ДВН-5000

 

В 2007 году нашим предприятием (мы являлись основным субподрядчиком)по заказу ОАО «Корпорация ВСМПО-АВИСМА» был разработан и изготовлен двухроторный вакуумный насос ДВН-5000, который должен был заменить морально и физически устаревшие насосы ARPW-15000A. Насос подобной производительности серийно нигде в мире не выпускается. Насос спроектирован в САПР КОМПАС с применением 3D-проектирования.

Наше предприятие  ООО НПП "СПЛАВ в качестве основного генподрядчика предприятия ООО "ТЕХКОЬПЛЕКТАЦИЯ-1", заключившего договор на эту работу с ОАО "Корпорация ВСМПО-АВИСМА",  принимало участие в разработке и изготовлении двухроторного вакуумного насоса ДВН-5000, способного заменить насос ARPw-1500A, производства бывшей ГДР. Насос был установлен в вакуумную систему вакуумной дуговой печи по выплавке титановых сплавов в июле 2007 года. В процессе эксплуатации, в течение года, замечаний к работе насоса не было.

 

 

Чему есть подтверждения - Официадьный протокол испытаний насоса ДВН-5000.

 

 

 И акт сдачи-приемки насоса ДВН-5000

 

Как видно из представленных документов Насос ДВН-5000 был разработан и изготовлен по заказу Корпорации ОАО "ВСМПО-АВИСМА", которая в свою очередь входит в состав Госкорпорации "РОСТЕХНОЛОГИИ". Генеральным субподрядчиком в изготовлении насоса ДВН-5000  выступало проедприяте ООО НПП "СПЛАВ". Потратив деньги (около 3 миллионов рублей, получив заказанный насос ДВН-5000, полный комплект конструкторсеой документации) специалисты Корпорации ОАО "ВСМПО-АВИСМА" (далее ВСМПО) предпочли приобрести за десятки миллионов рублей несколько подбных, но заведомо непригодных для технологий ВСМПО, насосов у Тайваньской фирмы через фирму- посредника из Санкт-Петербурга. Таким образом насос ДВН-5000, который готовился для замены морально и физически устаревших насосов ARPw-15000A производства несуществующей ныне страны ГДР, остался невостребованным.

В настоящее время ВСМПО, для перевооружения своего парка вакуумных насосов, придется потратить в Европе десятки миллионов, но уже не рублей, а евро, и это не считая технического обслуживания и сопровождения закупаемого на фирмах-изготовителяхоборудования, имея при этом аналогичное оборудование в Росии и предприятие способное его производить.

Насосы ДВН-5000 и насосы других типоразмеров, которые мы также способны разработать и изготовить могут применяться в различных отрыслях промышленности, в частноти в вакууматорах стали, иакуумной металлургии, химичекой, пищевой и многих других технологически сложных отраслях промышленности.

Выше было приведено политическое объяснение почему заказанный и изготовленный насос ДВН-5000 оказался невостребованным у Корпорации РОСТЕХНОЛОГИИ и в частности в Корпорации ОАО "ВСМПО-АВИСМА".

Ниже приводятся результаты промышленных испытаний с приведением, различных графических материалов, рисунков и фотографий,технические характеристики насоса ДВН-5000.

Насос может быть смонтирован как в вертикальной так и в горизонтальной осях вакууммирования.

Наше предприятие готово заняться изготовлением насосов ДВН-5000 в любых количествах. Ниже представлены фотографии и графические характеристик насоса.

 Насос оснащен приводом с Комплексным устройством автоматического регулирования  (КУАР), включающим в себя программируемый частотный преобразователь.

Насос был установлен в вакуумную систему вакуумной дуговой печи с наиболее жесткими(выплавка «грязных» сплавов - слитков 1-го переплава). В процессе эксплуатации, в течение года, замечаний к работе насоса не было.

Насос допускает эксплуатацию, как с вертикальной, так и с горизонтальной осями откачки (см. Рисунки 1 и 2).

  

 

 

Ниже представлены фотографии, эскизы и графики технических характеристик насоса ДВН-5000.

 

На рисунке 2 представлен насос ДВН-5000 с горизонтальной осью откачки.

 

Насос во время сборки. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Насос ДВН-5000 во время опытно-промышленных испытаний.

 

Для насоса ДВН-5000 был выбран профиль ротора ВОА с окружной впадиной, который присущ именно вакуумным двухротоным насосам окончательной ступени вакуумирования. Алгоритм расчета профиля ротора, позволяет выполнить шаговую обработку с любой дискретностью, а следовательно, с повышенной точностью, предъявляемой именно к этой детали насоса представлен ниже и может быть выполнен на обычных станках с ЧПУ.

 При стендовых и опытно-промышленных испытаниях двухроторного вакуумного насоса ДВН-5000 получены нижеприведенные результаты.

Ниже представлены полученные характеристики насоса ДВН-5000 в сравнеии с заменяемым аналогом (ARPw-15000А).

№ п/п	Параметр	ДВН-5000	ARPw-15000	По техническому заданию
1	Габариты, мм	2320х1100х1200	2375х1320х960	Не более 2500х950х980
2	Масса, кг	2150	2100	Не более 2300
3	Установленный привод	Двигатель 22 кВт, 3000 об/мин + КУАР с программируемым частотным преобразователем (потребляемая мощность не более 10 кВт)	Двигатель 22 кВт, 3000 об/мин	Не более 18,5
4	Примененная частота вращения, об/мин	2200	2900	Не регламентировано
5	Геометрическая производительность при примененной частоте вращения, полученная по формуле (6-3) (В.И. Кузнецов. Механические вакуумные насосы. Государственное энергетическое издательство. М.Л. 1959.) 12Sгеом≈10-3Г-ПЂГ-D24Г-LГ-n60 (лсек)' type="#_x0000_t75"> где D - диаметр ротора, см; L - длина ротора, см; n - число оборотов ротора в минуту; л/с	5248	5381	5000
4	Зазоры для роторов из алюминиевого сплава, мм: - ротор/крышка со стороны двигателя (с этой стороны установлен штифт, фиксирующий поршень на валу) - ротор/крышка со стороны противоположной двигателю (свободное тепловое удлинение ротора) - ротор/корпус - ротор/ротор	KNOW AS	KNOW AS	Не регламентировано
5	Длина роторов, мм	900	700	Не регламентировано
6	Межосевое расстояние роторов, мм	300	301	Не регламентировано
7	Максимальная потребляемая мощность, кВт	10	Не измерялась	Не регламентировано
8	Компрессия	до 11	Не измерялась	5
9	Общий уровень вибрации, мм/с	См. Рис. 3	Не измерялась	7
10	Расход охлаждающей воды, л/ч	200	180	180
11	Минимальное остаточное давление (зависит от применяемого в насосе масла и производительности форвакуумного насоса), мм.рт.ст.	0,046	0,050	0,037
12	Интеграция в существующие вакуумные системы (горизонтальная и ли вертиальная оси вакуумирования)	имеется	Только горизонтальная ось вакуумирования	Обеспечить возможность установки насоса в существующие вакуумные системы без их переделки

Геометрическая производительность двухроторных, с двухлепестковой формой роторов насосов типа РУТС рассчитывается по формуле (6-3) (В.И. Кузнецов. Механические вакуумные насосы. Государственное энергетическое издательство. М.Л. 1959.)

   л/с

где D - диаметр ротора, см;

L - длина ротора, см;

n - число оборотов ротора в минуту;

Таким образом, при соблюдении критических зазоров в насосах типа РУТС в известных пределах (см. вышеприведенную таблицу - зазоры для роторов из алюминиевого сплава:

- ротор/крышка со стороны двигателя;

- ротор/крышка со стороны противоположной двигателю;

- ротор/корпус;

- ротор/ротор), производительность насосов этого типа зависит только от диаметра, длины роторов и числа вращения роторов в единицу времени.

Сравнительные расчеты геометрической производительности насосов ДВН-5000 и ARPw-15000A приведены ниже.

Геометрическая производительность насоса ДВН-5000 при частоте вращения роторов 2200 об/мин составит 5248 л/с.

 

Геометрическая производительность насоса ARPw-15000A при частоте вращения роторов 2900 об/мин составит 5381 л/с.

 

 

При расчетах следует учитывать КПД насоса (следствие перетечек через зазоры) в размере 87 %.

Ниже представлены фактические графические зависимости, полученные в ходе испытаний насоса ДВН-5000 с предвключенным форвакуумным насосом АВЗ-180.

Зная геометрическую производительность насоса, и имея значения давлений на входе и выходе насоса ДВН-5000, полученные во время испытаний насоса ДВН-5000, по формуле (6-22, источник тот же) можно определить какую производительность форвакуумного насоса необходимо иметь, чтобы получить номинальную производительность насоса ДВН-5000 около 5000 л/с

, л/с, где

Sфорв - необходимая производительность форвакуумного насоса, л/с;

Рвход - давление на входе в насос ДВН-5000, мм.рт.ст.;

Рвыход - давление на выходе из насоса ДВН-5000, мм.рт.ст.;

Sгеом - геометрическая производительность насоса ДВН-5000, л/с.

 л/с

Полученная расчетная производительность форвакуумного насоса взята из фактически полученного при испытаниях коэффициента компрессии равного 10. Однако рекомендовано применять для насосов типа РУТС коэффициент компрессии равный 5. С учетом этого замечания нам будет необходим форвакуумный насос производительностью не менее 1050 л/с.

Ниже представлены различные графические зависимости при различных условиях.

Зная геометрическую производительность насоса, и имея значения давлений на входе и выходе насоса ДВН-5000, полученные во время испытаний насоса ДВН-5000, по формуле (6-22, источник тот же) можно определить какую производительность форвакуумного насоса необходимо иметь, чтобы получить номинальную производительность насоса ДВН-5000 около 5000 л/с

, л/с, где

Sфорв - необходимая производительность форвакуумного насоса, л/с;

Рвход - давление на входе в насос ДВН-5000, мм.рт.ст.;

Рвыход - давление на выходе из насоса ДВН-5000, мм.рт.ст.;

Sгеом - геометрическая производительность насоса ДВН-5000, л/с.

 л/с

Полученная расчетная производительность форвакуумного насоса взята из фактически полученного при испытаниях коэффициента компрессии равного 10. Однако рекомендовано применять для насосов типа РУТС коэффициент компрессии равный 5. С учетом этого замечания нам будет необходим форвакуумный насос производительностью не менее 1050 л/с.

Официально подтвержденные приемо-сдаточные документы по насосу ДВН-5000 имеются.

 

В изготовлении насоса ДВН-5000 в качестве субподрядных организаций участвовало более 10 предприятий. Ряд из них предлагают свои услуги, производственные площади и разнообразный станочный парк для изготовления, как вакуумного оборудования, так и автоматизированных комплектных вакуумных систем по нашим разработкам (их официальные предложения имеются).

 

Кроме насоса ДВН-5000 мы готовы разработать и изготовить современный аналог (по производительности) насоса 2ДВН-1500, фирма «Мелком», г. Мелитополь, Украина, с повышенным перепадом давлений. Пройдя все этапы создания большего насоса, мы имеем все основания полагать, что справимся и с его меньшим аналогом. Для повышенного перепада давлений наиболее подходит ротор с иным профилем, а именно РПоП505. Данный профиль является переходным между суть вакуумными насосами и газодувками, поэтому он допускает повышенный перепад (до 70 мм.рт.ст.) давлений. Алгоритм расчета профиля ротора, позволяет выполнить его с любой дискретностью, а, следовательно, с повышенной точностью, предъявляемой именно к этой детали насоса, представлен ниже и также может быть выполнен на обычных станках с ЧПУ. Наше предприятие способно и готово разработать современный аналог насоса ДВН-1500 с вертикальной и горизонтальной осями вакуумирования, с повышенным перепадом давлений(до 70 мм.рт.ст.)

Наше предприятие способно и готово разработать современный аналог насоса ДВН-1500 с вертикальной и горизонтальной осями вакуумирования, с повышенным перепадом давлений(до 70 мм.рт.ст.)