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Kondensatabscheider für Dampfstrahl- und Diffusionspumpen Gegenstand
des Patents 9o i i o i ist ein Kondensatabscheider für Dampfstrahl- und Diffusionspumpen,
der in das mit der Vorvakuumpumpe verbundene Auffanggefäß für die kondensierten
Dämpfe eingebaut und mit einer Heizung ausgestattet ist, mit Hilfe deren die aus
dem Hochvakuum kommenden kondensierten Dämpfe wieder verflüchtigt und damit von
der Vorvakuumpumpe abgeführt werden, und der aus zwei von dem Kondensat nacheinander
durchlaufenen Gefäßteilen besteht, von denen der zunächst durchlaufene mit einer
schwächeren Heizung als der anschließend durchlaufene ausgestattet ist.
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Diese Maßnahme stellt eine erhebliche Verbesserung bei Dampfstrahl-
und Diffusionspumpen dar, insofern, als mit einem derart ausgeführten Konden satabscheider
eine weitestgehende Reinigung des in den Siedekolben zurückfließenden Pumpentreibmittels
erfolgt. Diese Reinigung erfolgt durch den Kondensatabscheider gemäß dem Hauptpatent
in zwei Stufen, wobei zunächst eine schwächere und anschließend eine stärkere Aufheizung
des Kondensats hervorgerufen wird und damit in der ersten Stufe eine Hauptreinigung
und anschließend in der zweiten Stufe eine Nachreinigung erfolgt.
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Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform eines Kondensat@abscheidersergibt
sich, indem erfindungsgemäß von den zwei von dem Kondensat nacheinander durchlaufenen
Gefäßteilen der zunächst durchlaufene Teil den anschließend durchlaufenen Teil ringförmig
umgibt und letzterer eine
höhere Aufheizung erfährt als ersterer.
Zweckmäßig wird man auch hier der äußeren ringförmigen Zone ein größeres Fassungsvermögen
geben als der inneren, so daß auch hier schon. durch die längere Verw eilzeit des
Kondensats in der äußeren Zone eine sehr weitgehende Reinigung bei einer niedrigeren
Temperatur stattfindet, als sie in dem anschließend durchlaufenen inneren Teil herrscht.
Diese Ausführungsform wirkt dann besonders vorteilhaft, wenn das Pumpentreibmittel
und die Kondensatverunreinigungen sich nicht mischen und wenn infolge niedrigen
Dampfdruckes der Kondensatverunreinigungen im Kondensatabscheider kein dauerndes
Aufsprudeln stattfindet.
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Die durchgreifende Reinigung kann nach einer Ausführungsform der Erfindung
in vorteilhafter Weise dadurch erzielt werden, daß für die beiden Gefäßteile getrennteelektrischeHeizwicklungen
vorgesehen sind, von denen die dem inneren Gefäßteil zugeordnete von einem stärkeren
Heizstrom durchflossen wird als die dem äußeren Gefäßteil n igeordnete. Eine weitere
Ausführungsform kann darin bestehen, daß für beide Gefäßteile eine gemeinsame, von
einem elektrischen Strom durchlaufene Heinvicklung vorgesehen ist, deren dem inneren
Gefäßteil zugeordneter Wicklungsteil enger gewickelt ist als der dem äußeren Gefäßteil
zage, ordnete.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform eines Kondensatabscheiders
mit ringförmiger Anordnung der vom Kondensat nacheinander durchlaufenen Gefäßteile
besteht gemäß einem weiteren Erfindungsgedanken darin, daß der innere Gefäßteil
von dem ihn umgebenden äußeren Gefäßteil durch eine den inneren Teil umgebende Scheidewand
getrennt ist, die in solchem Abstand vom Boden des äußeren Gefäßteils angeordnete
Durchflußöffnungen aufweist, daß Kondensatverunreinigungen von größerer Wichte als
das Pumpentreibmittel sich am Boden des äußeren Gefäßteils, solche von geringerer
Wichte dagegen auf dem Pumpentreibmittel schwimmend ansammeln und beide Arten von
Kondensatverunreinigungen durch die Heizung des äußeren Gefäßbeils verflüchtigt
werden. Dabei erfolgt also eine sehr weitgehende Reinigung bereits im äußeren ringförmigen
Teil. Das durch die Durchflußöffnungen in den inneren Gefäßteil abfließende, fast
reine Pumpentreibmittel wird anschließend durch die stärkere Heizwicklung weiter
erwärmt und restlos gereinigt, bevor es in den Siedekolben zurückfließen kann.
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Nach einem Erfindungsgedanken ist es dabei zweckmäßig, wenn der äußere
Gefäßteil einen nach unten durchgewölbten Boden ,aufweist, in dem sich die Kondensatverunreinigung
en von größerer Wichte als das Pumpentreibmittel sammeln und durch die Heizung verflüchtigt
werden.
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In der Abbildung ist eine beispielsweise Ausführungsform eines Kondensatabscheiders
gemäß der Erfindung in schematischer Darstellung wiedergegeben. Er ist in gleicher
Weise verwendbar für Quecksilberda@mpfstrahlpumpen sowie für Öldiffusionspumpen
und öldampfstrahlsauger und in erster Linie für den Einbau in aus Glas gefertigten
Pumpen gedacht. Er läßt sich aber auch bei aus Metall gefertigten Pumpen mit gleichem
Vorteil verwenden.
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Das zu kondensierende Treibmittelkondensatgemisch tritt in den Raum
27 ein, der im Verhältnis zu seiner Höhe breit gehalten und in zwei Gefäßteile 28
und 29 unterteilt ist. Das Gemisch läuft nach Kondensation an den Wandungen des
Gefäßes 27 herab und wird durch eine schwache Heizung 3o vorgewärmt. Beimengungen
3 z des Kondensatt' die schwerer sind als das Pumpentreibmittel32, sammeln sich
im unteren gewölbten Teil 34. des Kondensatabscheiders. Leichtere Beimengungen 33
dagegen. schwimmen oben. Im Bereich des Pumpentreibmittels 32, das sich in der ringförmigen
Zone 37 ausbreiten kann, sind Löcher 35 in einer Trennwand 38 vorgesehen, die in
solcher Höhe vom Boden des Gefäßes angeordnet sind, daß die sch%veren und die leichten
Beimengungen in den inneren Gefäßteil 29 nicht abfließen können, vielmehr durch
die Heizung 30 ve;rflüchtigt werden, während das auf diese Weise bereits
weitgehend gereinigte Pumpentreibmittelkondensat 32 allmählich von dem Gefäßteil
28 in den inneren Gefäßteil 29 fließt und durch weitere, höhere Erwärmung mittels
einer besonderen starken Heizwicklung 39 nochmals gereinigt wird, indem restliche
Verunreinigungen hier mit Sicherheit verflüchtigt und durch die Öffnung 40 zur Vorvakuumpumpe
abgeleitet werden. Der Flüssigkeitsstand im Kondensatabscheider wird durch die Höhe
des Überlaufs des Röhrchens 36, durch das das ,gereinigte Pumpentreibmittel in den
Siedekolben zurückfließt, gegenüber den Löchern 3 5 so gehalten, daß keine der Verunreinigungskondensate
3 i oder 33 etwa in den inneren Gefäßteil 29 abfließen können.
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Der Temperaturanstieg vom äußeren Gefäßteil 2 8 zum inneren Gefäßteil
29 wird noch dadurch unterstützt, daß in den Teil 28 ständig kalte Kondensatflüssigkeit
aus dem Raum 27 nachfließt, während der Gefäßteil 29 nur von heißer Flüssigkeit
aus dem Teil 28 ,gespeist wird.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem an Stelle der getrennten,
von verschiedenen elektrischen Strömen durchlaufenen Heizwicklungen 3o und 39 eine
gemeinsame Heizwicklung vorgesehen ist, ist ohne weiteres dadurch gegeben, da,ß
man die Wicklungsteile 3o und 39 verbindet. Hierbei ist also vorausgesetzt, daß
der Wicklungstei139 in der Tat so eng gewickelt ist, daß die Aufheizung bei einem
für beide Wicklungsteile gemeinsamen elektrischen Stram auch eine größere ist, als
sie für den äußeren Teil entsteht.