DE883185C

DE883185C - High vacuum condensation pump

Info

Publication number: DE883185C
Application number: DEE3208D
Authority: DE
Inventors: Norris D Embree
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1937-05-11
Filing date: 1938-05-11
Publication date: 1953-07-16

Description

Hochvakuum-Kondensationspumpe Die Erfindung betrifft eine Hochvakuum-Kondensation.spumpe, die gegenüber den bekannten Einrichtungen dieser Art den Vorteil einer sehr hohen Evakuierungsgeschwindigkeit aufweist. Es sind bereits Kondensations- oder Diffusionspumpen bekanntgeworden, bei welchen das vom Heizkessel für die Pumpenflüssigkeit ausgehende Dampfrohr durch eine Umkehrdüse abgeschlossen ist, um den Dampfstrom in Form eines entgegengerichteten Ringstrahles ,abzulenken. Ebenso war es auch bereits bekannt, diese Pumpen mit einem Vorvakuumdruck von weniger als :etwa o,ot mm Quecksilbersäule arbeiten zu lassen. Bei den bekannten Pumpen, sind Dampfdüsen vorgesehen, bei denen die äußere Düsenwandung zur Wand des Kondensators geneigt ist und dicht an dieselbe heranführt. Diese Anordnung bildet ein Hindernis für den Durchgang :der zu evakuierenden Moleküle. Demgegenüber besteht die Erfindung darin, dafür Sorge zu tragen, daß bei extrem niedrigen Drücken, bei denen der mittlere freie Weg der zu evakuierenden Moleküle verhältnismäßig lang wird, der Raum, in dem die Moleküle aufgefangen werden können, ganz bedeutend vergrößert werden kann. Das wird dadurch erreicht, daß der Ringspalt zwischen der Wandung des Pumpengehäuses rund der Austrittskante der Umkehrdüse wenigstens i 3 mm beträgt und daß das Dampfrohr ferner nach der Umkehrdüse hin eine 'Einschnürung nach Art eines Venturirohres besitzt. Dies bedeutet, daß der Arbeitsraum, in welchem die evakuierten Moleküle durch den Pumpendampf aufgefangen werden, iA, der Richtung zur Gegendruckpumpe hin dadurch verschoben wird, daß man die Bewegungsenergie der Dampfmo1,eküle in dieser Richtung vergrößert. Dies geschieht, indem man zunächst den Durchgaang für den von dieser Quelle kommenden Dampf im Verhältms zur Mündung der Umkehrdüse verkleinert und ferner den Dampf durch einen verhältnismäßig großen Raum zwischen der Pumpenw andung und der Düsenmündung strömen läßt.High vacuum condensation pump The invention relates to a high vacuum condensation pump, which compared to the known facilities of this type has the advantage of a very high Has evacuation speed. There are already condensation or diffusion pumps became known, in which the emanating from the boiler for the pump liquid Steam pipe is completed by a reversing nozzle to the steam flow in the form of a opposite ring beam to deflect. It was also already known these pumps with a fore-vacuum pressure of less than: about 0. ot mm of mercury to let work. In the known pumps, steam nozzles are provided in which the outer nozzle wall is inclined to the wall of the condenser and close to the same brings up. This arrangement creates an obstacle to the passage: that to be evacuated Molecules. In contrast, the invention consists in ensuring that at extremely low pressures where the mean free path is to be evacuated Molecules becomes relatively long, the space in which the molecules are caught can be enlarged quite significantly. This is achieved by the Annular gap between the wall of the pump housing around the trailing edge the reversing nozzle is at least i 3 mm and that the steam pipe is further after the reversing nozzle has a 'constriction in the manner of a Venturi tube. This means that the working space in which the evacuated molecules are captured by the pump vapor are, iA, the direction towards the back pressure pump is shifted by the fact that one the kinetic energy of the steam molecules increases in this direction. This happens, by first considering the passage for the steam coming from this source in proportion downsized to the mouth of the reversing nozzle and also the steam through a relatively large space between the pump wall and the nozzle orifice can flow.

Gemäß der Erfindung wird der Abstand der Düsenkante der Kondensatorwand vom Zweifachen des bisher üblichem, auf das Zehnfache vergrößert, während der Durchgang zwischen der Wand des Kesselstandrohres und des Deflektors beträchtlich verkleinert wird, .so daß an dieser Stelle, die hier als Damp.fquellendurchgang bezeichnet werden soll, eine sehr rasche Expansion des Dampfes eingeleitet wird. Die rasche Expansion ist wichtig -und beträgt, gemessen durch das, Verhältrn@s der Fläche des D.ampfquellendurchganges zu der Fläche der Deflektormündu ng, wenigstens 1-.4. ,Vorzugsweise wird die Neigung des Randes des Deflektors zur Wand des Standrohres verringert, so ;daß der zwischen der zentralen Kesselkammer und der Innenseite des Deflektorrandes strömende Dampf mehr zur Pumpenachse hin gerichtet wird.According to the invention, the distance between the nozzle edge and the condenser wall from twice what has hitherto been customary, enlarged to ten times, during the passage considerably reduced in size between the wall of the boiler standpipe and the deflector so that at this point, which are referred to here as steam source passage should, a very rapid expansion of the steam is initiated. The rapid expansion is important - and is measured by the ratio of the area of the steam source passage to the area of the deflector mouth, at least 1-4. , Preferably the slope of the edge of the deflector is reduced to the wall of the standpipe, so that the between the central boiler chamber and the inside of the deflector rim is directed more towards the pump axis.

In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt ' Fig. i einen Teil eines senkrechten Schnittes durch eine Kondensationspumpe mit erhöhter StrahlgesChwindi;gkeit, Fig. 2 eine ebensolche Pumpe, die in Verbindung m it einem Niederdruckstrahl wirkt, der gegen verhältnismäßig hohe Gegendrücke ,arbeiten kann, Fig.3 einen senkrechten Schnitt durch eine abgeänderte Ausführungsfarm, Fig. 4 eine .andere abgeänderte Ausführungsform, Fig. 5, 6 und 7 verschiedene Ausführungsformen des Standrohres irr Schnitt.In the drawing, three exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown. It shows' Fig i part of a vertical section through a condensation pump with increased StrahlgesChwindi;. Ness, Figure 2 shows a similar pump which m in compound acts it a low pressure jet that can against relatively high back pressures, work, Figure 3 is a vertical. Section through a modified embodiment, Fig. 4 another modified embodiment, Figs. 5, 6 and 7 different embodiments of the standpipe in section.

Gemäß Fig. i befindet sich in dem Hauptgehäuse, 2 deiner ein D.ampfzuführungsrohr oder Standrohr 6, Idas unten bis zu der nicht daxtgestellten Dampfquelle geht und oben im Deflektor 8 endet, der aus einer Scheibe io und einem .abwärts. gerichteten Rand 12 besteht. Unmittelbar unterhalb der Scheibe io ist das Standrohr 6 bei 14 so eingeschnürt, daß sein Durchmesser ,gegen den Strahl hin allmählich ,abnimmt. Die Scheibe i o des Deflektors 8 schließt das Rohr 6-14 ab, und unterhalb dieser Abdeckung befinden sich Löcher 16, die den durch das Rohr 6 aufsteigenden Dampf in den Strahl einfließen lassen. Außer Berührung mit der heißen Scheibe io ist über dieser ein Hählkegel 15 angeordnet, der bei 17 gestützt wird und .es verhindert, daß dies Gase mit der Scheibe 7o in Berührung kommen, dadurch erhitzt werden und sich eritgegengesetz@ bewegen.According to Fig. I is in the main housing, 2 of a D.ampfzuführungsrohr or standpipe 6, Idas goes down to the steam source not shown and ends at the top in the deflector 8, which consists of a disk io and a .abwärts. directed edge 12 consists. Immediately below the disk io the standpipe 6 is so constricted at 14 that its diameter gradually decreases towards the jet. The disk io of the deflector 8 closes the pipe from 6-14, and below this plate are holes 6 1 that make the ascending vapor flow through the tube 6 into the beam. Out of contact with the hot disc io above this a Hählkegel 1 5 is arranged, which is supported at 17 and .es prevents the gases come into contact with the disk 7o be heated thereby and to move eritgegengesetz @.

Gemäß Fig. 2 ist das Hauptgehäuse 2 mit einem oberen Rand 4 versehen und unten durch einen Boden 18 zwecks Bildung eines Kessels für die Pumpenflüssigkeit 2o abgeschlossen. Das Standrohr 6 ist unten bei 22 erweitert, um den Kesselraum von dem Ringraum zwischen den Wänden 2 und 6 abzuschließen. Die Wandung 22 ist parallel zu der des. Gehäuses 2 und liegt ihr so nahe, @daß die Flüssigkeit fast nur tropfenweise durchtreten kann und keine Dämpfe entweichen.. Das Rohr 6 ist oben durch Stützstäbe 2 i und unten durch die Erweiterung 22 zentriert. Ein Hohlkegel 24 ist an seinem oberen engeren Rand dicht am. das Rohr 6 angeschlossen oder mit ihm verbunden. Unterhalb desselben trägt das. Rohr einen doppelten, H,ohlkegel 26-28 se, daß- ein Ringna-um 30 geschaffen ist. Er steht durch Löcher 32 mit dem Innern des Rohres 6 in Verbindung. Kurz unterhalb der Einschn,ürwng i ¢ sitzt ein zweiter nach unten gerichteter Hohlkegel 34, der einen ringförmigen Düsenraum 36 bildet, dem der Dampf durch Löcher 38 zuströmt. Der untere Teil des Gehäuses 2 ist mit ,einem Krümmer 40 versehen, der sich Senkrecht verlängert, ;am oberen Ende einen verdickten Rand 42 besitzt und Fraktionferungskammern 44 enthält, von denen. :die oberste einen Ablauf 46 zur Beseitigung leichter Fraktionen besitzt. Am Boden 18 des Gehäuses 2 sitzt ein Stutzen 48 zur Einführung oder Ableitung vom Pumpfiüssigkeit.According to FIG. 2, the main housing 2 is provided with an upper edge 4 and is closed at the bottom by a base 18 for the purpose of forming a tank for the pump liquid 2o. The standpipe 6 is expanded at the bottom at 22 in order to close off the boiler room from the annulus between the walls 2 and 6. The wall 22 is parallel to that of the housing 2 and is so close to it that the liquid can pass through almost only drop by drop and no vapors escape. At its upper, narrower edge, a hollow cone 24 is closely connected to the tube 6 or is connected to it. Below this, the tube carries a double, H, hollow cone 26-28 se that a ring neck around 30 is created. It is connected to the interior of the tube 6 through holes 32. A second downwardly directed hollow cone 34, which forms an annular nozzle space 36, to which the steam flows through holes 38, is located shortly below the constriction. The lower part of the housing 2 is provided with a bend 40 which extends vertically, at the upper end has a thickened edge 42 and contains fractionation chambers 44, of which. : the top one has a drain 46 for removing light fractions. On the bottom 18 of the housing 2 there is a connector 48 for introducing or discharging the pump fluid.

Während des Betriebes der Vorrichtung steigen im Innern des Rohres 6 Pumpdämpfe auf, treten durch die öffnungen 16 und dann als umgekehrter Strahl bei 8 aus. Infolge der Einschnürung bei 14 strömen die austretenden Dämpfe auf einem Stromlinienwege gegen die Achse des Rohres 6 und der Pumpe. Die Dämpfe breiten sich also nicht wie bisher seitlich aus, sondern fließen abwärts, und dadurch wird -,die Pump:geschwindigkeit beträchtlich erhöht. Alle Gase, die am oberen Ende der Pumpe reintreten und in den Dampfstrom hineindiffundieren, werden zeit dern Dampfstrom zusaznmen rasch zur Niederdruckseite der Pumpe bewegt, anstatt durch einen sich seitlich ausbreitenden Dampfstrom zurückgehalten zu werden, wie es bei bekannten Pumpen der Fall ist.During the operation of the device rise inside the pipe 6 Pump vapors appear, pass through openings 16 and then as a reverse jet at 8 off. As a result of the constriction at 14, the exiting vapors flow on one Streamlines against the axis of the pipe 6 and the pump. The fumes spread so not laterally as before, but flow downwards, and this becomes - that Pump: speed increased considerably. All gases at the top of the pump Step in and diffuse into the steam flow, become the time of the steam flow together move rapidly to the low pressure side of the pump, rather than through one laterally spreading steam flow to be retained, as is known in the case of Pumping is the case.

Mit der Pumpe wird eine stark erhöhte Geschwi'n.digkeiterreicht. Die Düse 8 hat enen kleinen Durchmesser, und zwar vorzugsweise einer solchen, daß ein Spielraum von etwa 13 bis 75 mm zwischen der Düsenkante und der Wand des Pumpengehäuses 2 frei bleibt. Damit ergibt sich eine sehr beträchtliche Vergrößerung der Arbeitsgeschwindigkeit. Man kann natürlich auch kleinere Spielräume anwenden, ,aber der Gegensatz zu den bisherigem Spielräumen, die höchstens o,5 bis o,6 cm betrugen, ist in jedem Fall sehr groß.A greatly increased speed is achieved with the pump. The nozzle 8 has a small diameter, preferably such that a clearance of about 1 3 to 75 mm between the nozzle edge and the wall of the pump housing 2 remains free. This results in a very considerable increase in the working speed. Of course, smaller margins can also be used, but the contrast to the previous margins, which were at most 0.5 to 0.6 cm, is very large in any case.

Der gemäß der Erfindung erzeugte Strahl hat eine außerordentlich große Geschwindigkeit, aber es ist nötig, insbesondere bei, den großen. Spielräumen .einen geringen Gegendruck von weniger als etwa o,oi mm zu haben. Er läßt sich durch; eine wirksame umlaufende Ölpumpe erzielen, :aber es wird vorgezogen, den Dampfstrahl. in Verbindung mit einem Ge:gendruckdampfstrahl zu verwenden, der gegen einen hohen Gegendruck arbeiten kann, und für den Hochg eschwindigkeitsstrahl einen genügend niedrigen Druck erzeugt. Dieser Erfolgwird mit der Ausführungsform gemäß Fig.2 herbei-,geführt.The beam produced according to the invention has an extraordinarily large one Speed, but it is necessary, especially with the big ones. Leeway low back pressure of less than to have about o, oi mm. He let get through; achieve an effective rotary oil pump: but it is preferred the steam jet. to be used in conjunction with a Ge: back pressure steam jet that can work against a high back pressure, and for the high speed jet generates a sufficiently low pressure. This success is achieved with the embodiment according to Fig.2 brought about.

.Bei der Vorrichtung nach Fig.2 wird in das Gefäß 2 eine Pumpflüssigkeit, «@e z. B. Diamylphthalat, etwa bis zu der in der Zeichnung angegebenen Höhe eingeführt, und der Gefäßboden 18 wird erhitzt. Der Rand oder Flansch 4 ist mit dem, zu evakuierenden System oder Raum verbunden und der Flansch 42 mit einer Gegendruckpumpe, die einen Druck von ungefähr o ,i bis o,3 mm oder weniger erzeugt. Die Kessel- oder Pumpdämpfe; steigen durch das Rohr 6 auf, und ein Teil vorn; ihnen strömt durch die Löcher 32 in den kegeligen Ringraum zwischen den Teilen 24 und 26. Diese Dämpfe treten bei, 30 als Ringstrahl aus und treffen auf die Wand des Gehäuses--, an der sie kondensieren. Der Kegeltei126 soll für einen geschlossenen Strähl von hoher Dichte sorgen und ihn an die gewünschte Stelle leiten, und der Kegelteil 28 soll dem Ringstrahl Stromlinienform geben, wenn er in die Pumpzone eingetreten ist. Infolgedessen und wegen des kleinen Spielraumes für diesen Strahl arbeitet er gegen einen ziemlich hoh:-n Gegendruck und verringert den Druck in der Zone, in der der Ringstrahl 36 austritt, und namentlich in der Zone für den Ringstrahl B.In the device according to FIG. B. diamyl phthalate, introduced approximately up to the height indicated in the drawing, and the vessel bottom 18 is heated. The edge or flange 4 is connected to the system or space to be evacuated, and the flange 42 is connected to a counter-pressure pump which generates a pressure of approximately 0.1 to 0.3 mm or less. The boiler or pump vapors; rise through the pipe 6, and a part in front; them flows through the holes 32 into the conical annular space between the parts 24 and 26. These vapors enter 30 as a ring jet and hit the wall of the housing - where they condense. The cone portion 28 is intended to provide a closed, high density stream and direct it to the desired location, and the cone portion 28 is intended to streamline the ring beam as it enters the pumping zone. As a result, and because of the small margin for this jet, it works against a fairly high counterpressure and reduces the pressure in the zone in which the ring jet 36 exits, and in particular in the zone for the ring jet B.

Die an den Löchern 32 vorbeiströmenden Dämpfe treten als Ringstrahlen 36 und 8 aus. Der Strahl 36 hat einen Spielraum, der zwischen den Spielräumen für die Strahlen 3o und 8 liegt, so dafä er gegen .einen mittleren Druck arbeitet und einen verringerten. Gegendruck für den Strahl 8 erzeugt. Der Strahl 36 kann gegebenenfalls entbehrt werden, aber er erhöht das Gleichgewicht und die feine Wirkung der Strahlkombination. Der Strahl 8 arbeitet ebenso wie bei der Vorrichtung nach Fig. i.The vapors flowing past the holes 32 emerge as ring jets 36 and 8. The jet 36 has a clearance which lies between the clearance for the jets 3o and 8, so that it works against .ein medium pressure and a reduced one. Back pressure for the beam 8 is generated. The jet 36 can optionally be dispensed with, but it increases the balance and the fine effect of the jet combination. The beam 8 works in the same way as in the device according to FIG.

Das Kondensat fließt an der mit Luft oder Wasser gekühlten Wand des Gehäuses 2 nach unten und tritt zwischen den Wänden 22 und 2 in .den Kessel. Eine sehr dünne Flüssigkeitsschicht bleibt in dem engen Ringspalt zwischen 22 und 2 zurück, so daß keine Dämpfe hindurchtreten können. Leichte Anteile der Pumpflüssigkeit und die aus dem zu evakuierenden Raum gepumpten, also, abgesaugten Gase treten in den Krümmer 4o, und die Pumpflüssigkeit mird in den Ringkammern 44 kondensiert und fraktioniert. Die verwendbaren Anteile fließen in den Kessel zurück, während leichte Anteile sich im obersten Ring sammeln und von Zeit zu Zeit durch den Stutzen, 46 :abgezogen werden können.The condensate flows on the wall of the, which is cooled with air or water Housing 2 down and occurs between the walls 22 and 2 in. The boiler. One very thin liquid layer remains in the narrow annular gap between 22 and 2, so that no vapors can pass through. Slight portions of the pumping liquid and the gases pumped out of the room to be evacuated, i.e. sucked off, enter the Elbow 4o, and the pump liquid is condensed and fractionated in the annular chambers 44. The usable parts flow back into the boiler, while light parts flow back into the boiler collect in the uppermost ring and from time to time be withdrawn through the connecting piece, 46: can.

Eine Pumpe gemäß Fig.2 wurde beispielsweise mit folgenden Hauptabmessungen hergestellt: Innendurchmesser des Gehäuses 2 = 96 mm Länge des Gehäuses 2 = 508 mm Außendurchmesser des Rohres 6 - 63,5 mm Durchmesser der Löcher 32 = 7,54 mm Durchmesser der Löcher 38 = 4,22 mm Durchmesser der Löcher 16 = ?,mm Zahl der Löcher 32 = 20 Stück Zahl der Löcher 38 = 30 Stück Zahl der Löcher 16 = 32 Stück Durchmesser der Scheibe 10 = 36 mm Länge des Flansches 12 = io mm Winkel des Flansches 12 = 8 Grad Winkel des Flansches 34 = 12 Grad Winkel des Flansches 24 = 12 Grad Spielraum zwischen 34 und 2 = 12 mm Spielraum zwischen 24 und 2 = 2 mm Spielraum zwischen dem Firstkreis derTeile 26 und 28 und der Wand des Gefäßes 2 = 4,5 mm Abstand des Firstkreises der Teile 26 und 28 von der Unterkante von 24 = 10 mm Durchmesser der Einszhnürung 14 oben = 36 mm Durchmesser von 14 in i cm Abstand von oben= 26 mm Durchmesser von 14 an der engsten Stelle in 3,5 cm Abstand von oben= 21 cm Diese Pumpe zeigte mit DIamylphthalat als Arbeitsflüssigkeit bei :einem Gegendruck von 0,3 mm und einer Stromzufuhr von 3oo W -eine Arbeitsgeschwindigkeit, gemessen bei o,ooo3 mm trockener Luft (nicht Wasserstoff), von 22o bis 25o 1 je Sekunde. Die Geschwindigkeit ist das V_elfache derjenigen, die man mit bekannten Pumpen gleicher Größe erzielt. Sie war dieselbe bei einem Gegen.-druck von o, i 7 mm und einer Stromzufuhr vorn 200 W.A pump according to FIG. 2 was produced, for example, with the following main dimensions: inner diameter of the housing 2 = 96 mm length of the housing 2 = 508 mm outer diameter of the pipe 6 - 63.5 mm diameter of the holes 32 = 7.54 mm diameter of the holes 38 = 4.22 mm diameter of the holes 16 = ?, Mm number of holes 32 = 20 pieces number of holes 38 = 30 pieces number of holes 16 = 32 pieces diameter of the disc 10 = 36 mm length of the flange 12 = 10 mm angle of the flange 12 = 8 degree angle of flange 34 = 12 degree angle of flange 24 = 12 degree clearance between 34 and 2 = 12 mm clearance between 24 and 2 = 2 mm clearance between the ridge circle of parts 26 and 28 and the wall of the vessel 2 = 4 , 5 mm distance of the ridge circle of parts 26 and 28 from the lower edge of 24 = 10 mm diameter of the constriction 14 above = 36 mm diameter of 14 in 1 cm distance from above = 26 mm diameter of 14 at the narrowest point in 3.5 cm distance from above = 21 cm This pump showed with DIam ylphthalate as working fluid at: a counter pressure of 0.3 mm and a power supply of 300 W - a working speed, measured with o, ooo3 mm dry air (not hydrogen), of 22o to 25o 1 per second. The speed is many times that which can be achieved with known pumps of the same size. It was the same with a back pressure of 0.17 mm and a power supply at the front of 200 W.

Der Spielraum zwischen der Hochvakuumdüse 8 und der Pumpenwand 2 kann 13 bis 75 mm betragen; er wird kleiner bei kleineren Pumpen oder bei Pumpen, die unter Verlust an Arbeitsgeschwindigkeit gegen. einen höheren Gegendruck arbeiten müssen. Die größeren Spielräume werden bei größeren Pumpen und bei guten Gegendruckquellen benutzt, und sie liefern höhere Geschwindigkeiten. Bei hohen Gegendrücken ist natürlich eine gemäß Fig.2 durch einen Hilfsstrahl erzeugter Gegendruck eingeschlossen. Der Spielraum für den H.oahdruckstrahl3o (Fig.2) kann zwischen etwa i und 4 mm betragen, und zwar je nach. dem Gegendruck und der gewünschten Arbeitsgeschwindigkeit. Bei Spielräumen von viel weniger als 2 mm erscheinen manchmal Flüssigkeitstropfen. Der Flansch 12 des Hochvakuumstrahls 8 kann beträchtlich von der Senkrechten abweichen. Sein .,günstigster Winkel hängt vorn dem Verlauf der Einschnürung 14 ab. Für eine beste Leistung kann der Flansch zwischen 1o° nah innen und 30° nach außen liegen. Bei einer Schräge der Einschnürung 14 von 30° und einem um io' nach innen: gehenden Flansch 12 war die Pumpgeschwindigkeit 2401 je Sekunde. Bei einem senkrechten Flansch 12 war die Geschwindigkeit 2451 je Sekunde, und bei einem um 15° nach außen liegenden Flansch 12 war sie ebenso groß. Das Optimum liegt daher. zwischen der senkrechten Stellung und 15° aus wärts. Dias wichtigste Merkmal ist nafürlich der, Verlauf der Einsahnürung 14.The clearance between the high vacuum nozzle 8 and the pump wall 2 can 13 to 75 mm; it gets smaller with smaller pumps or with pumps that with loss of working speed against. work a higher counter pressure have to. The greater leeway is achieved with larger pumps and with good counterpressure sources used, and they deliver higher speeds. With high back pressures is natural included a counter pressure generated by an auxiliary jet according to FIG. Of the The leeway for the high pressure jet (Fig. 2) can be between about 1 and 4 mm, depending on. the counter pressure and the desired working speed. at Drops of liquid sometimes appear in clearances much less than 2 mm. Of the Flange 12 of high vacuum jet 8 can deviate considerably from the vertical. Its., Most favorable angle depends on the course of the constriction 14 in front. For one For best performance, the flange can be between 10 ° close in and 30 ° out. With a slope of the constriction 14 of 30 ° and an inward direction by io ' Flange 12 was the pumping speed 2401 per second. With a vertical flange 12 the speed was 2451 per second, and with one lying 15 ° outwards Flange 12 it was just as big. The optimum is therefore. between the vertical Position and 15 ° off towards. The most important feature is of course der, course of the induction 14.

Für die Herstellung der Pumpe lassen sich beliebige Werkstoffe verwenden, und zwar sollen vorzugsweise die mit Gasmoder Dämpfen in Berührung Flächen, glatt sein;, damit wenig Reibungswiderstand entsteht. Kunstharz, Glas und bzw. :oder Metalle sind verwendbar. Eine günstige Kombination besteht im. .einem Hauptgehäuse 2 aus Glas wegen: der Beobachtung der Pumpwirkung, rund die Strahlleitungen usw. werden aus gesponnenem Alumkzittm hergestellt.Any material can be used to manufacture the pump, and preferably the surfaces in contact with gas or vapors should be smooth be; so that there is little frictional resistance. Synthetic resin, glass and / or: or metals are usable. A favorable combination is the. a main housing 2 Glass because of: the observation of the pumping action, around the beam lines, etc. made from spun aluminum zinc.

Der Schutzkegel 17 zur Verhinderung .des Erhitzens und Zurücktreibens der Gase durch :die heiße Platte zo ist wertvoll, kann jedoch gegebenenfalls auch entbehrt werden. Man kann ebenso' den Kegelteil2ß fortlassen, jedoch beeinfllußtderselbe die Pumpwirkung günstig. Die Einschnürung 14 braucht - -nicht kreisbogenförriüg zu . verlaufen, sondern kann parabolisch gemäß Fig. 5, hyperbofisch gemäß Fig. 6 oder auch geradlinig gemäß Fig, 7- (zwei Kegelstümpfe mit Basis bei 1o und 36 sowie engster Stelle bei 14) verladen. Der Hauptzweck der Einschnürung ist die Ermöglichung der raschen, Ausdehnung der Dämpfe zur Pumpachse hin unmittelbar nach' dem Austreten des . Ringstrahls 8 ;aus dem Deflektoir 10-r2, so daß die Dämpfe < im wesentlichen parallel 'zur GehäusewaW,d 2 abwärts strömen. Die dargestellte gekrümmte Einschnürung ist vorteilhaft, da. sie dem Daaripfstrahl -einen Stromlinienweg ermöglicht. D0.e Zahl der Ringstrahlen -in Fig.2 kann sehr ver# schieden sein. Man kann den Strahl36 fortlassen: oder ran seiner Stelle zwei Moder mehr Strahlen verwen@den. In der Zeichnung i:gst das Gehäuse 2 als luftgekühltes dargestellt, und es kann dabei mit Rippen versehen sein, auch kann @es einen. Mantel für eine Kühlflüssigkeit besitzen. 'Pumpflüssigkeiten mit niedrigem D:arnpfdruck, wie Quecksilber und örgani;sche Flüssigkeiten, lassen sich benutzen.The protective cone 17 to prevent the heating and driving back of the gases by: the hot plate zo is valuable, but can possibly also be dispensed with. The conical part 23 can also be omitted, but it has a favorable effect on the pumping action. The constriction 14 does not need to be circular arc shape. but can be loaded parabolically according to FIG. 5, hyperbofically according to FIG. 6 or also in a straight line according to FIG. 7- (two truncated cones with a base at 1o and 36 and the narrowest point at 14). The main purpose of the constriction is to enable the vapors to expand rapidly towards the pump axis immediately after the exit. Ring jet 8; from the deflector 10-r2, so that the vapors flow downwards 'essentially parallel' to the housing waW, d 2. The curved constriction shown is advantageous because. it enables the Daaripfstrahl - a streamlined path. D0.e number of ring rays - in Fig. 2 can be very different. The ray36 can be left out: or two more rays can be used in its place. In the drawing i: gst the housing 2 is shown as air-cooled, and it can be provided with ribs, it can also be a. Own jacket for a cooling liquid. Low pressure pump fluids such as mercury and organic fluids can be used.

- Infolge der besonderen Gestaltung ermöglicht der Hochvakuuumstrahl eine Evakuierung mit überraschend hoher Geschwindigkeit und der Niedrigvakuumstrah9. ein Arbeiten gegen ungewöhnlich hohe Geigerdrücke. Werden beäde Strahlen in Reihe geschaltet, soi ;ergeben: sich alle Viorteile beider, nämlich Erzielung ausgezeiclieter Geschwindigkeiten. gegen einen, hohen Gegendruck. Der Hochdruckstra'fl hat weitere Vorteile. Der Kegelbeil z6 verhindert eine Ausbreitung des Ringstrahls 3o, bevor er die Unterkante des Kegelteils 24 erreicht. Die Dämpfe werden als dichter Strahl zusammengehalten, und für die gleiche Leistung ist daher weniger Dampf erforderlich. Diadurch wird ;gleichzeitig ,auch an H@eizenerg:.,e gespart.- Due to the special design, the high vacuum jet enables an evacuation at surprisingly high speed and the low vacuum jet9. a work against unusually high violin pressure. Will be dull rays in series switched, soi; result: all four parts of both, namely achievement of excellent Speeds. against a, high counter pressure. The high pressure stra'fl has more Advantages. The cone ax z6 prevents the ring beam 3o from spreading before it reaches the lower edge of the cone part 24. The vapors appear as a dense jet held together, and therefore less steam is required for the same performance. This saves; at the same time, also on heating energy:., E.

Fig: 3 zeigt eine waagerechte Pumpe, deren Hauptgehäuse 2 mit Ausnahme der Kesselräume A, '_B, C im wesentlichen zylindrisch ist.Fig: 3 shows a horizontal pump, the main housing 2 of which is excepted the boiler rooms A, '_B, C is essentially cylindrical.

In: die- Kesselräume A, B und C kann. man eine geeignete organische Flüssigkeit gemischter Art, z. B. ein Apioz,onöl, einfüllen.. Die Räume haben Außenwände, die fast bis zum Kesselboden 58 heruntergehen, aber genügend Spielraum haben.,. um den Flüssigkeitsübertritt zwischen den Räumen zuzulassen, Bohne daß Dampf austreten kann. Es können Scheidewände 56 eingesetzt sein, um den Austausch von Flüssigkeit zwischen den Kammern einzuschränken. Bein Erhitzen der Flüssigkeit tritt Dampf, durch -die Hochvakn-umndüse 5 z, -die Zwischenvakuumdüe; e 54 und die Niedr@gvakuumdüse 58 aus.In: the boiler rooms A, B and C can. one suitable organic Mixed type of liquid, e.g. B. an Apioz, onöl, pour in .. The rooms have outer walls, which go down almost to the bottom of the boiler 58, but have enough leeway.,. to allow the passage of liquid between the spaces, allowing steam to escape can. Partition walls 56 can be used to facilitate the exchange of fluid to restrict between the chambers. When the liquid is heated, steam is released, through -the high vacuum umndüse 5 z, -the intermediate vacuum nozzle; e 54 and the low vacuum nozzle 58 off.

Das gemischte Kondensat der Strahlen 5 z und 54 gelangt durch ein Rohr 57 meine Kammer 59 und trifft hier mit dem Kondensat -des Niedrigvakuumstrahles 58 zusammen. Das Kondensat :aller drei Strahlen, tritt dann. infolge; statischen, überdruckes in die Kamm@erA;, während ein Teil der Flüssigkeit aus Uli nach B und ein @ehtsprechender Teil der Flüssigkeit ,aus B nach C übertritt. Bei einem Öl gemischter Art haben die Kondensate mutmaßlich einen niedrigeren Siedepunkt als dae unverdampften Anteile der Flüssigkeiten und gehen daher direkt in: die Kammer zur Versorgung des Niedrigvakuumstrahles, w .o sie durch die Zwischenwände 56 :am Übertritt in die Mittelkammer gehindert werden. Daher tritt eine Fraktionierung in der flüssigen Phase ein, wodurch die nnedrigsiedenden Teile des öles, die die Erzeugung eines Hochvakuums verhindern würden, ausschließlich den Niedrigvakuumstnahl versorgen und dadurch, den sehr niedrigsiedenden Artteilern Gelegenheit geben,, in das Vakuum: überzutreten. In gleicher Weise kommen die schwerst kondensierbaren Anteile für den H.ochvakuumstrahl 5 z Dur Ausnutzung.The mixed condensate of rays 5 z and 54 passes through a Tube 57 my chamber 59 and meets here with the condensate -of the low vacuum jet 58 together. The condensate: all three rays, then occurs. as a result; static, overpressure in the comb @ erA;, while part of the liquid from Uli to B and an appropriate part of the liquid that passes from B to C. With an oil mixed Art, the condensates presumably have a lower boiling point than the unevaporated one Portions of the liquids and therefore go directly into: the chamber for supplying the Low vacuum jet, w .o it through the partition walls 56: at the transition into the Central chamber are prevented. Therefore fractionation occurs in the liquid Phase one, eliminating the low-boiling parts of the oil that produce a Would prevent high vacuum, only supply the low vacuum steel and thereby giving the very low-boiling species-dividers the opportunity to enter the vacuum: to step over. In the same way, the most difficultly condensable parts come for the high vacuum jet 5 z major utilization.

'Gemäß Fig. 4 ist .das Gehäuse 6o leicht kegelig, und zwar befindet sich sein engeres Ende an, der Niedrgvakuumseite -der Pumpe. Der Boden des Gehäuses 6o ist teilweise weggeschnitten, und dort sind die Kesselkammern A, B, C und D ausgebildet. Die Diüsen 73, 74, 75 haben Hufeisenform, während dem De$ektor 72 eine Einschnüruug 7o vorgeschaltet ist, so daß der Ringstrahl nach - innen hirX expandieren kann. und eine Diffusion. des Dampfes nach der Vakuumseite verhindert, wenn ein großer Spielraum. zwischen dem Deflektoxflansch 7 z und dem Gehäuse 6o besteht.According to FIG. 4, the housing 6o is slightly conical, namely its narrower end is on the low vacuum side of the pump. The bottom of the housing 6o is partially cut away, and there the boiler chambers A, B, C and D are formed. The nozzles 73, 74, 75 have a horseshoe shape, while a constriction 7o is connected upstream of the deector 72 so that the ring jet can expand inwards. and a diffusion. of steam to the vacuum side prevented if a large margin. exists between the Deflektoxflansch 7 z and the housing 6o.

Prallträge 75 zwischen dem Hochvakuumstrahl72 und der Hochvakuumverbindung können dazu dienen, solchen Dampf zu kondensieren, der rückwärts in, das Hochvakuum hinein zu diffugieren sucht.Impact beams 75 between the high vacuum jet72 and the high vacuum connection can serve to condense such vapor that backwards in, the high vacuum seeks to diffuse into it.

Die Kesselkammern haben Durchlässe 33 für einen beschränkten Übertritt der Flüssigkeit aus einer Kammer in die nächste, während Scheidewände 68 einen zu raschen Flüssigkeitsaustausch verhindern. Eine durch öl, das aus einem Gefäß 82 zufließt, abgedichtete Schraube 8 z dient zum Einstellender Spielräume der Strahlen für die günstigsten. Vakuumbedingungen und Pumpgeschwindigkeiten innerhalb des kegeligen Gehäuses.The boiler chambers have passages 33 for restricted passage the liquid from one chamber to the next, while partitions 68 close one prevent rapid fluid exchange. One by oil coming from a vessel 82 flowing in, sealed screw 8 z is used to adjust the leeway of the rays for the cheapest. Vacuum conditions and pumping speeds within the conical Housing.

In den Kesselkammern wird die Flüssigkeit zum Sieden. gebracht, und ihr Dampf tritt durch :die Löcher 3 z in Form von hufeisenförmigen Strahlen, 73, 74 75 aus.The liquid boils in the boiler chambers. brought, and their steam passes through: the holes 3 z in the form of horseshoe-shaped rays, 73, 74 75 out.

Bei dieser Pumpe tritt ebenso, wie bei der nach Fig.3 eine Fraktionierung in. der fiüss,--gern Phase ein, ,aber hier kann das: Kondensat unmittelbar irr, die Kesselkammer zurückfließen, in der der Dampf erzeugt war, und zwar durch die Löcher 69 in den Kesselwänden 62. Infolgedessen kann zusätzlich auch eine Fraktionierung in der Dampfphase vor sich gehen, da die leichteren Fraktionen nicht so rasch kondensieren, daß sie einer dern Niedrigvakuumende der Pumpe näher liegenden Kammer zufließen oder in das Vorvakuum übertreten, während die hochsiedenden Fraktionen sich in der Kammer sammeln, die den das höchste Vakuum erzeugenden Strahl versorgt.With this pump, as with the one according to FIG. 3, fractionation occurs in. the fiüss, - like phase one, but here it can: condensate directly insane, flow back through the boiler chamber, in which the steam was generated, and although through the holes 69 in the boiler walls 62. As a result, can also fractionation in the vapor phase is going on as the lighter fractions do not condense so quickly that they get closer to one of the low vacuum ends of the pump flow into the lying chamber or pass into the fore-vacuum, while the high-boiling Fractions collect in the chamber that produce the highest vacuum jet provided.

Gewünschtenfalls kann eine Mehrzahl I:onzentrischer Prallringe überlappt oder abgestuft zm-ischen der inneren Wand des Kondensators und den Düsen angeordnet werden, die sich ungefähr von der Mitte des Standrohres oder der Kondensatorkammer bis zum Defiektor .erstrecken. Die Ringe können künstlich gekühlt und daher hohl sein.If desired, a plurality of concentric impact rings can overlap or arranged in a stepped manner between the inner wall of the condenser and the nozzles approximately from the center of the standpipe or condenser chamber to the defiector. The rings can be artificially cooled and therefore hollow be.

Claims

PATENT CLAIMS :. I. High vacuum condensation pump, in which the Steam pipe emanating from the boiler for the pump liquid through a reversing nozzle from, -e closed to the steam flow in the form of an opposing ring jet deflect and which works with your fore-vacuum pressure of less than about o, oi mm Hg, characterized in that: that the annular gap between the wall (2) of the pump housing and the trailing edge: of the reversing nozzle (8) is at least 13 mm and that the Steam pipe (6) also has a constriction (14) after the reversing nozzle in the manner of a Venturi tube owns.

2. High vacuum condensation pump according to claim i, characterized characterized in that the clearance between the pump wall and the nozzle is substantially 38 mm, while the pressure at the H: ochvakuumende is o, oooi mm H- and the fore-vacuum the high vacuum nozzle is between o, ooo5 and o, ooi mm Hg.

3. High vacuum condensation pump according to claim i and 2, characterized in that d: ate the standpipe, all over or almost the entire length is streamlined.

4. High vacuum condensation pump according to claims i to 3, characterized in that the de $ ector flange to the standpipe axis is inclined obliquely outwards.

5. High vacuum condensation pump according to claim ¢, characterized in that the inclination of the deflector flange is 8 ° outwards.

6. High vacuum condensation pump according to claims i to 3, characterized in that that the radial distance between the high vacuum nozzle and the condensation surface 38 to 75 mm.

7. High vacuum condensation pump according to claim i, characterized in that a plurality of nozzles are arranged at different distances from the boiler and the nozzle located first of the boiler has sloping walls which allow a closed ring jet to occur against the condensation surface. B. High vacuum condensation pump according to the preceding claims, characterized in that several boiler chambers are provided in which; a fractionation of an organic liquid takes place in components of unequal volatility. Cited references: British Patent No. 477 013; U.S. Patent No. i 367,865; Journal: "Die Naturwissenschaften", 1931, pp. 612 to 615; VDI-Zeitschrift, 1935, p.797 E'TZ., 1935, p. 446; Journal »R @ evi @ ew of Scientific Instruments <<, 1935 p. 147.