La bomba combinada contra incendios es un dispositivo para suministrar agua y agentes extintores al lugar de extinción, que incluye dos bombas conectadas en serie: una bomba de presión normal y una bomba de alta presión con un accionamiento común [1] .
Existen varios esquemas para accionar la etapa alta de las bombas combinadas:
esquema coaxial: con varias ruedas instaladas en un eje hasta 4. El agua se dirige de una rueda a la siguiente mediante paletas de guía. Así, la presión sobre cada rueda aumenta en una cantidad predeterminada. esquema coaxial: con la instalación de una rueda centrífuga de una etapa normal y una rueda de una etapa de vórtice de alta presión en un eje. El agua se dirige desde la rueda de etapa normal a la rueda de vórtice donde la presión aumenta inmediatamente al valor requerido. Una bomba de este tipo, debido a la etapa alta de vórtice, tiene la capacidad de aspirar agua de forma independiente y no es necesario utilizar una bomba de vacío adicional. Las bombas de este tipo no se utilizan mucho. Se hicieron varias muestras y se pusieron en partes para la prueba. Como resultado de las pruebas se obtuvieron indicadores de baja durabilidad. En la etapa alta, los parámetros de flujo y presión se fueron perdiendo gradualmente. No fueron objeto de refinamiento constructivo y no entraron en la serie. accionado por una turbina hidráulica. El agua de la bomba de presión normal se suministra a la turbina de transmisión de rueda de etapa alta y simultáneamente a la cavidad de succión de etapa alta (no muy utilizada). accionamiento mecánico con la ayuda de un engranaje de sobremarcha con encendido mediante un embrague manual o electromagnético.Las bombas más utilizadas son las de parada de etapa alta accionadas mecánicamente.
Los principales parámetros de las bombas combinadas Los parámetros y la estructura de la etapa normal de la bomba combinada corresponden a los parámetros de la bomba centrífuga contra incendios de presión normal. Los parámetros de la etapa alta de la bomba combinada difieren de un fabricante a otro, pero en la mayoría de los casos son
Suministro (caudal) de la bomba Q 4 l/s Cabezal de bomba H 400 m Caja de cambios de accionamiento de la bomba de refuerzo Velocidad de etapa alta n 6150 - 6300 rpm (según el fabricante y el diseño de la etapa alta) El factor de potencia y eficiencia (COP) depende en gran medida del diseño de la bomba, del diseño de los impulsores de etapa alta, así como de los parámetros de la etapa de presión normal. La potencia útil consumida se define como el producto de la presión y la altura y la densidad del líquido bombeado de la bomba: Ng=ρQN/102 kW [2] dónde: ρ kg/m3 es la densidad del líquido bombeado; Q m3 / s - caudal de la bomba N ·m - altura de la bombaEl coeficiente de rendimiento (COP) de los pasos se define como la relación entre la potencia útil y la potencia total consumida por la bomba. Cuando solo opera la etapa alta, la eficiencia es baja, ya que el cálculo se ve afectado por pérdidas importantes en la etapa de presión normal. Cuando los dos pasos trabajan juntos, el coeficiente mejora significativamente. Cuando opera una etapa de presión normal, la eficiencia depende significativamente del diseño de la bomba combinada. Por lo tanto, una bomba con ruedas montadas en un eje tiene una eficiencia menor que una bomba con una parada de etapa alta. Debido al hecho de que hay una rotación inactiva de las ruedas inactivas de la etapa alta. En una bomba con etapa alta de desconexión, la eficiencia es mayor.
La primera etapa de las bombas combinadas está diseñada de manera similar a una bomba de presión normal . Además, se instala un embrague (manual o electromagnético) con un engranaje impulsor de etapa alta en el eje de la rueda de la primera etapa. El engranaje intermedio está acoplado con el engranaje del embrague. El engranaje intermedio está montado sobre el eje mediante cojinetes de bolas y acciona el engranaje y el eje con las ruedas de la bomba de etapa alta. El tren de engranajes está sobremarcha. Hay tipos cerrados y abiertos de ruedas de gran altura. Las ruedas cerradas requieren equipos costosos y son difíciles de fabricar, pero tienen una mejor eficiencia. Las ruedas abiertas son fáciles de fabricar, pero tienen un desempeño energético más pobre. Para obtener la presión requerida en una etapa alta, en los primeros diseños de bombas se utilizaba una rueda, en los posteriores dos o más. El flujo de agua entre las ruedas se realiza con la ayuda de paletas guía. Los sellos de espacio se utilizan para sellar las ruedas y evitar el desbordamiento de agua de la cavidad de succión a la cavidad de presión. Los sellos mecánicos se utilizan para sellar el eje. Los diseños anteriores usaban empaquetaduras de prensaestopas. Los sellos mecánicos están hechos de materiales modernos y están diseñados para una larga vida útil sin mantenimiento. Durante el funcionamiento, los sellos mecánicos permiten una ligera fuga de agua. Es imposible usar sellos de goma para una etapa alta debido a las altas velocidades del eje. En la mayoría de las bombas combinadas, debido a la gran generación de calor, se proporciona refrigeración adicional a la caja de engranajes. Además, las bombas combinadas con accionamiento mecánico de parada crean un ruido significativo durante la operación de etapa alta. Las bombas dispuestas según un esquema coaxial funcionan de manera algo diferente. En tales bombas, se instalan hasta cuatro ruedas en un eje. La incorporación de una etapa alta consiste en hacer pasar agua de una etapa a la siguiente mediante un grifo convencional. En el interior de la etapa alta, el agua también ingresa a través de las paletas de guía. Por lo tanto, la presión aumenta en cada rueda. Estas bombas son más grandes y menos eficientes, pero producen menos ruido y son más confiables.
El principio de funcionamiento de la primera etapa de la bomba combinada es totalmente coherente con el principio de funcionamiento de una bomba contra incendios de presión normal . Cuando se enciende la etapa alta, parte del agua del colector de presión de la primera etapa normal se dirige a la cavidad de succión de la segunda etapa alta. En la etapa alta, la presión sube a un valor predeterminado y se alimenta al colector de presión de la etapa alta al que, a través de una válvula, se conecta una manguera de alta presión. En la mayoría de los camiones de bomberos, la longitud de la manguera es de 60 m La manguera está enrollada en un carrete de alta presión. Un barril manual de alta presión está unido a la manga con la capacidad de ajustar la forma y los parámetros de rociado del chorro.
El funcionamiento de la primera etapa de la bomba combinada es similar al de una bomba de presión normal . Cuando se recibe presión en la primera etapa, el grifo se abre y el agua se dirige a la segunda etapa. La rotación de etapa alta está activada. la válvula a la salida de la etapa alta se abre y el agua ingresa a la manguera de suministro de alta presión. Si es necesario, la bomba combinada puede funcionar en un régimen conjunto. Sin embargo, los parámetros de la primera etapa, a 2 l/s de etapa alta, son algo inferiores y ascienden a unos 15 l/s en lugar de 40 l/s. La alta presión permite obtener un chorro de agua particularmente atomizado, lo que a su vez amplía las capacidades tecnológicas para la extinción de incendios. Además, la alta presión le permite elevar el agua a una gran altura y extinguir incendios en edificios de gran altura. Los camiones de bomberos con bombas combinadas están equipados con carretes con mangueras de alta presión. Esto le permite dar la vuelta rápidamente al extinguir incendios.