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Hochvakuumpumpanlage für große Saugleistung Die Diffusionshochvakuumpumpen
benötigen stets eine Vorvakuumpumpe. Wenn solche Hochvakuumpumpen zum dauernden
Auspumpen von Apparaten verwendet werden, in denen eine große Menge von Gas oder
Dampf frei wird oder durch deren Undichtigkeit dauernd feuchte Luft eindringt, so
tritt eine allmähliche Verschlechterung der Pumpwirkung der Vorvakuumpumpe durch
die Anreicherung des Öles dieser Pumpen mit Wasser ein. Es ist deshalb vorgeschlagen
worden, zwischen, der Hochvakuumpumpe und der Vorvakuumpumpe Trockengefäße einzubauen.
Diese Trockengefäße werden mit einem Trockenmittel, beispielsweise mit Phosphor-Pentoxyd
oder ähnlichen Substanzen, gefüllt. Selbstverständlich ist nach einiger Betriebsdauer
eine Erneuerung dieser Substanzen erforderlich. Um das Auswechseln der Substanz
zu ermöglichen, muß daher die Leitung zwischen den Hochvakuumpumpen und dem Trockengefäß
abgesperrt werden, damit Luft in das Trockeylgefäß eingelassen werden kann. Nach
Erneuerung des Trockenmittels wird die Vorvakuumpumpe wieder in Betrieb gesetzt
und. nach dem Leerpumpen des Trockengefäßes die Verbindung zu den Diffusionspumpen
wieder hergestellt.
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Dieses bekannte Verfahren hat augenscheinlich den Nachteil, daß während
der Erneuerung des Trockenmittels das Vorvakuum der Hochvakuumpumpen sich verschlechtert.
Dieser Nachteil wirkt sich besonders stark dann aus, wenn Diffusionspumpen verwendet
werden, die nur gegen einen verhältilismäßig geringen Vorvakuumdruck zu arbeiten
imstande sind. Dies trifft insbesondere für die Öldiffusionspumpen zu. Diese Pumpen
haben jedoch auf der anderen Seite den Vorteil, daß sie auch ohne Verwendung von
flüssiger Luft geeignet sind, ein außerordentlich hohes, auch dampffreies Vakuum
herzustellen, während bei den Quecksilberdiffusionspumpen stets ein geringer Druck
des Quecksilberdampfes vorhanden ist.
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Es ist bekannt, diese Nachteile dadurch zu vermeiden, daß in der Leitung
zwischen der Hochvakuum- und der Vorvakuumpumpe zwei Trockengefäße derart angeordnet
sind, daß die Auswechslung des Trockenmittels abwechselnd ohne wesentliche Verschlechterung
des Vorvakuumdruckes der Hochvakuumpumpe erfolgen kann.
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Die Abbildungen zeigen in teilweise schematischer Darstellung an einem
Ausführungsbeispiel eine solche Anordnung. Der zu evakuierende Apparat i, beispielsweise
ein Hochfrequenzvakuumofen, steht über eine Rohrleitung a mit der Hochvakuumdiffusionspumpe
a, in Verbindung. Vor diese Diffusionspumpe sind beispielsweise zwei Diffusionspumpen
kleinerer Saugleistung b,. und b2 vorgesehen, die über zwei Rohrleitungen
c mit der Pumpe a, verbunden sind. Diese Pumpen können auch
auf
ihrer Vorvakuumseite durch eine Rohrverbindung d miteinander verbunden sein. In
die Verbindungsleitung zwischen der Vorvakuumpumpe 7, die beispielsweise
eine ro-#. tierende Olpumpe sein kann, sind zwei Trocken-*#' gefäße Rohr g c und
eingebaut. die beiden Durch Hahnpaare das gabelförmio h und f isÜ '
dafür
Sorge getragen, daß beide Gefäße e abwechselnd geöffnet werden können, ohne
daß der Druck auf der Vorvakuumseite der Pumpexi b, und b2 steigt.
Nach der Erneuerung des Trockenmittels in einem der beiden Gefäße e wird der zugehörige
Hahn lt um einen sehr geringen Betrag geöffnet, während der zugehörige Hahn
f geschlossen bleibt. Ohne daß ein nennenswerter Druckanstieg in dem gabelförmigen
Rohr g auftritt, nimmt der Druck in dem Trockengefäß c allmählich
ab. Mit abnehmendem Druck im Gefäß e kann der zugehörige Hahn k mehr und
mehr geöffnet werden. Sobald Druckgleichgewicht zwischen dem frischgefüllten
Gefäß e und dem gabelförmigen Rohr g hergestellt ist, wird auch der
zugehörige Hahn f geöffnet. Nun kann in der gleichen Weise das andere Gefäß
c zur Erneuerung des Trockenmittels vorübergehend außer Betrieb genommen
werden.
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Eine wesentliche Vereinfachung der Wiederinbetriebnahme der einzelnen
Trockengefäße kann erfindungsgemäß dadurch erzielt werden, daß eine besondere Pumpe
kleiner Leistung vorgesehen ist, die wahlweise mit den verschiedenen Trockengefäßen
verbunden wird. Sie dient dazu, die Trockengefäße nach der Erneuerung des Trockenmittels
leerzupurnpen, während die zugehörigen Hähne f und h geschlossen sind. Diese
Hähne brauchen bei einer solchen Anordnung erst geöffnet zu werden, wenn das Trockengefäß
c durch die Hilfspumpe leergepumpt ist.
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Damit die Leistung der einzelnen Pumpen nicht durch die Leitungen
in unwirtschaftlicher Weise herabgesetzt wird, empfiehlt es sich, die Durchmesser
dieser Verbindungsleitungen a, c, d und.g möglichst groß zu wählen.
Es ist ferner zweckmäßig, die Saugleistung der Pumpen so zu wählen, daß bei der
betriebsmäßig höchsten von der Pumpe zu fördernden Gasmenge auf der Vorvakuumseite
jeder Pumpe der Druck auftritt, gegen den die Pumpe gerade noch mit Sicherheit arbeiten
kann. Versuche haben gezeigt, daß diese Verhältnisse etwa dann auftreten, wenn das
Verhältnis der Pumpgeschwindigkeit der Rohrleistung groß ist gegenüber der Pumpgeschwindigkeit
der Pumpe. Es empfiehlt sich ün allgemeinen, dieses Verhältnis etwa wie
3: 1 zu wählen. Das Verhältnis größer als etwa 7: 1 zu wählen,
ist unwirtschaftlich. Beträgt das Verhältnis etwa 5: 1, so wird die Pumpleistung
etwa zu go0/, ausgenutzt. Abb. 2 zeigt eine Seitenansicht der Hochvakuumpumpanlage.
Außer den bereits genannten Teilen, die in dieser Abbildung ebenso .bezeichnet sind
wie in Abb. i, ist ein eiserner #Rähmen, der aus Teil 4 bis -7 besteht, darge-Aellt-
in dem Pumpen befestigt sind. Der Ansmotor 8, der mit Hilfe der Kupplung
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die Pumpe ?, antreibt, kann gleichzeitig zum Antrieb einer Umwälzpumpe für
das Kühlwasser der Diffusionspumpen verwendet werden, wenn eine solche Umwälzpumpe
erforderlich ist. Die Leiter zu den Heizkörpern io und ii und zur Pumpe
8 können beispielsweise zu den mit Sicherungen und Schaltern versehenen Klenunbrettern
i?, und 13 geführt werden.
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Es ist unter Umständen zweckmäßig, an verschiedenen Stellen der Hochvakuumpumpanlage
Einrichtungen anzubringen, durch die der Druck stets überwacht werden kann.
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je nach dem Verwendungszweck wird eine offene oder eine vollkommen
verkleidete Ausführung des Gestelles vorzuziehen sein. In letzterem Falle empfiehlt
es sich, mindestens an einer Seite die Anordnung so zu treffen, daß die Verkleidungsbleche
in einfacher Weise zur Ausführung von etwa erforderlichen Ausbesserungen entfernt
werden können.
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Die Anordnung gemäß der Erfindung kann selbstverständlich mit Vorteil
auch dann angewendet werden, wenn nur eine Hochvakuumpumpe- vorgesehen ist. Es kann
jedoch selbstverständlich von der Einrichtung auch Gebrauch gemacht werden, wenn
eine noch größere Anzahl von Pumpen in der ersten und zweiten Stufe auf der Hochvakuumseite
benutzt wird. Es ist nicht unbedingt erforderlich, daß für jedes Trockengefäß eine
besondere Hochvakuumpumpe vorgesehen wird. Auch bei Parallelschaltung einer großen
Anzahl von Hochvakuumpumpen brauchen in der Vorvakuumleitung nicht unbedingt entsprechend
viele Trockengefäße vorgesehen zu werden.
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Es ist unter Umständen zweckmäßig, an den Druckstützeu 3 der
Pumpe 2 eine weitere Vorvakuumpumpe anzuschließen. An Stelle der Vorvakuumpumpe
z können in an sich bekannter Weise auch mehrere parallel geschaltete Pumpen Verwendung
finden. Dabei kann die Anordnung so getroffen werden, daß jede der parallel geschalteten
Vorvakuumpumpen über ein Trockengefäß an die den Hochvakuumpumpen gemeinsame Leitung
unter Zwischenfügung eines Hahnes angeschlossen wird. In diesem Falle wird zum Auswechseln
des Trockenmittels der zu dem betreffenden Trockengefäß gehörige Hahn geschlossen,
die Vorvakuumpumpe vorübergehend * stillgesetzt und in das Trockengefäß Luft
eingelassen. Nach dem Auswechseln des Trockenmittels wird mit Hilfe der Vorvakuumpumpe
das Trockengefäß wieder evakuiert und dann der Verbindungshahn geöffnet.