DE913462C

DE913462C - Condensate separator for steam jet and diffusion pumps

Info

Publication number: DE913462C
Application number: DEJ4855A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Wilhelm Frank
Original assignee: Jenaer Glaswerk Schott and Gen
Current assignee: Schott AG
Priority date: 1951-11-13
Filing date: 1951-11-13
Publication date: 1954-06-14

Description

Kondensatabscheider für Dampfstrahl- und Diffusionspumpen Gegenstand des Hauptpatents 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.Condensate separator for steam ejectors and diffusion pumps object The main patent is a condensate separator for steam jet and diffusion pumps, into the collecting vessel connected to the backing pump for the condensed Built-in vapors and equipped with a heater, with the help of which the out the high vacuum coming condensed vapors evaporated again and thus from the backing pump are removed, and the two from the condensate one after the other traversed vessel parts consists of which the initially traversed with a weaker heating than the one subsequently passed through.

Gegenstand der Erfindung ist. eine Ausführungsform für einen solchen Kondensatabscheider, der in Verbindung mit öldiffttsions- und Dampfstrahlpumpen arbeitet und dadurch gekennzeichnet ist, daß er aus einem Gefäß mit einem etwa ebenen Boden von großem Durchmesser besteht, in den ein Überlaufrohr zur Rückführung des gereinigten Pumpentreibmittels eingesetzt ist, und daß eine zusätzliche starke Bodenheizung vorgesehen ist.The subject of the invention is. an embodiment for such Condensate separator used in conjunction with oil diffusion and steam jet pumps works and is characterized in that it consists of a vessel with an approximately flat There is a large diameter bottom into which an overflow pipe for the return of the Purified pump propellant is used, and that an additional strong floor heating is provided.

Bei Oldiffusionspumpen und Üldampfstrahlsaugern mischt sich in der Regel das im Kühler niedergeschlagene, aus dem Hochvakuum stammende Kondensatgemisch mit dem bereits kondensierten Pumpentreibmittel. Es entstehen Lösungen oder Emulsionen von Pumpentreibmittel und Kondensatbeimengungen. Vielfach haben diese Kondensatbeimengungen auch eine höhere Dichte als das Pumpentreibmittel. Man baute deshalb Kondensatabscheider so, daß das in das Auffanggefäß fließende Treibmittel-Kondensat-Gemisch bereits beim Herabfließen an den Seitenwänden des Auffanggefäßes durch eine außen an diesem anliegende elektrische Heizwicklung verhältnismäßig stark erhitzt wird. Da das Treibmittel-Kondensat-Gemisch erfahrungsgemäß beim Herabfließen niemals, auch nicht bei Anwendung von Verteileranordnungen, die Seitenwände gleichmäßig benetzt, entsteht eine örtliche Überhitzung an den weniger benetzten oder trocken gebliebenen Stellen. An den Rändern dieser Stellen bildet sich ölkohle und verdorbenes Pumpentreibmittel. Heizt man aber, um dies zu vermeiden, den Kondensatabscheider nur schwach, so wird das Verunreinigungskondensat nicht mehr genügend abgeschieden.In the case of diffusion pumps and oil steam ejectors, the Usually the condensate mixture precipitated in the cooler and originating from the high vacuum with the already condensed pump propellant. Solutions or emulsions are created of pump propellants and condensate admixtures. In many cases these have added condensate also a higher density than the pump propellant. That is why condensate separators were built so that it goes into the collecting vessel flowing propellant-condensate mixture already when flowing down on the side walls of the collecting vessel through an outside on this adjacent electrical heating coil is heated relatively strongly. Since experience has shown that the propellant-condensate mixture never flows down, not even when using distributor arrangements that evenly wets the side walls, local overheating occurs on the less wetted or dry ones Place. Oil coal and rotten pump propellant form on the edges of these spots. However, if you only heat the condensate separator weakly in order to avoid this, then it becomes the contaminant condensate is no longer sufficiently separated.

Gemäß der Erfindung werden diese Mängel dadurch behoben, daß der verhältnismäßig große Boden des Gefäßes von unten durch eine starke zusätzliche Heizung erhitzt wird. Durch die übliche Heizung der Seitenwände des Auffanggefäßes kann das Treibmittel-Kondensat-Gemisch vorgewärmt werden und damit immerhin eine Vorreinigung durch Abdampfen leichterer Verunreinigungen erzielt werden.According to the invention, these shortcomings are remedied in that the relatively large bottom of the vessel heated from below by a powerful additional heater will. The usual heating of the side walls of the collecting vessel allows the propellant-condensate mixture be preheated and thus at least a pre-cleaning by evaporation easier Impurities are achieved.

Die zusätzliche starke Bodenheizung wird erfindungsgemäß so gewählt, daß das Treibmittel-Kondensat-Gemisch unter Aufsprudeln siedet, wenn und solange die Kondensatbeimengungen einen merklich höheren Dampfdruck haben als das Pumpentreibmittel. Dabei entsteht eine Blasenbildung durch Kondensatdampf. Sind in dem Pumpentreibmittel keine Kondensatbeimengungen mehr vorhanden, so erfüllt der Kondensatabscheider gemäß der Erfindung noch eine weitere, äußerst wichtige Aufgabe: Das Pumpentreibmittel siedet jetzt bei richtig gewählter Heizung ohne Aufwallen. Dabei werden die beim Betrieb von 01-pumpen immer anfallenden ölzersetzungsprodukte wegen ihres höheren Dampfdruckes ins Vorvakuum abgedampft. Damit erzielt man also auch bei 01-pumpen eine weitestgehende Reinigung des Pumpentreibmittels. Es fließt nur gereinigtes Pumpentreibmittel von niedrigem Dampfdruck in den Siedekolben zurück. Es genügt für diese Zwecke ein überlaufrohr mit einem oder mehreren Löchern in einer angemessenen Entfernung von z. B. etwa 3 mm vom Boden des Auffanggefäßes.The additional strong floor heating is chosen according to the invention so that that the propellant-condensate mixture boils with effervescence, if and for as long the condensate admixtures have a noticeably higher vapor pressure than the pump propellant. This creates bubbles from condensate vapor. Are in the pump propellant If there are no more condensate admixtures, the condensate separator complies with Another extremely important object of the invention: the pump propellant If the heating is correctly selected, it now boils without boiling. The at Operation of oil pumps always accumulating oil decomposition products because of their higher Vapor pressure evaporated into the fore-vacuum. This means that you can also achieve this with 01 pumps the most extensive cleaning of the pump propellant. Only purified water flows Pump propellant of low vapor pressure back into the boiling piston. It is sufficient for these purposes an overflow pipe with one or more holes in an appropriate one Removal of z. B. about 3 mm from the bottom of the collecting vessel.

Eine beispielsweise Ausführungsform eines Kondensatabscheiders gemäß der Erfindung ist in der Abbildung dargestellt.An example embodiment of a condensate separator according to the invention is shown in the figure.

Hierin ist mit 2i ein Auffanggefäß bezeichnet, das an eine nicht dargestellte Oldiffusionspumpe anzuschließen ist. Dies Gefäß besitzt einen ebenen Boden von größerem Durchmesser, in den unten ein Rücklaufrohr 22 eingesetzt ist. Dieses Rohr weist in geringer Entfernung vom Boden eine überlauföffnung 23 auf. Zur Verhinderung eines direkten Zulaufs des von oben einfallenden Kondensatgemisches ist es etwa rechtwinkelig nach der Seite abgebogen. Dies Kondensatgemisch läuft an den Wandungen des Gefäßes 2i herab und wird durch eine schwache Heizvorrichtung 2.4 vorgewärmt; dabei werden leichte Kondensatbeimengungen zum Teil bereits verflüchtigt und von der ebenfalls nicht näher dargestellten Vorvakuumpumpe abgesaugt. Auf dem Boden des Kondensatabscheiders sammelt sich das Kondensatgemisch in einer Schicht 25 von geringer Dicke. Eine in der Nähe des Bodens zusätzlich angeordnete, starke Heizung 26 verursacht wegen des hohen Dampfdrucks der Kondensatbeimengungen ein Aufsprudeln und Durchmischen der Bodenflüssigkeit, wobei das leicht verdampfbare Kondensat weiter verflüchtigt und durch die Vorv akuumpumpe abgesaugt wird. Ist keine Kondensatbeimengung mehr vorhanden, so werden unter leichtem Sieden die beim Betrieb immer entstehenden ölzersetzungsprodukte höheren Dampfdrucks durch Verdampfen abgeschieden und ins Vorvakuum abgegeben. Das so gereinigte Pumpenöl bleibt dabei zurück und kann durch die Überlauföffnung 23 und das Rücklaufrohr 22 in den Siedekolben zurückfließen.Herein, a collecting vessel is designated by 2i, which is attached to a not shown Old diffusion pump is to be connected. This vessel has a larger flat bottom Diameter in which a return pipe 22 is inserted below. This pipe points an overflow opening 23 at a short distance from the ground. To prevent a direct inflow of the condensate mixture falling from above, it is approximately right-angled turned to the side. This condensate mixture runs on the walls of the vessel 2i and is preheated by a weak heater 2.4; be there slight admixture of condensate has already partially evaporated and from that too suction pump not shown in detail. On the bottom of the condensate trap the condensate mixture collects in a layer 25 of small thickness. One in the proximity of the floor additionally arranged, strong heating 26 caused because of the high vapor pressure of the condensate admixtures a bubbling up and mixing of the Bottom liquid, whereby the easily evaporable condensate continues to volatilize and is evacuated by the forevacuum pump. If there is no more condensate added, the oil decomposition products that always arise during operation are thus under slight boiling higher vapor pressure separated by evaporation and released into the forevacuum. That Pump oil purified in this way remains behind and can pass through the overflow opening 23 and the return pipe 22 flow back into the boiling flask.

Bei Verwendung. anderer organischer Treibmittel für Dampfstrahl- und Diffusionspumpen, wie Trikresylphosphat, Butylphthalat, Ester usw., ist die Wirkung des erfindungsgemäßen Kondensatabscheiders etwa die gleiche. Bekanntlich ist das Endvakuum der Pumpen günstigenfalls gleich dem Dampfdruck des Treibmittels. Es läßt sich mit dem Kondensatabscheider gemäß der Erfindung ein weitestgehend gereinigtes Treibmittel wiedergewinnen, womit ein erheblich besseres Endvakuum erzielbar ist.Using. other organic propellants for steam jet and Diffusion pumps, like tricresyl phosphate, butyl phthalate, ester, etc., is the effect of the condensate separator according to the invention about the same. As is well known, it is The ultimate vacuum of the pumps is ideally equal to the vapor pressure of the propellant. It leaves With the condensate separator according to the invention a largely cleaned one Recover propellant, with which a significantly better ultimate vacuum can be achieved.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Condensate separator for diffusion and steam jet pumps, in the collecting vessel connected to the forevacuum pump for the condensed Built-in vapors and equipped with a heater, with the help of which the out the high vacuum coming condensed vapors evaporated again and thus from the backing pump are removed, and the two from the condensate one after the other traversed vessel parts consists of which the initially traversed with a weaker heating than the one subsequently passed through, according to patent goi ioi, characterized in that it consists of a vessel with an approximately flat bottom consists of a large diameter, in which an overflow pipe for returning the cleaned Pump propellant is used, and that an additional strong floor heating is provided.

2. Condensate separator according to claim i, characterized in that that the strength of the underfloor heating is such that that with such condensate admixtures mixed propellant-condensate mixture, which have a noticeably higher vapor pressure than the pure propellant itself, boils with effervescence.