DE1939087A1 - Steam vacuum pump - Google Patents

Steam vacuum pump

Info

Publication number
DE1939087A1
DE1939087A1 DE19691939087 DE1939087A DE1939087A1 DE 1939087 A1 DE1939087 A1 DE 1939087A1 DE 19691939087 DE19691939087 DE 19691939087 DE 1939087 A DE1939087 A DE 1939087A DE 1939087 A1 DE1939087 A1 DE 1939087A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pump
evaporator
steam
stage
heating element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19691939087
Other languages
German (de)
Inventor
Dunn Peter Douglas
Graham Rice
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
UK Atomic Energy Authority
Original Assignee
UK Atomic Energy Authority
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by UK Atomic Energy Authority filed Critical UK Atomic Energy Authority
Publication of DE1939087A1 publication Critical patent/DE1939087A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04FPUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
    • F04F9/00Diffusion pumps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Jet Pumps And Other Pumps (AREA)

Description

United Kingdom Atomic Energy Authority, London, Großbritannien United Kingdom Atomic Energy Authority, London, UK

Dampf-VakuumpumpeSteam vacuum pump

Erfindung betrifft Dampf-Vakuumpumpen, bei welchen &aa absupuapende Strömungsmittel in einen oder mehrere Dampfstrahl (en) hoher Geschwindigkeit hineindiffundiert oder von diesen mitgeführt wird und auf diese Weise in der gewünschten Pumprlohtung transportiert und in Richtung auf die Auetrittsseite der Pumpe komprimiert wird, Die Erfindung betrifft speziell die Verdaatpfer und Dampfereeugunge» Vorrichtungen für derartige Daiapf-Vakaiampumperi.The invention relates to vapor vacuum pumps in which & aa Fluid to be sucked into one or more steam jets (en) is diffused in at high speed or is carried along by these and in this way transported in the desired pump direction and in the direction of the The outlet side of the pump is compressed, the invention concerns especially the vaporizer and steam generation » Devices for such Daiapf-Vakaiampumperi.

PUr die herkömmlichen Dampf-Vakuumpump en ist es charakteristisch, daß die Vordampfer, in welchen der Arbeitsdaapf erzeugt wird, eine erhebliche Zeit- benötigen, um die Betriebs temperatur au erreiche», wenn der Pumpbetrieb »ufge-Qoamen werden soll, and die hierdurch bedingte Teraögesößg der Aufnahme des Pumpbetriebs kann äußerst unerwünscht sein. Bestimmten herkömmlichen Dampf-Vakuumpumpen ist es ferner eigen, daß das ArbeitBotrömungemittel beeinträchtigt warden kann, falls Luft von a;1raosphärischem Druck in den Verdampfer der Pumpe gelangt, solange der Verdampfer undIt is characteristic of the conventional steam vacuum pumps that the pre-steamers, in which the working steam is generated, require a considerable amount of time to reach the operating temperature when the pumping operation is to commence, and the resulting temperature Longer than the start of pumping can be extremely undesirable . It is also inherent in certain conventional vapor vacuum pumps that the working fluid flow may be impaired if air at atmospheric pressure enters the evaporator of the pump while the evaporator and

009835/1200009835/1200

BAD ORIGINAL BATH ORIGINAL

: : -■■■ .■'■"■ ' -'■■■■ .- 2 - :. - ; : - ■■■ ■ '■ "■' - '■■■■ .- 2 -: -;..

sein Inhalt sich nach einer Pumpbetriebaperiode noch auf der Betriebstemperatur befinden. Aus den vorstehend genannten Gründen ist es üblich, D^mpf-Vakuumpumpen bzw. ihre Verdampfer mit Ventilsystemen auszurüsten, mittels welcher die ganze Pumpe, oder zumindest der Verdampferteil der Pumpe,- bei der Betriebstemperatur abgetrennt wurden kann, derart, daß die Apparatur, aus welcher gepumpt wird, unter atmosphärischem Struck gesetzt werden kann, sobald dies erwünscht 1st, ohne daß entweder der Verdampfer der Pumpe vor dem Einlaß von luft abgekühlt k oder der Verdampfer der Pumpe wieder aufgeheizt zu werden braucht, falls die angeschlossene Apparatur wieder evakuiert werden soll. Derartige Ventilsysteme sind kostspielig und zujäem häufig sehr eperrigoits content still changes after a period of pumping operation are at the operating temperature. For the reasons mentioned above, it is common to use D ^ mpf vacuum pumps or to equip your evaporator with valve systems, by means of which the whole pump, or at least the evaporator part the pump, - disconnected at operating temperature can be, in such a way that the apparatus from which is pumped will be placed under atmospheric pressure can, as soon as this is desired, without either the The pump's evaporator is cooled by air before the inlet k or the evaporator of the pump to be reheated needed if the connected apparatus is evacuated again shall be. Such valve systems are expensive and, moreover, often very eperrigo

Ein weiterer Baohteil einiger herkömmlicher Dampf-Vakuuepumpen ist die Notwendigkeit der Verwendung großer Verdampf er mit einergroßen Menge Arbeite strömungsmittel (das ein kostspieliges Material sein kann).Another part of some conventional vapor vacuum pumps is the need to use large evaporators with a large amount of work fluid (which can be an expensive material).

Ferner besteht auch die Gefahr periodischer SiedeetöSe bei der Verdampfung, so dag AusaaS und Geschwindigkeit der Dampferzeugung and entsprechend der erzeugte Veräaapferdruck zeitliche Schwankungen aufweisen können. Furthermore, there is also the risk of periodic boiling surges during evaporation, so that the output and speed of steam generation and, correspondingly, the evaporation pressure generated may vary over time.

Durch die Erfindung soll eine D~mpf-Vakuumpuape der eingangs genannten Art geschaffen werden, bei walcher die genannten Hachtelle der bekannten Pumpen vermieden sind.The invention is intended to create a damping vacuum package of the type mentioned at the outset, at walcher the named Hachtelle of the known pumps are avoided.

Zu dieaen Zweck 1st bei einer Dampf-Vakuumpuape gemäß der Erfindung vorgesehen, daß zur Verdampfung des Arbeitcströmuagsmittels sin elektrisches WiderstandsheizelementFor this purpose, a steam vacuum package according to FIG Invention provided that for the evaporation of Arbeitscströmuagsmittel sin electrical resistance heating element

BAD ORIGINAL 009835/1200 BATH ORIGINAL 009835/1200

vorgesehen ist, das aus einem porösen Widerstandsmaterial besteht, durch dessen Poren das zu verdampfende Arbeitsetrömungsmittel hindurchdiffundiert wird.is provided which consists of a porous resistance material consists, through the pores of which the working fluid to be evaporated is diffused.

Die Erfindung ist in ihrer Anwendbarkeit nicht auf einstufige Dümpf-Takuumpumpen und auch nicht auf Dampf-Vakuumpumpen -rom nXondenaationsn-Typ begrenzt, bei welchen das Arbeiteatrömungemittel bei seiner ersten Berührung mit dem Pumpengehäuse nach dem Austritt aus der Düse kondensiert wird.The applicability of the invention is not limited to single-stage steam vacuum pumps and also not to steam vacuum pumps -rom n Xondenaations n -type, in which the work fluid is condensed when it first contacts the pump housing after exiting the nozzle.

Bas gemäß der Erfindung vorgesehene Heizelement des Verdampfers besteht aus einem porösen Material, dessen Poren miteinander in Verbindung stehen und eine kontrollierte Größe besitzen, und daß daher eine hohe innere Oberfläohe aufweist. Wird ein derartiges Heizelement durch Beaufschlagung mit einem elektrischen Strom geheizt und gleichzeitig se iae poröse Materialstruktur von dem zu verdampfenden. Strömungsmittel durchströmte so kann der Wärmeübergang auf das Strömungsmittel infolge der sehr großen Kontaktoberfläche mit einem nur kleinen Temperaturabfall an der Grenzfläche zwischen Feststoff- und Strömungsmittel erfolgen. Das Strömungsmittel kann während seines Durchtritte duroh das poröse Heizelement erwärmt und verdampft werden» derart, daß es aus dem porösen Heizelement in Form eines für den Pumpbetrieb geeigneten Dampfes austritt. In manchen Fällen ist es vorteilhaft, auf der Seite des porösen Elementes, durch welohe die Flüssigkeit eintritt, eine poröse Schicht aus einem elektrisch isolierenden Material anzubringen, da8 daher elektrisch nicht geheizt wird, das jedoch gewährleistet, daß die Flüssigkeit in die poröse Struktur eintritt, bevor die Verdampfung erfolgt» Die außergewöhnlich guten Värmeübergangsbedingungen im Inneren des porösen Heizelements ermöglichen die Verwendung einesBas according to the invention provided heating element of the evaporator consists of a porous material, the pores of which communicate with each other and have a controlled size, and therefore have a high internal surface area having. Such a heating element is heated by applying an electric current and at the same time se iae porous material structure of that to be evaporated. Fluid flows through it so the heat transfer can take place the fluid due to the very large contact surface with only a small temperature drop at the Interface between solid and fluid take place. The fluid can during its passages duroh the porous heating element is heated and vaporized »in such a way that it emerges from the porous heating element in the form of a steam suitable for pumping operation emerges. In some In cases it is advantageous to have a porous element on the side of the porous element through which the liquid enters To apply a layer of an electrically insulating material, so that there is no electrical heating however, ensures that the liquid enters the porous structure before evaporation occurs »The exceptionally good heat transfer conditions inside of the porous heating element allow the use of a

009835/1200009835/1200

8AO OWÖ1NAL .'8AO OWÖ1NAL. '

Elementes von verhältnismäßig kleinem, Volumen und kleiner Masse, bezogen auf das Auemaß der Dampferzeugung. Dies - in Verbindung mit der direkten Heizung dee Elements durdi den hindurchgeleiteten elektrischen Strom - ermöglicht die einfache Erzielung der für den Betrieb einer Pumpe gemäß der Erfindung erwünschten raschen Erwärmungs-UQd-Abktfhlzyklen. Element of relatively small size, volume and smaller Mass, based on the extent to which steam is generated. this - In connection with the direct heating of the element by the electrical current passed through it - enables the simple achievement of the for the operation of a Pump according to the invention desired rapid heating-UQd-cooling cycles.

Das Verdampf erheizelement gemäß der Erfindung 1st im allgemeinen klein im Vergleich mit dem Volumen der Pumpe; beispielsweise kann ale Verdampferelemeat ein« zylindrische Hülse von 3 l/S" (ca. 7,5 cm) Länge, 2 " (ca* 5 cm) Innen* durchmesser und 3 1/2 " (ca. 7,5 cm) Außendurohmeseer dienen. Dae bedeutet, daß das Verdampferelement gemäß der Erfindung in einem Gehäuse untergebracht sein kann, das auf oder teilweise oder ganz innerhalb des Pumpengehäueee angeordnet ist, wodurch der Aufbau und insbesondere auch die Anordnung für die Zufuhr des Arbeitsströmungsmittels sowohl zu dem Verdampf er element als auch von dem Element zu der Pumpe sich wesentlich vereinfachen.The evaporative heating element according to the invention is generally small compared to the volume of the pump; For example, all evaporator elements can be cylindrical Sleeve of 3 l / S "(approx. 7.5 cm) length, 2" (approx * 5 cm) inside * diameter and 3 1/2 "(approx. 7.5 cm) outer Durohmeseer serve. Dae means that the evaporator element according to the invention can be housed in a housing that on or is arranged partially or entirely within the pump housing, whereby the structure and in particular also the Arrangement for the supply of the working fluid both to the evaporation element as well as from the element to the The pump is much simpler.

Die kleine Hasse des Verdampferelementes gemäß der Erfindung und der erforderlichen zu erwärmenden Menge des irbeiteitrömungsmittelsbedeutet ferner, daß der Pumpbetrieb sehr schnell aufgenommen und beendet werden kann.The minor hassle of the vaporizer element according to the invention and the required amount of co-fluid to be heated means also that the pumping operation can be started and ended very quickly.

Im folgenden werden Aueführüngbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben} in dieser «eigen: In the following, examples of the invention are described with the aid of the drawing.

Flg.l in schematiseher Vertikalsohnittansicht eine einstufige elektrische Dampfstrahl-Vakuumpumpe gemäß *■■ einer Ausführungsform der Erfindung.Flg.l in a schematic vertical view of a single-stage electric steam jet vacuum pump according to * ■■ an embodiment of the invention.

Pig. 2 eine der oberen Hälfte von Pig. 1 entsprechende Ansicht einer zweistufigen Pumpe.Pig. 2 one of the top half of Pig. 1 corresponding view a two-stage pump.

009835/1200009835/1200

BAD ORIGINAL BATH ORIGINAL

Pig. 3 eine entsprechende Ausloht einer einstufigen Horizontalpumpe. Pig. 3 shows a corresponding payout for a single-stage horizontal pump.

Fig. 4 in schematisoher Seitenansicht eine zweistufige Pumpe.4 shows a two-stage pump in a schematic side view.

Die Flg. 5 und 6 schematische Ansichten von zwei Arten Diffueionspumpen gemäß zwei Ausführungsbeispielen der Erfindung.The Flg. Figures 5 and 6 are schematic views of two types of diffusion pumps according to two embodiments of the invention.

Pig· 7 Ib aohematlsoher Ansicht «in© Dampfstr&hlpaap· genää einer Ausführungsform der Erfindung.Pig · 7 Ib aohematlsoher view «in © Dampfstr & hlpaap · genää an embodiment of the invention.

Bei der in Flg. 1 gezeigten Pumpe findet eine träge, ölige Flüssigkeit ale Arbeitsströmungsmittel Verwendung} die Flüssigkeit wird in einem Yerdampferaggregat 11 verdampft, und der Dampf einer DUse 12 zugeführt, welche einen all·» gemein in der Pumprichtung entlang der Achse 13 des Hauptpumpengehäuses gerichteten divergierenden Dampfstrahl hoher Geschwindigkeit erzeugt. Die von der Einlaßöffnung 14 abzupumpenden Gase vermisohen sich mit diesem Dampfstrahl und werden von ihm mitgerissen und durch das -" Pumpen-gehäuse in Riohtung auf die Austritteöffnung 15 transportiert und komprimiert. Der Arbeitsdampf trifft schließlich auf die gekühlten Wände 16 des Pumpengehäuses und kondensiert an diesen; er fließt von dort in flüssiger Fora in einen Vorratsbehälter 17 des Arbeitsströmungsmittels zurück. Die Pumpe arbeitet normalerweise in Reihe mit einer Primär-Vikuumpumpe, welcher die abgepumpten Gase von der Austritteöffnung 15 zur weiteren Kompression und Abgabe an die Atmosphäre zugeführt werden. In the case of the in Flg. 1 finds a sluggish, oily pump Liquid as a working fluid use} the Liquid is evaporated in a steam generator unit 11, and the steam is fed to a nozzle 12, which has an all · » common in the pumping direction along the axis 13 of the main pump housing directed diverging steam jet generated at high speed. The gases to be pumped from the inlet opening 14 mix with this steam jet and are carried away by it and through the - "pump housing transported in Riohtung on the outlet opening 15 and compressed. The working steam finally hits on the cooled walls 16 of the pump housing and condenses to these; from there it flows back in a liquid form into a storage container 17 of the working fluid. The pump usually works in series with a primary vacuum pump, to which the pumped gases are fed from the outlet opening 15 for further compression and release to the atmosphere.

Der Verdampfer weist ein poröses Element 18 in Gestalt eines dickwandigen, an seinegt. Stirnseiteri6ffenen Zylinders' auf, der in axialer Richtung von elektrischem Strom durch-The evaporator has a porous element 18 in shape a thick-walled, on seinegt. End face of open cylinder which is carried by electric current in the axial direction

0098357 120a0098 357 120a

19390071939007

flössen wird. An seiner einenStirnseite let der Zylinder durch eine Klemmplatte 19 abgeschlossen, die mit einer elektrischen Zuleitung 21 verbunden ist, an der anderen Stirnseite steht das Innere des Zylinders mit einer zu der Düse 12 führenden Dampfleitung 22 in Verbindung. Einem das Element 18 umgebendem Gehäuse 23 wird Flüssigkeit über eine Zufuhrleitung 24 sugeftthrt, welohe über eine Meßpumpe 25 mit dem Vorratsbehälter 17 verbunden ist. Die Flüssigkeit wird durch die MeS- bzw. Furderpuap· alt kontrollierter Geschwindigkeit aui den ?orx$t*bebllt«r über die Zuführleitung «ataotnea uod strömt in r»dl«ltr Richtung duroh die poröse Wandung^des Elements 18 nach innen; in der Wandung wird die Flüssigkeit dabei verdampft» derart, daß Dampf in geeigneter Menge und alt geeignetem Druck zur Versorgung der Pampendüse 12 in die Dampfleitung 22 austritt. Ss kann auch eine kontrollierte überhitzung vorgesehen sein. Die Düse erzeugt einen wirksamen Dampfstrahl zum Betrieb der Pumpe, wie oben erläutert.will flow. At one end of the cylinder the cylinder is closed by a clamping plate 19 which is connected to an electrical supply line 21; at the other end, the interior of the cylinder is connected to a steam line 22 leading to the nozzle 12. Liquid is sucked into a housing 23 surrounding the element 18 via a supply line 24 which is connected to the storage container 17 via a measuring pump 25. The liquid is blown through the metering or furderpuap at a controlled speed through the feed line. Ataotnea and flows inward through the porous wall of the element 18; The liquid is evaporated in the wall in such a way that steam in a suitable quantity and at a suitable pressure for supplying the pamphlet nozzle 12 emerges into the steam line 22. Controlled overheating can also be provided. The nozzle creates an effective jet of steam to operate the pump, as explained above.

Der Strömungsmittel-Vorratsbehälter ist zweckmäßig unter dem Austrittsende der Pumpe angeordnet, derart, daß das Arbeitsströmungenittel nach der Kondensation in den Vorratsbehälter aurück abfließt. Das Arbeitsströmungsmittel befindet sich in dem Vorratsbehälter auf einer temperatur, die nur mäßig Über der Kühlwassertemperatür liegt. Die Fördermeßpumpe 25 (die innerhalb des Vorratebehälters angeordnet sein kann) entnimmt im Betriebszustand der Vaktauwpumpe stetig Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter und gewährleistet so eine stetige Flüssigkeitszufuhr zu dem porösenVerdampferelement.The fluid reservoir is conveniently under the outlet end of the pump arranged in such a way that the Working fluid flows back into the reservoir after condensation. The working fluid is in the storage tank at a temperature that is only moderately above the cooling water temperature. the The metering pump 25 (which can be arranged inside the storage container) continuously withdraws liquid from the storage container when the Vaktauw pump is in operation and thus ensures a constant supply of liquid to the porous evaporator element.

■■*■■■' -"■ " -■ -■■ * ■■■ '- "■" - ■ -

Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß bei der Inbetriebnahee dei^umpe die von dem Verdampf er element 18, seinem dünn-It is readily apparent that when commissioning dei ^ umpe of the evaporation element 18, its thin-

009835/1200009835/1200

wandigen (tohäua© 29 und der Sampfdttse 12 gebildete kleine thermische Hasse schnell auf die Betriebstemperatur gebracht werden kann. Der Hauptvorratsbehälter 17 für das BetrieDsstrOaungsmittel und die darin enthaltene Flüssigkeit sowie die Zufuhrleitung 24 zu dem Dttsenbereioh brauchen nicht auf dieVerdampfertemperatur erhitzt zu werden· Sie elektrische Heisenergie wird dem Verdampferelenentkurper direkt angeführt, derart, daß dieser sich außerordentlich schnell aufheizt. Zur Beendigung des Pusrpvorgaag» bzftttoht lediglich die elektrische Stromaufuhr ■α dea Tesdampf er element «ogesohaltet zu werden. Sie Zufuhr kühler Arbeitsfltlssigkeit aus dem Torratsbehälter kann dabei noch ein® kurte Zeit fortgesetzt werden; sie bewirkt eine rasche Kühlung des Verdampfereleaentes und des unmittelbar angeordneten Gehäuses auf eine für den Zutritt atmosphärischer Luft auläasige Sioherheitstemperatur. Alternativ Irann Si® PurdermeSpunpe 25 stillgesetzt (und gegebenenfalls» falle erwünscht, einige Sekunden lang in umgekehrter PCrderrichtung betrieben werden, derart daß sie ArbeitsflUesigkeit aus dem Bereich des porösen VerdaBpferel«nente BurUckpumpt). Wird in dieser Weise vorgegangen« so werden das porös® Yerdampfereleaent und die an-Bittelbar augehSrigen heißen Oberflächen sehr schnell frei von der Axbeitsflüssigkeit, so daß koine Arbeitβflüssigkeit auf hoher Temperatur vorliegt, die beim Zutritt atmosphärischer Iiuft beeinträchtigt oder zeroetet werden könnte. Auf diese V/eise werden durch die Erfindung sehr rasche Arbeite- bzw. Betriehszyklen ohne Verwendung eines Systems Ton Srennventilen ermöglicht.walled (tohäua © 29 and the Sampfdttse 12 formed small thermal hatred can be brought up to operating temperature quickly. The main reservoir 17 for the Operating flow means and the liquid contained therein as well as the supply line 24 to the dttsenbereioh do not need to be heated to the evaporator temperature · You electrical hot energy is fed directly to the evaporator element, in such a way that it is heats up extremely quickly. To end the push forward only the electrical current supply ■ α dea test steam element «obe retained. You feed cool working fluid from the storage container can be continued for a short time; it causes rapid cooling of the evaporator element and the directly arranged housing to an external safety temperature for the admission of atmospheric air. Alternatively Irann Si® PurdermeSpunpe 25 shut down (and if necessary »fall in desired for a few seconds reverse PCrderrichtung be operated so that they pump working fluid from the area of the porous evaporator unit). If you proceed in this way, the porös® Yerdampfereleaent and the hot surfaces on the surface are exposed very quickly of the working fluid, so that there is no working fluid is at a high temperature, which could be impaired or reset if atmospheric air enters. In this way, the invention makes them very quick Working or operating cycles without the use of a system Sound separation valves allows.

Ser Vorratsbehälter, die FöräermeSpumpe und das poröse Element bilden ein wesentlich leichteres und kompakteres Aggregat als ansonsten zur Erzeugung von Dampf mit vergleich·The storage tank, the FöräermeSpump and the porous element form a much lighter and more compact one Unit than otherwise for the generation of steam with comparable

- 8 -009835/1200- 8 -009835/1200

BADOaiGiNALBADOaiGiNAL

barer Gesohwiadigkeit bei Verwendung:eines herkömmlichen Verdampferaggregate erforderlich wäre. So besitzt das in Pig. 1 gezeijgte Verdampferelement 18 eine Länge von nur etwa 3 1/2 " (etwa 7»5 cmKAble Gesohwiadigkeit when using: a conventional Evaporator units would be required. So it has in Pig. 1 shown evaporator element 18 has a length of only about 3 1/2 "(about 7» 5 cmK

Durch das erfindungsgemäße Verfahren der Dampferzeugung mittels Wärmeübergang innerhalb des Körpers aus porösem Material» derart, daß ein kontrolliert geförderter Flüssigkeitsstrom durch Wärmeübertragung mit einer sehr großen Oberflächen-Koηtaktfläche in Dampf übergeführt wird, wird das unregelaäSige, stoßweise Verdampfen vermieden, wie es an der freien Oberfläche eines Fltissigkeitsvorrate auftreten kann.The inventive method of generating steam by means of heat transfer within the body of porous material "such that a controlled conveyed liquid stream is transferred by heat transfer with a very large surface Koηtaktfläche into steam, the unregelaäSige, shock, evaporation is avoided, as at the free surface a liquid reserve can occur.

Es ist möglich, mehrere Düsen einer Mehrstufenpumpe mit Dampf zu versorgen, der in porösen Verdampferelementen erzeugt wird, die unmittelbar benachbart jeder Düse angeordnet sind, wobei die Flüssigkeitszufuhr zu den verschiedenen Verdampferelementen durch gesonderire Fördermeß-■'-■■-pumpen (je eine für jedes Verdampferaggregat) erfolgt,It is possible to use several nozzles of a multi-stage pump To supply steam which is generated in porous evaporator elements which are arranged immediately adjacent to each nozzle, the liquid supply to the various evaporator elements by separate conveying meters (one for each evaporator unit) takes place,

welche die Flüssigkeit aus einem zentralen Vorratsbehälter entnehmen. Alternativ können zwei oder mehr Düsen auch von einer ein poröses Element enthaltenden Verdampfer-. einheit versorgt werden.which take the liquid from a central storage container. Alternatively, two or more nozzles can be used also from an evaporator containing a porous element. unit are supplied.

Fig. 2 zeigt eine zweistufige Pumpe, bei welcher Düsen 31^ bzw. 32 einer' ersten bzw. zweiten Stufe von einem porösen _Verdampferelement 18 versorgt werden. Die Düse 31 der ersten Pumpenstufe erhält Dampf durch radiale Öffnungen 33 in der Leitung 22, während die Dtlse 32 dar zweiten Pumpenstufe den Dampf direkt aus der Röhre 22 zugeführt erhält. Dieee Fig. 2 zeigt auch eine alternative, jedochFig. 2 shows a two-stage pump in which nozzles 31 ^ and 32 of a first and second stage, respectively, of a porous _Vaporator element 18 are supplied. The nozzle 31 of the The first pump stage receives steam through radial openings 33 in line 22, while line 32 is the second Pump stage supplied the steam directly from the tube 22 receives. The Fig. 2 also shows an alternative, however

00 983 5/120000 983 5/1200

weitgehende ähnliche Ast der Anbringung und Halterung dee Elemente 18.largely similar branch of attachment and bracket dee elements 18.

Selbstverständlich könnte auch vorgesehen sein, daß die Flüssigkeit dem Element von innen zugeführt und der Dampf an der zylindrischen Außenoberfläche entnommen wird.Of course, it could also be provided that the Liquid is supplied to the element from the inside and the vapor is removed from the cylindrical outer surface.

fig. 3 zeigt eine einstufige Horizontalpumpe mit einem ähnlichen 7erdampferelement 18. Entsprechende Seile sind dabei mit den gleichen Bosugseiffern wie in Fig. 1 bezeichnet und eine gesonderte Beschreibung dieses Aueführungebeispiels erscheint daher nicht erforderlich»fig. 3 shows a single-stage horizontal pump with a similar 7-evaporator element 18. Corresponding ropes are included denoted by the same bosses as in FIG and a separate description of this example does not appear to be necessary »

Sine Pumpe gemäß diesem Attaführungsbeispiel könnte bei-" spielsweise als dritte Stufe einer dreistufigen Pumpe verwendet werden, indem man die EintrittsÖffnung 14 mit dem Austritt der zweistufigen Pumpe gemäß Pig· 2 beaufschlagt· Die Fördermeßpumpe 25 könnte auch aus dem Sumpf- bzw. Torratsbehälter 17 fördern, und der Sumpf·* bzw. Vorratsbehälter 17' der dritten Stufe könnte über eine Abflußleitung mit dem Sumpf- bzw. Vorratsbehälter 17 der ersten und zweiten Stufen verbunden sein.A pump according to this exemplary embodiment could, for example, be used as the third stage of a three-stage pump by having the inlet opening 14 with applied to the outlet of the two-stage pump according to Pig · 2 · The metering pump 25 could also come from the Convey sump or gate container 17, and the sump * or storage container 17 'of the third stage could over a drain line with the sump or reservoir 17 of the first and second stages must be connected.

Alternativ ist es möglich, die verschiedenen Düsen einer mehrstufigen Pumpe jeweils getrennt von ihren eigenen porösen Verdampferelementen zu versorgen, wobei diese Verdampferelemente mit Flüssigkeit durch gesonderte Förderpumpen aus gesonderten Vorratabehälterη gespeist werden. Auf diese Weise kann eine mehrstufige Pumpe geschaffen werden, bei welcher verschiedene Pumpströmungsmittel zum Betrieb der verschiedenen Pumpenstufen verwendet werden» derart, daß zum Betrieb der dem Pumpeneinlaß nächstliegenden Stufe, (die also das höchste Vakuuajliefern muß), einAlternatively, it is possible to use the various nozzles in one multi-stage pump each separate from their own To supply porous evaporator elements, these evaporator elements being fed with liquid by separate feed pumps from separate storage containers. In this way, a multi-stage pump can be created in which different pumping fluid to the Operation of the various pump stages can be used in such a way that to operate the stage closest to the pump inlet (which must therefore deliver the highest vacuum)

- 10 -- 10 -

009&35/1200009 & 35/1200

; : - - ■ ■".-■ ■■■■■■.- - ίο - ■■■■-;:"■ : ■-■_.; .; : - - ■ ■ ".- ■ ■■■■■■ .- - ίο - ■■■■ - ;:" ■: ■ - ■ _ .; .

Arbeitsströmungsmittel von sehr niedrigem Dampfdruck und zum Betrieb der der Pumpenauslaßöffnung nächstliegenden Stufe,(welche das abgepumpte Gee gegen den ' höchstmöglichen Rückdruck aus der Pumpe heraus drücken muß) ein flüchtigeres ArbeitsströmungBmittelverwendet würde. So könnte beispielsweise die Eingangsstufe mit Dampf eines trägen Diffusionspumpenöls, und die Endstufe mit Wasserdampf von genügend hohem Dampfdruck betrieben werden, derart, daß diese Stufe direkt gegen den Atmosphärendruok arbeiten kann. Für dazwischenliegende Stufen können Strömungsmittel mit einer mittleren Flüchtigkeit verwendet werden. Zwei in diesem Sinne miteinander verbunden· gesonderte Stufen sind sohematiech in Fig. 4 gezeigt. Es ist ohne weiteres ersichtlich, da6 zahllose unterschiedliche Anordnungen und Kombinationen von 7erdMapferaggregaten und Pumpenstufen möglich sind.Very low vapor pressure working fluid and to operate the one closest to the pump outlet port Stage, (which push the pumped Gee out of the pump against the highest possible back pressure must) a more volatile working fluid B medium is used would. For example, the input stage could be steam from an inert diffusion pump oil, and the output stage operated with steam of sufficiently high steam pressure in such a way that this stage can work directly against the atmospheric pressure. For those in between Medium volatility fluids can be used. Two with each other in this sense connected · separate stages are sohematiech in Fig. 4 shown. It is readily apparent that there are innumerable different arrangements and combinations of 7erdMapfer units and pump stages are possible.

Zn den Pig. 5 und 6 ist die Anwendung der Erfindung auf Diffusionspumpen veranschaulicht. Derartige Pumpen können mit sehr niedrigen 7erdampferdrücken arbeiten, eo dag es möglich (undin manchen Fällen erwünscht) ist, eine Diffusionspumpe in solcher Weise auszubilden, daß eine Fördermeßpumpe zur Zufuhr der Arbeiteflüssigkeit zu dem Verdampfer entbehrlich wird. Die Torteile sehr schneller Aufheizung und sehr schneller Abkühlung sind bei diesen Anwendungsfällen häufig weniger bedeutsam als der Vorteil' des «iedtstoßfreien 7erdampfens.Zn the Pig. 5 and 6 is application of the invention to Diffusion pumps illustrated. Such pumps can work with very low evaporator pressures, eo dag it It is possible (and in some cases desirable) to design a diffusion pump in such a way that a Metering pump for supplying the working fluid to the Evaporator becomes dispensable. The gate parts are very quick to heat up and very quick to cool down with these Use cases often less important than the benefit ' of shock-free vaporization.

Fig. 4 zeigt eine zweistufigeDiffusionspumpemit einem 7erdampferelement 18 gemäß der Erfindung, das in der Nähe des unteren Endes der Pumpe angeordnet und mit dem Arbeiteströmttngsmittel über eine Leitung 41 versorgt wird, welche von einem ringförmigen Raum 4-2 aus zuführt, in welchem sich das kondensierte Arbeiteströmungsmittel nach dem Abfließen an der gekühlten Pumpenwandung 43 sammelt·Figure 4 shows a two stage diffusion pump with one 7 evaporator element 18 according to the invention, which is in the vicinity of the lower end of the pump and connected to the working fluid is supplied via a line 41, which supplies from an annular space 4-2, in which the condensed working fluid is after the drainage collects on the cooled pump wall 43

'.'.■■■■■ : ν:' ν ,' - ii - ■'.'. ■■■■■ : ν: 'ν,' - ii - ■

009835/1200009835/1200

In der Zufuhrleitung 41 ist mittels eines einstellbaren Regelventils 44 eine geeignete Flüssigkeitsströmung zu dem Verdampferaggregat einstellbar.In the supply line 41 is adjustable by means of a Control valve 44 to a suitable liquid flow adjustable with the evaporator unit.

vträmpfbe Strömungsmittel steigt in einem Dampfrohr nach oben und wird durch Umlenkvorrichtungen 46 einer ersten und zweiten Stufe nach unten gegen die Wandungen des Kondensators umgelenkt, die von Kühlschlangen 47 gekühlt werden, derart, daß ein Strom kondensierter Flüssigkeit in den Sumpf» oder Vorratsbehälter 42 zurückfließen kann. Hach dem bekannten Prinzip einer Diffusionspumpe niamt der kondensierende Strom Gas vom Pumpeneinlaß 14 mit, das durch eine mit des PumpenausIaS 15 verbundene Vorpumpe abgepumpt werden kann.Damped fluid rises in a steam pipe upwards and is moved downwards against the walls by means of deflection devices 46 of a first and second stage of the condenser, which are cooled by cooling coils 47, in such a way that a stream of condensed liquid flows back into the sump or storage container 42 can. According to the well-known principle of a diffusion pump including the condensing flow of gas from the pump inlet 14 with, the one connected to the pump outlet 15 Backing pump can be pumped out.

Fig. 6 veranschaulicht eine Pumpe ähnlicher Art, jedoch mit eines Tssdaspfereleaent 49 von Scheibenform, in welchem der elektrische Strom in radialer Richtung fließt. Das Verdampferelement ist im unteren Teil eines glockenförmigen Verdampferdeckels 51 angeordnet, der Hohlraumwandungen 52 zur Kontrolle des Wärmeübergangs aufweist. Der Verdampferdeckel trägt ein Dampfrohr 45ι in welchem der Dampf zu den PumpendUsen 46 nach oben strömt. Dieser Verdampfer wird anfangs mit Flüssigkeit beschickt, welche den R->um 53 in dem Gehäuse unterhalb des VerdampferelementsFigure 6 illustrates a similar type of pump, however with a Tssdaspfereleaent 49 of disk shape, in which the electric current flows in the radial direction. The evaporator element is arranged in the lower part of a bell-shaped evaporator cover 51, which has cavity walls 52 to control the heat transfer. The evaporator cover carries a steam pipe 45ι in which the steam flows up to the pump nozzles 46. This The evaporator is initially charged with liquid which has the R-> by 53 in the housing below the evaporator element

- 12 -- 12 -

009835/1200009835/1200

BAD ORIGINAL BATH ORIGINAL

füllt und das Verdampferelement sättigt, derart, da© diesee gerade fast vollständig in der Flüssigkeit eintaucht* Im Betrieb stellt- sieh schnell ein Zustand ein, in welohem der innerhalb des glockenförmigen Verdampferdeekels 51 erzeugte Dampfdruck durch eine außerhalb des glockenförmigen Verdampferdeckels stehende Flüssigkeitssäule 54 im Gleichgewicht gehalten wird, die· sich kontinuierlich aus Dampfkondensatergänzt, das an den gekühlten Wandungen 43 des Pumpengehäuses nach unten fließt. Die. Anordnung kann so getroffen sein, daß ein großer Teil des in der Pumpe gespeicherten Arbeiteströmungsmittels sich im Betriebsauetand der Pumpe im Bereich dieser stehenden Flüssigkeitssäule befindet. Im Betrieb der Pumpe tritt daher die Flüssigkeit kontinuierlich τοη unten in dee scheibenförmige porö&e Verdampferelement ein und wird baiBDttrohwBQdera dee Element· rerdaapft.fills and saturates the evaporator element in such a way that this is almost completely immersed in the liquid * During operation, you quickly see a state in which the inside of the bell-shaped evaporator hood 51 vapor pressure generated by a column of liquid 54 standing outside the bell-shaped evaporator cover is kept in equilibrium, which · is continuously from steam condensate supplemented on the cooled walls 43 of the pump housing flows downwards. The. arrangement can be such that a large part of the The working fluid stored in the pump is in the area of this standing when the pump is in operation Liquid column is located. During operation of the pump occurs hence the liquid continuously τοη down in dee disk-shaped porous evaporator element and is baiBDttrohwBQdera dee element · rerdaapft.

. ?ig. 7 zeigt eiae Dampf strahlpunqpe gemäß einer Aue führ uag»- form der Erfindung« Too dem Dampfeleaent 18 erzeugter Baapf wird duroh die Düse 55 beaohleanigt, und Luft sowie Feuchtigkeit (oder ein anderweitiges zu pumpendes Strömung·* mittel) werden Ton 14 her in ein .kombiniertes Sonüaußd Biffusor-Aggregat 56 sur Kompression und Abgabe mitgenomaeh.. ? ig. 7 shows a steam jet point according to a floodplain leading to »- form of the invention «Too the steam eleaent 18 generated Baapf is beaohleanigt through the nozzle 55, and air as well Moisture (or some other flow to be pumped * medium) sound 14 is produced in a combined sonic biffusor unit 56 for compression and delivery.

Der Einfadhheit undübersiohtliohkeit halber sind in d«n letzten Figuren der Zeichnung die Maßnahmen nur elektrischen Stromzufuhr nicht wiedergegeben·For the sake of simplicity and clarity, in d «n last figures of the drawing the measures only electrical power supply not shown

Allgemein kann die elektrische Stromzufuhr τοllotändig in herkömmlicher Weise erfolgen. Die jeweils Terwendeten Spannungen müssen nur so sein, daß elektrische Entladungen in Inneren der Vakuumpumpen Termieden werden.In general, the electrical power supply can τοllotentially in done conventionally. The voltages used in each case only have to be such that electrical discharges are in Termieden inside the vacuum pumps.

- 13- 13

009835/12 00009835/12 00

Vorstellend wurden bestimmte Merkmale in Verbindung mit Diffusionspumpen beschrieben; jedoch können diese verschiedenen Merkmale auch bei Dampf-Vakuumpumpen allgemein Anwendung finden.Certain features in connection with diffusion pumps have been described as an introduction; however, these various characteristics can also apply to vapor vacuum pumps in general Find application.

- Patentansprüche -- patent claims -

- 14 -- 14 -

009835712 00009835712 00

Claims (8)

: .■■■. ". .; - Ή - ." ■.:■. ■■'.■. : . ■■■. "..; - Ή -." ■.: ■. ■■ '. ■. PatentansprücheClaims Dampf-Vakuumpumpe, insbesondere SIffusions- oder Dampfet rah !pumpe, mit einem zu verdampfenden Arbeiteatrömungemittel, .Vapor vacuum pump, in particular a fusion or vapor pump, with a work fluid to be vaporized. dadurch gekennzeichnet, daß als Verdampfer ein elektrisches Wideretandsheizelement (18) aus einem porösen Widerstandsmaterial vorgesehen ist» durch dessen Poren das zu verdampfende Arbeitsetrömungemitte.l diffundiert. characterized in that an electrical resistance heating element (18) made of a porous resistance material is provided as the evaporator, through the pores of which the working flow medium to be evaporated diffuses. 2. Pumpe nach Anspruch 1,2. Pump according to claim 1, dadurch ge k β η η ze i ο h α e ty*thereby ge k β η η ze i ο h α e ty * daß das Verdampfer-Helaelement in Form eines Zylindermaathat the evaporator Helaelement in the form of a cylinder Maa tele ausgebildet ist.tele is trained. 3. Puppe naoh Anspruch 1,3. Doll according to claim 1, dadurch ge k en nee i c h η e t * daß das Verdampfer-Heiselesent in Form einer Scheibe mue geblXdet let. as a result, I do not know that the evaporator heating element has to be blinded in the form of a disk . 4. Puspe nach 6iaem oder mehreren der vorhergehenden Aneprüohe, in mehrstufiger Ausführung,4. Puspe after 6iaem or more of the preceding Aneprüohe, in multi-stage execution, dadurch g e k β η η ζ e i c h η θ t »thereby g e k β η η ζ e i c h η θ t » daß jede Stufe -ein gesondertes eigenes Verdampfer-Heisselementthat each stage - a separate own evaporator hot element aufweist.having. 5. Pumpe nach einem oder mehreren derAnsprüehe 1 "bie 3f in mehrstufiger Ausführung, · dadurch gekennzeichnet,5. Pump according to one or more of the claims 1 "to 3 f in a multi-stage design, characterized in that daß ein einziges Verdampf er-He i2 element das Arbeiteetröaunge-* mittel für sämtliche Stufen liefert (Flg. 2, 5 und 6).that a single evaporator element causes the supplies medium for all levels (Flg. 2, 5 and 6). ■"■ - : - .- : ■■■■■,"■ - · ■-. -.15--" - ■■■■:■■■ ■■ "■ - : - .-: ■■■■■," ■ - · ■ -. -.15-- "- ■■■■: ■■■ ■ 000835/1200000835/1200 - 15 -- 15 - 6. Puap« nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche»6. Puap «according to one or more of the preceding Expectations" dadurch gekennzeichnet,characterized, das dae oder jedes der Verdampfer-Heizelementsan ader inthe dae or each of the evaporator heating elements on wire in den Pumpengehäuse angeordnet ist.the pump housing is arranged. 7. Pumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,7. Pump according to one or more of the preceding Expectations, dadurch gekennzeichnet,characterized, da8 da· Verdampfer-Heiselenent klein im Vergleich sum Volumen des Pampengehäusee ist.da8 the evaporator heating element is small compared to the volume of the lamp housing. 8. Pumpe nach einen ode? mehreren der. vorhergehenden Ansprüche,8. Pump after an ode? several of the. previous Expectations, dadurch gekeoßs®.lohnst,thereby gekeoßs®.wages, dmS da· T@räaspfer-Heisel«»at sich aa S-Bingangseade ein··dmS da · T @ räaspfer-Heisel «» at himself aa S-Bingangseade ·· alt dtr Pumpefuf© wmibnnüenmn Ihapfronree befindet.alt dtr Pumpefuf © wmibnnüenmn Ihapfronree is located. 9» Puap» RÄofe &in<m Q&m: ^^>^::·οη 4er Torh»rgeh«odea9 »Puap» RÄofe & in <m Q & m: ^^> ^ :: · οη 4er Torh »rgeh« odea sprüoh«, in Auebilauog als Diff osionspusp©«sprüoh «, in Auebilauog as diff osionspusp ©« tedoreh g % k ο η α s β i ο 3& η et,tedoreh g % k ο η α s β i ο 3 & η et, da8 an End· tor Pnapkunicr «lae Sa3Be«13»s»es? für da· Arda8 at End · tor Pnapkunicr «lae Sa3Be« 13 »s» es? for da · Ar beltsetröaungeaittel vorgesehen ist,die »it Atm beltsetröaungeaittel is provided, the »it Atm mittelelngang de« Verdampf erelenente verbunden ist.Mittelelngang de «Evaporation is connected. 009835/12C0009835 / 12C0
DE19691939087 1968-07-31 1969-07-31 Steam vacuum pump Pending DE1939087A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB3653268A GB1282555A (en) 1968-07-31 1968-07-31 High vacuum ejector pump

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1939087A1 true DE1939087A1 (en) 1970-08-27

Family

ID=10389017

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19691939087 Pending DE1939087A1 (en) 1968-07-31 1969-07-31 Steam vacuum pump

Country Status (4)

Country Link
DE (1) DE1939087A1 (en)
FR (1) FR2014081A1 (en)
GB (1) GB1282555A (en)
NL (1) NL163603C (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4321031A (en) * 1979-07-09 1982-03-23 Woodgate Ralph W Method and apparatus for condensation heating
GB2125904B (en) * 1982-08-31 1986-02-26 British Nuclear Fuels Ltd An apparatus for lifting liquids
WO1991003650A1 (en) * 1989-09-08 1991-03-21 Anatoly Nikitovich Groshkov Diffusion pump
AT501529A1 (en) * 2005-03-11 2006-09-15 Nagel Siegfried HIGH-PRESSURE STEAM JET PUMP WITH THERMAL STEAM EXHAUST IN LAVAL THREAD
CN113266609B (en) * 2021-06-02 2023-04-07 傅朝清 Hydrothermal solution injection multi-unit vapor compression device and heat pump

Also Published As

Publication number Publication date
NL6911612A (en) 1970-02-03
NL163603B (en) 1980-04-15
NL163603C (en) 1980-09-15
FR2014081A1 (en) 1970-04-10
GB1282555A (en) 1972-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2821259C2 (en) Vacuum drying oven
DE4240082C1 (en) Heat pipe
EP0308454B1 (en) Device for evaporating liquids or absorbing or degassing solutions of two or more substances of inner tube/drop film design
DE3335178C2 (en) Power generator in thermosiphon design
DE7131782U (en) Device for reducing the concentration of a gas dissolved in a liquid
EP0248296A2 (en) Method for increasing the coefficient of performance of hybrid refrigeration machines or heat pumps
DE1939087A1 (en) Steam vacuum pump
DE10054918B4 (en) fuel evaporator
EP1528342B1 (en) Process for drying material and apparatus for carrying out the process
EP1236011A1 (en) Absorption cooling device
DE10349406B4 (en) Stückbaumfärbeapparat
DE102015219260A1 (en) Absorption column with absorption separator
EP3029403B1 (en) Method and device for drying the solid insulation of the active section of an electrical device using the vapour-phase method
EP0214934B1 (en) Evaporation apparatus and installation with such an apparatus for the desalination of sea water
DE202004010834U1 (en) Controlled temperature treatment vessel comprises cylindrical work chamber ringed by annular chamber fitted with tube to heat or cool incoming compressed air and direct air into main chamber in selected direction.
DE102015218118A1 (en) Gas separation plant
DE69723179T2 (en) diffusion pump
EP1544539A1 (en) Device for evaporating water by means of electric heating
DE1126358B (en) Device for the even distribution of the liquid on the heating pipes of a co-flow and falling-flow evaporator
DE220485C (en)
DE2226440A1 (en) Vacuum drying system - with restricted heat supply and vapour exhaust
WO2018015451A1 (en) Heat pump having a level-regulating throttle and method for producing a heat pump
DE205660C (en)
DE202007018264U1 (en) geothermal probe
DE102015219259A1 (en) Gas collecting plant and gas condensing device with reverse flow separator

Legal Events

Date Code Title Description
OHW Rejection