболоченности берегов прудов, рек и озер.
Вдобавок, пожарными насосами посредством гидроэлеватора можно достаточно легко подавать воду из мелких водоисточников, у которых общий водяной слой составляет 5-10 см, а также с легкостью откачивать лишнюю воду из-под валов.
Таким образом, гидроэлеватор пожарный применяются:
Это оборудование наиболее широкое использование находит для подъема и транспортировки по трубопроводу жидкости, а также для быстрого откачивания пролитой воды во время тушения огня.
Гидроэлеватор пожарный используется при гидромеханизации всевозможных горных и строительных работ, а также для устранения на разных обогатительных предприятиях так называемого шлама.
Конструкция гидроэлеватора
Пожарный гидроэлеватор содержит все компоненты, характерные для любого струйного насоса:
С целью предотвращения попадания в гидроэлеватор больших частиц, в насосном всасывающем патрубке монтируется специальная сетка.
Принцип действия гидроэлеватора
Принцип действия гидроэлеватора достаточно простой и понятный. Его работа базируется на взаимодействии частичек пассивного и активного потоков. В итоге данного взаимодействия эти потоки постепенно смешиваются и определенная часть всей энергии активного потока идет пассивному.
Режим забора воды
В режиме быстрого всасывания воды, как и в режиме откачивания, поток активных частичек в гидроэлеваторе увлекает за собой частички воздуха. В итоге во всасывающем отрезке трубы давление будет меньше атмосферного. Патрубок опускается в выбранный водоем для всасывания необходимой воды, который будет выполняться под обычным атмосферным давлением.
Частички жидкости из забора, поступая в специальную камеру для смешения гидроэлеватора будут получать от активного потока нужную энергию. Смешанный поток идет непосредственно в диффузор, в котором часть всего скоростного напора быстро становится статическим, а после в напорный патрубок. Как правило, смешанный поток вначале идет в цистерну, а затем оттуда всасывается пожарным насосом.
Режим откачки воды
Во время поступления в резервуар смешения гидроэлеватора частички активного потока увлекают частички воздуха в камере. Из-за сильного разряжения, в резервуар для смешения попадает воздух из всасывающего отрезка трубы. Разряжение формируется и во всасывающем отрезке трубы. Именно это разряжение и применяется для откачивания воды из разных комнат и помещений.
Особенности применения гидроэлеватора
Для применения гидроэлеваторов их необходимо правильно собрать. Процедура собирания этих устройств имеет следущую последовательность действий:
Преимущества гидроэлеватора
Если говорить про достоинства гидроэлеватора, то можно с легкостью выделить следующее:
Недостатки гидроэлеватора
Кроме явных преимуществ, у гидроэлеваторов есть, к сожалению, и определенные недостатки:
Несмотря на недостатки гидроэлеваторов, плюсы все же перекрывают минусы.
Гидроэлеватор (далее – Г-600) пожарный, модернизированный предназначен для комплектации пожарных автомобилей и применяется для отбора воды из водоисточников с уровнем воды, превышающим геометрическую высоту всасывания пожарных насосов и открытых водоисточников с заболоченными берегами, к которым пожарные автомобили и мотопомпы могут подъехать не ближе, чем на 7 м.
Г-600 можно использовать как эжектор для удаления из помещений воды, пролитой при пожаротушении.
3. головка соединительная ГМН-80;
6. кольцо уплотнительное;
7. головка соединительная ГМН-70;
Г-600 состоит из следующих основных частей: сопла, диффузора, головок соединительных (ГМН-80 и ГМН-70), обечайки, сетки, кольца уплотнительного и колена.
Диффузор имеет комбинированную камеру смешивания, состоящую из конфузорного и цилиндрического участков, четыре ребра жесткости и прилив в виде кронштейна, который вместе с другим приливом в нижней части диффузора и кронштейном на колене служит для опоры при установке гидроэлеватора на плоскость.
Нижняя часть диффузора выполнена в виде цилиндра внутри, которого при помощи обечайки и заклепок крепится сетка.
Диффузор имеет фланец для присоединения колена. Во фланце выполнена расточка для крепления сопла, представляющего собой конический насадок, имеющий на выходе цилиндрический участок длиной 6 мм.
Уплотнительное кольцо уплотняет одновременно сопряженные плоскости трех деталей, диффузора, колена и сопла.
Из цистерны вода отбирается насосом. Часть ее вновь направляется в гидроэлеватор, а другая часть может быть использована для целей пожаротушения.
Периодические испытания должны проводиться не реже одного раза в год и после ремонта. На каждом гидроэлеваторе, на видном месте должна быть нанесена маркировка, содержащая следующие данные:
а) инвентарный номер;
б) дата проведенного испытания;
в) номер пожарной части;
Маркировка должна сохраняться в течение всего срока службы Г-600. Нанесение инвентарного номера на металлический корпус гидроэлеватора производится путем кернения или гравировки. Допускается нанесение даты испытания, номера пожарной части краской. Нанесение инвентарного номера на металлический корпус водосборника стирающимися, выцветающими средствами (маркер, фломастер) запрещается.
| Наименование параметра | Значение |
| Производительность, л/мин, не менее | |
| Расход воды при давлении перед гидроэлеватором 0,8 МПа (8 кгс/см 2 ), л/мин, не более | |
| Давление перед гидроэлеватором, МПа (кгс/см 2 ) | 0,2—1,0 (2,0—10,0) |
| Давление за гидроэлеватором (при указанной производительности), МПа (кгс/см 2 ), не менее | 0,17 (1,7) |
| Наименьшая высота слоя воды, эжектируемой Г-600, мм | |
| Габаритные размеры, мм, не более: | |
| длина L | |
| ширина В | |
| высота Н | |
| Масса, кг, не более | 5,1 |
Г-600 подвергают испытаниям в следующем порядке:
Поверхности литых деталей не должны иметь трещин, посторонних включений и других дефектов, влияющих на прочность и герметичность водосборников и ухудшающих их внешний вид.
На поверхностях литых деталей допускаются отдельные раковины глубиной не более 25% от толщины стенки детали, наибольший размер которых не превышает 3 мм для наружных поверхностей.
На внутренних поверхностях сопла и диффузора Г-600 раковины не допускаются. Заливы, наросты, литники должны быть зачищены заподлицо с поверхностью отливок. Решетка должна быть изготовлена из проволочной сетки с номинальным размером ячейки в свету 5 мм. Проволока сетки диаметром 1,2 мм — из высоколегированной стали.
б) проверка прочности и герметичности корпуса Г-600;
Проверку на прочность и герметичность Г-600 проводят на стенде в течение 2 мин при заглушенных отверстиях диффузора (входного и со стороны решетки). Г-600 должен выдерживать гидравлическое давление 1,5МПа (15кгс/см 2 ). При этом не допускается появление следов воды (в виде капель) на наружных поверхностях деталей и в местах соединений. При отсутствии стенда гидравлического испытания проверку производить визуально.
в) проверка работоспособности Г-600;
Проверку работоспособности Г-600 рекомендуется проводить на открытых водоемах. Соедините между собой обе половины всасывающего рукава, которым комплектуется пожарная автоцистерна, и присоедините один конец его к всасывающему патрубку насоса.
Опустите второй конец всасывающего рукава через люк в цистерну, предварительно наполненную водой.
Присоедините к одному из напорных патрубков насоса напорный рукав Æ 66 мм.
Присоедините к колену Г-600 свободный конец рукава.
Присоедините второй напорный прорезиненный рукав Æ 77 мм одним концом к диффузору Г-600, а другой конец его соедините с жестким рукавом для работы автоцистерны от гидранта. Опустите свободный конец этого рукава в цистерну через люк.
Опустите гидроэлеватор с присоединенными рукавами в водоем, из которого будет производиться отбор воды, на максимально возможную глубину, но, не допуская касания сетки гидроэлеватора с поверхностью дна водоема.
Произведите после сборки гидроэлеваторной системы (см. рис. 1) пуск ее в работу, для чего запустите насос аналогично его запуску при заборе воды из открытых водоемов.
Откройте (по возможности быстро) задвижку, при достижении необходимого давления воды в насосе.
Учитывайте потери напора на длине линий свыше 20 м. В случае, когда длина напорных линий превышает 20 м, эти потери напора на один напорный прорезиненный рукав (20 м) составляют:
Учитывайте при решении вопроса о длине рукавных линий то обстоятельство, что производительность гидроэлеватора возрастает с увеличением его погружения под уровень воды.
Так, при погружении под уровень на 5 м, номинальная производительность увеличивается до 780 л/мин.
Пользуйтесь этим обстоятельством при заборе воды из глубоких водоемов.
Схема гидроэлеваторной системы.
Результаты испытаний заносятся в журнал испытаний ПТВ и оформляются актом (для рукавных водосборников необязательно), который должны содержать:
б) инвентарный номер обозначение Г-600 подвергнутого испытанию;
в) порядок испытания;
г) перечень нормативных документов, на основании которых проводились испытания;
д) результаты испытаний.
Наиболее распространены схемы подключения гидроэлеватора к автоцистерне при заборе воды из водоисточника с использованием всасывающего рукава, стационарного трубопровода и водосборника: Схема с использованием всасывающего рукава применяется при значительных расходах воды на пожар. Из цистерны вода через всасывающий рукав забирается насосом и рабочая часть ее через напорный патрубок подается к гидроэлеватору, от которого вместе с эжектируемой водой поступает вновь в цистерну. Эжектируемая часть воды направляется через второй патрубок насоса в очаг пожара. Степенью открытия вентиля на этом патрубке регулируется расход воды на пожар при постоянном контроле ее уровня в цистерне. Если он падает, то на тушение пожара отбирается количество воды, превышающее количество эжектируемой жидкости.
Гидроэлеватор Г-600 обеспечивает работу одного ствола со спрыском диаметром 19 мм или трех стволов со спрыском диаметром 13 мм.
При незначительных расходах воды на пожар вода из цистерны подается через трубопровод, соединяющий цистерну с всасывающей полостью центробежного насоса. При работе цистерна используется как промежуточная емкость, которая обеспечивает устойчивую работу гидроэлеваторных систем.
При значительных расходах воды на пожар водосборник устанавливают на всасывающий патрубок насоса и используют цистерны только на период запуска гидроэлеваторной системы. Перед пуском системы зажимают рукавную линию у водосборника, а при поступлении воды к нему освобождают ее. Для устойчивой работы гидроэлеваторной системы необходимо во всасывающей полости центробежного насоса поддерживать давление не менее 50 кПа.
При уборке воды из помещений гидроэлеваторная система может работать от гидранта, рабочую и эжектируемую воду при этом сливают в канализацию. Для увеличения подачи воды на пожар параллельно подключают гидроэлеваторы с помощью разветвления и рукавных линий. Гидроэлеваторы включают в работу последовательно.
Для определения возможности запуска гидроэлеваторных систем следует сравнить запас воды в автоцистерне, к которой присоединены гидроэлеваторные системы, с количеством воды, необходимым для ее запуска:
где V — запас воды в цистерне автомобиля; Vп—объем воды в подводящей рукавной линии; Vот — объем воды в отводящей рукавной линии (вместимость рукава длиной 20 м и диаметрам 66 мм 140 л, а диаметром 77 мм —190 л); 2 — коэффициент запаса воды.
Технические характеристики гидроэлеватора пожарного Г-600
В оборудование пожарного автомобиля могут входить дополнительные части. Например, для компенсации недостаточной мощности насоса используется такое устройство, как гидроэлеватор.
Гидроэлеватор Г-600
Не всегда на месте пожара есть оборудованный или просто доступный источник для забора воды. В особо сложных случаях спасателям приходится импровизировать и закачивать жидкость из водоема с моста или иной возвышенности. Для таких операций создана отдельная установка – гидроэлеватор пожарный.
Описание и назначение
Устройство представляет собой струйный насос. Внешне пожарный гидроэлеватор Г-600 выглядит как изогнутая полая труба с дополнительным отверстием в месте перед коленом. К входу и выходу аппарата подсоединяются рукавные линии, а дополнительное отверстие служит для забора воды и оснащено сеткой.
Использование гидроэлеватора рационально при следующих условиях:
Устройство и конструкция
Пожарный гидроэлеватор включает в себя несколько элементов:
Технические характеристики
К техническим параметрам гидроэлеваторов относятся следующие показатели:
Принцип действия
Работа гидроэлеватора основана на принципе эжекции – передачи энергии от одного, более быстрого потока вещества другому, более медленному.
Входное отверстие аппарата соединяют с насосом при помощи рукава. К выходному патрубку также подсоединяют шланг, другой конец которого опускается в цистерну через открытый люк. Гидроэлеватор опускают в воду как минимум на 5 см. В насосе на момент проведения к нему линии должна быть вода.
При включении насоса вода поступает в аппарат. Параллельно начинается забор жидкости из источника. Поток вещества из насоса переходит через сопло в приемную камеру, куда попадает вода из источника. Так как жидкость из насоса движется под напором, ее поток «сбивает» поступающее в камеру вещество, ускоряя его. Переходя в смеситель, оба потока смешиваются. В диффузоре давление смешанного потока увеличивается.
Таким образом, смесь потоков жидкости из насоса и источника движется по линии в цистерну под давлением.
Схема работы и забора воды
Процесс подготовки гидроэлеватора к работе выглядит следующим образом:
Также есть альтернативный метод использования устройства, когда воды в насосе нет, а вещество нужно для непосредственного тушения или иных нужд. В таких случаях берется вода из цистерны. Алгоритм выглядит следующим образом:
Методы испытаний
Для проверки соответствия оборудования государственным стандартам проводятся следующие манипуляции:
На заметку. Испытания работоспособности устройства производят раз в 5 лет. Срок годности прибора не ограничен. Считается, что использовать оборудование нельзя, если его ремонт невозможен или нецелесообразен.
Маркировка
Дополнительные обозначения устройства наносят на его корпус или отдельную табличку. Маркировка содержит информацию:
Условия перевозки и хранения
Транспортировка аппаратов возможна любым средством при условии защиты их от механических повреждений. При хранении следует соблюдать несколько правил:
Техобслуживание
Специфического обслуживания аппарат не требует. Тем не менее существует инструкция по обращению с гидроэлеватором по окончании работы с ним:
Какое должно быть давление в насосе
Давление, необходимое для работы гидроэлеватора, зависит от нескольких факторов:
В среднем рабочее давление аппарата находится в пределах 0,4–1,1 МПа. При увеличении высоты забора на 1 метр давление повышается примерно на 0,05 МПа.
При увеличении длины рукавов давление растет не так стремительно – всего лишь на 0,2 МПа на каждые дополнительные 20 метров шланга. Это происходит из-за потери давления при линиях длиннее 20 метров.
Чем выше производительность аппарата, тем резче падает давление при присоединении дополнительных шлангов. Так, при расходе в 10 л/с давление падает на 0,07 МПа при каждых дополнительных 20 м рукава; при производительности 8 л/с – 0,05 МПа; при 6 л/с – 0,035 МПа; при 4 л/с – 0, 02 МПа.
Еще один важный параметр – глубина забора воды. Чем глубже относительно уровня воды расположен гидроэлеватор, тем выше давление и, соответственно, производительность аппарата. При использовании устройства для уборки пролитой воды на глубине в 10 см расход жидкости будет минимальным (около 4 л/с), а при заборе с глубины в 5 м производительность может составлять 12 л/с.
Как проходит отработка нормативов по забору воды
Порядок действий описывается в паспорте гидроэлеватора. В начале процесса засекается время. Спасатели подключают рукавные линии, готовят устройство к работе и включают насос. За определенное время вода должна заполнить автоцистерну.
Нормативные документы и требования ГОСТа
Все правила работы с гидроэлеватором, а также требования к ТО описаны в следующих документах:
Выводы
Гидроэлеватор не зря включают в оборудование пожарного автомобиля. Устройство помогает забрать воду практически из любого источника. К положительным качествам аппарата можно отнести:
Единственный «минус» гидроэлеватора – потребность воды для его работы. Однако, процесс наполнения насоса водой относительно несложен.