Гидроэлеваторами можно забирать воду с глубины

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

• корпуса с зафиксированным коленом и диффузорным элементом с резервуаром смесителя;
• насадки в форме конуса, которая проводит поток воды;
• всепоглощающей решетки;
• интегрированная головка на входящем и выходящем патрубках.

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

• Производительность, л/мин – не менее 600.
• Рабочее давление, МПа (кгс/см 2 ) – 0,2-1,0 (2-10).
• Расход воды при рабочем давлении 8 кгс/см 2 , л/мин – 550.
• Давление за гидроэлеватором при указанной производительности, МПа (кгс/см 2 ) – 0,17 (1,7).
• Условный проход патрубка, мм: а) напорного (входного) – 70; б) выходного – 80.
• Габаритные размеры Д х Ш х В, мм – не более 645 х 250 х 160.
• Масса, кг – не более 5,1.

Принцип работы

Принцип работы гидроэлеватора Г-600

Сам процесс собирания конструкции и производства запуска системы с гидроэлеваторным агрегатом Г-600 подразумевает следующий алгоритм:

1. Присоединение к напорному отверстию насосного устройства всасывающего рукав, при этом, другой конец рукава должен быть опущен в горловину цистерны, для этого необходимо будет открыть люк;
2. На напорный патрубок подсоединить рукавную линию диаметром 66 мм (51 мм), а второй конец соединить с входящей интегрированной головкой самого гидроэлеватора доступной модификации (Г-600 или Г-600А);
3. Подключить к интегрированной головке на выходящем потоке жидкости из гидроэлеватора напорную линию рукавов с диаметром 77 мм используя так же жесткий напорно всасывающий рукав, для избежания перегиба и потери давления в закольцованной системе и опустить конец рукава в цистерну;
4. На выходной патрубок подсоединить пожарный рукав со стволом любого типа;
5. Произвести запуск насоса предварительно заполненного водой из цистерны и с помощью газоструйной вакуумной установки произвести включение рабочей схемы по забору воды из водоисточника.

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:

• напора Н на пожарном насосе,
• объемного расхода Q₀ перекачиваемой жидкости,
• глубины z и дальности L забора воды для системы «Гидроэлеватор Г–600А и пожарный насос НП–40УА».

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:

• при расходе 600 л/мин – 0,7 кгс/см 2 ;
• при расходе 480 л/мин – 0,5 кгс/см 2 ;
• при расходе 360 л/мин – 0,35 кгс/см 2 ;
• при расходе 240 л/мин – 0,2 кгс/см 2 .

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:

• промыть чистой водой;
• высушить;
• проверить затяжку резьбовых соединений и, при необходимости, подтянуть их;
• проверить техническое состояние (отсутствие трещин, появление раковин и т.п.) всех деталей.

Хранить гидроэлеватор в сухом помещении.

Отработка норматива по забору воды

Источник

Схема при заборе воды «насос-гидроэлеватор-насос»

Порядок действий

• Соединить рукава, гидроэлеватор и ствол.
• Проверить правильность соединений, устранить все резкие перегибы на рукавах.
• Проверить закрытие сливного краника насоса и выкидного штуцера к стволу.
• Открыть полностью выкидной штуцер в напорную линию гидроэлеватора.
• Открыть вакуум-клапан.
• Включить на малых оборотах насос.
• Открыть полностью вентиль из цистерны.
• Прибавить газ до 2000-2500 об/мин. Когда вода по обратной линии вернется в насос, мановакуумметр на всасывающем патрубке покажет устойчивое давление, а насос примет нагрузку и даст на выходе 5-6 атм.
• Закрыть вакуум клапан.
• Закрыть вентиль из цистерны.
• Увеличить давление до 9-10 атм.
• Плавно открывая выкидной штуцер к стволу, следить за давлением в обратной линии. Если оно снизится до 0,5 атм, дальнейшее открывание воды к стволу прекратить.
• Отрегулировать рабочее давление насоса до 8 атм.

Схема при заборе воды “насос-гидроэлеватор-насос”

Наиболее характерные ошибки, допускаемые водителями при работе с гидроэлеватором:

1. Перекручивание рукавов при соединении.
2. Выключение сцепления при перебоях в гидроэлеваторном кольце во время запуска.
3. Резкое открывание выкидного штуцера к стволу, а так же открывание его при падении подпора в обратной линии 0,5 атм.
4. Подача воды в линию при незакрытом вентиле из цистерны.
5. Неполное открывание вентиля из цистерны и в напорную линию гидроэлеватора.

Дополнения и пояснения

1. При заполнении рукавов водой воздух из обратной линии поступает в насос, поэтому до конца запуска гидроэлеваторного кольца вакуум-клапан должен быть открыт.
2. Напорную линию гидроэлеватора нужно присоединить к штуцеру, идущему от нижней спиральной камеры насоса. У насосов правого вращения она будет справа по ходу машины, а у насосов левого вращения – слева. Такое соединение улучшает напор воды перед гидроэлеватором. При подаче воды от верхнего патрубка в гидроэлеватор с водой поступают пузырьки воздуха.
3. Поскольку поступление воды в насос при запуске ограничено, он не может дать большого напора. Учитывая это, обороты двигателя следует увеличить до тех пор, пока насос работает ровно.

Внимание. Появление вибрации означает, что обороты нужно снизить.

1. После запуска гидроэлеваторного кольца вода по обратной линии возвращается с напором до 3-4 атм. Если вентиль из цистерны закрыть не сразу, то пода пойдет через него обратно и заполнит цистерну.
2. Закрывая вентиль из цистерны, давление на насосе надо держать не более 5 атм, иначе у вентиля, за счет обратного движения воды, может оборвать клапан.
3. Если в момент закрытия вентиля из цистерны 8 гидроэлеваторном кольце появятся перебои, вентиль надо приоткрыть, не меняя оборотов дождаться восстановления нормальной работы, и закрыть снова.
4. Свободный штуцер сборника надо закрывать заглушкой, иначе при запуске гидроэлеватора в насос подсасывается воздух.

Дополнительный материал по теме:

Источник

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.

Гидроэлеватор Г-600

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:

• возможно обеспечение глубины забора воды в 5–10 см;
• источник удален от машины не более чем на 100 м;
• вода находится ниже насоса на расстоянии, не превышающем 20 м.

• закачка вещества из источников, находящихся ниже уровня насоса;
• отсасывание пролитой во время тушения объекта воды;
• бесперебойная подача жидкости в сельскохозяйственных нуждах.

Устройство и конструкция

Пожарный гидроэлеватор включает в себя несколько элементов:

1. Корпус. Металлическое основание, внутри которого расположены смеситель и диффузор.
2. Входной элемент. Внешне напоминает цилиндр. Вода из насоса проходит через эту деталь.
3. Две интегрированные головки. Закреплены на напорном и выходящем отверстиях. Служат своего рода переходниками для крепления рукава на аппарат.
4. Всасывающая сетка. Предназначена для отсеивания крупных частиц из источника.
5. Приемная камера. В нее попадает вода, забираемая через отверстие с сеткой.
6. Смеситель. Наиболее узкая часть насадки конической формы, в которой происходит смешение рабочего и эжектируемого (всасываемого из источника) потоков.
7. Сопло. Выходит внутрь приемной камеры. Через него вода из входного отверстия попадает в смеситель.
8. Диффузор. Самая широкая часть насадки. Здесь происходит замедление смешанного потока и увеличение его давления.

Конструкция оборудования: 1 – колено; 2 – сетка всасывающая; 3 – обечайка; 4 – сопло; 5 – диффузор; 6 – головка соединительная ГМН-80; 7 – головка соединительная ГМН-70

Технические характеристики

К техническим параметрам гидроэлеваторов относятся следующие показатели:

• диаметр напорного отверстия – 7 см;
• диаметр выходного патрубка – 8 см;
• расход воды: подразумевает количество жидкости, используемое устройством при работе, составляет 550 л/мин.;
• вес установки – не превышает 5 кг;
• производительность гидроэлеватора – количество вещества, закачиваемое аппаратом в цистерну, составляет более 600 л/мин.;
• размеры устройства не должны превышать 65х25х16 см;
• давление за устройством при производительности выше 600 л/мин. – 0,17 МПа;
• диапазон показателей рабочего давления – от 0,2 до 1 МПа;
• КПД около 30%.

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:

1. К выходному отверстию наполненного водой насоса подсоединяют рукав, другой край которого соединен с напорным отверстием устройства.
2. Выходной патрубок гидроэлеватора соединяют с рукавом, конец которого опущен в цистерну.
3. Насос включают, начиная подачу воды в аппарат из насоса и заполняя цистерну.

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:

1. К входному отверстию насоса подсоединяют рукав, конец которого опускают в цистерну (на 30 см под воду).
2. К выходному патрубку насосной установки подключают шланг, конец которого соединяют с входным отверстием гидроэлеватора.
3. Выходной патрубок гидроэлеватора соединяют с рукавом, конец которого используют для тушения пожара.
4. Далее включают насос, начиная работу аппарата.

Методы испытаний

Для проверки соответствия оборудования государственным стандартам проводятся следующие манипуляции:

1. Измерение размеров и диаметров отверстий. Проводится линейкой или штангенциркулем с делением 1 мм.
2. Осмотр на предмет наличия трещин, механических повреждений, потертостей.
3. Давление перед аппаратом и после него, а также расход воды и производительность проверяется при имитации использования. Для этого к гидроэлеватору подсоединяют два рукава, в конце каждого из которых стоит расходомер. Перед аппаратом и после него на линии устанавливают уравнительные камеры, к которым подсоединены манометры. Установку запускают и снимают показатели с приборов.
4. Взвешивание устройства.
5. Измерение минимальной глубины, с которой аппарат способен забирать воду. Производится линейкой.

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:

• год изготовления;
• товарный знак производителя;
• максимальный показатель рабочего давления;
• условное обозначение гидроэлеватора;
• стрелка, указывающая направление движения воды внутри (должна быть выполнена в литье);
• обозначение стандарта, которому соответствует устройство (ГОСТ Р 50398-92).

Условия перевозки и хранения

Транспортировка аппаратов возможна любым средством при условии защиты их от механических повреждений. При хранении следует соблюдать несколько правил:

• относительная влажность воздуха в пределах 80%;
• температура в месте хранения – от 0 до +50 градусов Цельсия;
• защита устройств от повреждений.

Техобслуживание

Специфического обслуживания аппарат не требует. Тем не менее существует инструкция по обращению с гидроэлеватором по окончании работы с ним:

1. Очистка аппарата чистой водой с целью удаления мелких частиц и спор растений. Если сетка устройства съемная, то ее отсоединяют и моют отдельно.
2. Просушка установки. Производится для предотвращения образования плесени и грибка.
3. Проверка затяжки резьбы. При необходимости соединение подкручивают.
4. Проверка состояния гидроэлеватора. Устройство осматривают на предмет наличия механических повреждений, трещин, плесени, полипов.

Г-600

Какое должно быть давление в насосе

Давление, необходимое для работы гидроэлеватора, зависит от нескольких факторов:

1. Расход жидкости (производительность устройства).
2. Длина напорной линии. Подразумевает расстояние от источника до выходного отверстия рукава.
3. Высота забора воды – расстояние вниз по вертикали от уровня насоса.

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:

1. Низкую стоимость. Цена гидроэлеватора начинается от 5 000 рублей. Это гораздо дешевле, чем покупка более мощного насоса.
2. Простоту использования. В конструкции отсутствуют сложные механизмы или подвижные части.
3. Долговечность. Срок службы аппарата зависит только от износостойкости материалов. Обычно устройство эксплуатируют 15–20 лет.
4. Отсутствие частых проверок. Испытания работоспособности проводятся раз в 5 лет, что сравнительно редко для пожарного оборудования.

Единственный «минус» гидроэлеватора – потребность воды для его работы. Однако, процесс наполнения насоса водой относительно несложен.

Источник