DE723767C

DE723767C - High performance diffusion vacuum pump

Info

Publication number: DE723767C
Application number: DEL100366D
Authority: DE
Inventors: Frank Edmund Bancroft; Charles Walter Miller
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1939-03-18
Filing date: 1940-03-14
Publication date: 1942-08-10

Description

Hochleistungsdiffusionsvakuumpumpe Die Erfindung betrifft eine Kondensations-oder Diffusionsvakuumpumpe zum Betrieb mit organischen Flüssigkeiten, z. B. ölen, die einen Dampfdruck ,aufweisen, der beträchtlich kleiner ist als der,des Quecksilbers.High-performance diffusion vacuum pump The invention relates to a condensation or Diffusion vacuum pump for operation with organic liquids, e.g. B. oil that a vapor pressure which is considerably lower than that of mercury.

Durch die erfindungsgemäße Pumpe soll eine Verbesserung der Gegendruckcharakteristik erreicht werden oder, mit ,anderen Worten, die Pumpe: soll in der Lage sein, gegen. einen höheren Vorvakuumdruck zu arbeiten.The pump according to the invention is intended to improve the back pressure characteristics be reached or, in other words, the pump: should be able to counteract. to work a higher fore-vacuum pressure.

Bei derartigen Pumpen ist es bekannt, die Dichte des Dampfes in dem Raum, der in unmittelbarer Nähe :der Düse zur Vorvakuumseite der Pumpe hin liegt, so hoch als möglich zu machen, damit der Dampfstrahl aus der Düse in der Lage ist, gegen (einen: hohen Vorvakuumdruck zu arbeiten. Die Gesamtzahl der Dampfmoleküle, die ,aus der Düse austreten, ist jedoch durch die Temperatur und den Oberflächenraum des Heizkessels sowie durch den Dampfdruck in dem Einsatzrohr bei der Heizkesseltemperatur begrenzt. Es ist ferner bekannt, daß ein Steigen der Heizkesseltemperatur und dies Dampfdruckes in dem Einsatzrohr eine Steigerung in dem höchsten Vorvakuumdruck, gegen den der Strahl arbeiten kann, zuläßt. Bei Mehrstufenpumpen sind jedoch derartige Faktoren, wie .der Dampfdruck des Einsatzrohres und die Heizkesseltemperatur, mit Rücksicht auf den Endvakuumdruck, der durch die Düse in der Nähe des Hochvakuumendes oder -teiles der Pumpe aufrechterhalten werden soll, beschränkt.In such pumps, it is known, the density of the steam in the Space that is in the immediate vicinity: the nozzle to the fore-vacuum side of the pump, as high as possible so that the steam jet from the nozzle is able to to work against (a: high fore-vacuum pressure. The total number of vapor molecules, however, the one that emerges from the nozzle is due to temperature and surface space of the boiler and the steam pressure in the insert pipe at the boiler temperature limited. It is also known that a rise in boiler temperature and so Steam pressure in the insert tube an increase in the highest fore-vacuum pressure, against which the beam can work. In multi-stage pumps, however, there are such Factors such as the steam pressure of the insert pipe and the boiler temperature Consider the ultimate vacuum pressure exerted by the nozzle near the high vacuum end or part of the pump is to be maintained.

Daraus geht hervor, daß die Gegendruckcharakteristik einer gegebenen Pumpe einerseits durch eine begrenzte Veränderung des Pumpeneinsatzrohres und der Heizkesseltemperatur verbessert werden kann. Haben diese Faktoren ihren günstigsten Wert erreicht, so ist es :dennoch weiterhin wünschenswert, ein erhöhtes Anwachsen im Vorvakuumdruck, gegen den die Pumpe .arbeiten kann, zu erhalten.It follows that the back pressure characteristic of a given Pump on the one hand by a limited change in the Pump insert tube and the boiler temperature can be improved. These factors have their own If the most favorable value is reached, it is: nevertheless still desirable, an increased one Increase in the fore-vacuum pressure against which the pump can work.

Es ist bereits bekannt, einen rohrförmigen Strahlungsschirm nahe um das Einsatzrohr zu legen. Durch diese Maßnahme kann die Gegendruckcharakteristik jedoch nicht wesentlich verbessert werden, da die Dichte der Moleküle infolge der geringfügigen Verengung des Raumes vor der Vorvakuumöffnung nicht wesentlich anwächst.It is already known to close around a tubular radiation shield to lay the insert tube. By this measure, the back pressure characteristic however, it cannot be improved significantly, since the density of the molecules as a result of the slight narrowing of the space in front of the fore-vacuum opening does not increase significantly.

Um mies zu erreichen, ist erfindungsgemäß eine Hochleistungsdiffusionsvakuumpumpe mit Umkehrdüse und zentral zur Pumpenwandung angeordnetem Einsatzrohr, durch das der Dampf vom Heizkessel zur Düse geführt wird, vorgesehen, bei der der gesamte Raum, in :dem der Dampf von der Düse zu dem Vorvakuum strömt, durch einen das Einsatzrohr umgebenden rohrförmigen Begrenzungskörper, der ,an seinem unteren, über die Vorvakuumöffnung hinausragenden Ende bis zur Pumpenwandung hin :erweitert ist, eingeengt ist. Bei einer Mehrstufenpumpe jedoch soll der Raum zwischen der Düse für hohen Gegendruck und dem Vorvakuum eingeengt sein. Durch eine derartige Vorrichtung wird, da die Gesamtzahl der Dampfmoleküle, die aus :der Düse austreten, durch die obengenannten Faktoren bestimmt ist, die Dichte der Moleküle in dem angeführten Raum anwachsen' und wird somit die Gegendruckcharakteristik der Pumpe verbessert.In order to achieve lousy, a high-performance diffusion vacuum pump is according to the invention with reversible nozzle and insert tube arranged centrally to the pump wall through which the steam from the boiler to the nozzle is provided, at which the entire Space in which the steam flows from the nozzle to the fore-vacuum through one of the insert tubes surrounding tubular limiting body, which, at its lower, via the fore-vacuum opening protruding end up to the pump wall: is expanded, is narrowed. at a multi-stage pump, however, the space between the nozzle should allow for high back pressure and the fore-vacuum. By such a device, since the Total number of vapor molecules emerging from: the nozzle, through the above Factors that increase the density of the molecules in the specified space ' and thus the back pressure characteristic of the pump is improved.

Es ist zwar bereits bekannt, das äußere Einsatzrohr an :dem über die Vorvakuumöffnung hinausragenden Ende zu erweitern, doch bewirkt bei der bekannten Pumpe die Erweiterung nur eine Führung des Dampfstromes, jedoch keine größere Dichte der Moleküle.It is already known to connect the outer insert tube: the one via the To widen the fore-vacuum opening protruding end, but causes in the known Pump the expansion only a guide of the steam flow, but not a greater density of the molecules.

Bei der erfindungsgemäßen Ausführung kann die Einengung auf verschiedene Weise bewirkt werden, die im wesentlichen .von der Konstruktion der einzelnen Pumpen abhängt.In the embodiment according to the invention, the narrowing can be different Manner, which are essentially .by the construction of the individual pumps depends.

Bei einer Vertikalpumpe kann .die Einschnürung :durch besondere Begrenzungskörper erreicht werden, die zwischen dem Einsatzrohr und der Vorvakuumöffnung angeordnet sind.In the case of a vertical pump, the constriction: by special limiting bodies can be achieved, which are arranged between the insert tube and the fore-vacuum opening are.

So kann beispielsweise bei :den bekannten. Einstufenpumpen, bei :denen der Dampf durch ein aufragendes Einsatzrohr, das innerhalb der Pumpenwandung koaxial zu dieser angeordnet ist, zu einer Umkehrdüse geführt wird, ein herabhängender rohrförmiger Körper verwendet werden, der das ganze Einsatzrohr bis über !die Öffnung des Vorvakuumrohres umgibt. Der Begrenzungs-1 o1.For example: the well-known. Single-stage pumps, in which the steam is guided to a reversing nozzle through a protruding insert pipe which is arranged coaxially with the pump wall inside the pump wall, a hanging tubular body is used which surrounds the entire insert pipe up to the opening of the fore-vacuum pipe. The limitation 1 o1.

per kann beispielsweise derart angeordnet sein, daß er sich von :einer Stelle des Einsatzrohres in der Nähe der Düse bis zu einer Stelle unterhalb der Öffnung des Vorvakuumrohres :erstreckt, und zwar derart, dar sich der Begrenzungskörper nur in einem geringen Abstand von der Pumpenwandung befindet.per can for example be arranged in such a way that it differs from: a Place the insert tube in the vicinity of the nozzle up to a point below the Opening of the fore-vacuum tube: extends in such a way that the limiting body extends is only a short distance from the pump wall.

Die Figuren zeigen in zum Teil schematischer Darstellung Ausführungsbeispiele der Erfindung.The figures show exemplary embodiments in a partially schematic representation the invention.

In Fig. i ist eine Pumpe der oben bezeichneten Art dargestellt, die von der Wandung t umschlossen wird. Das Öl z aus dem Heizkessel wird verdampft und strömt durch das Einsatzrohr 3 durch die Öffnungen 4 in die durch die Kappe 5 gebildete Düse. Der Raum -zwischen der Düse und dem Vorvakuumrohr 6 ist durch den Begrenzungskörper 7 eingeengt. Der :erforderliche Abstand wird durch die Abstandskörper ä aufrechterhalten.In Fig. I, a pump of the type indicated above is shown, which is enclosed by the wall t. The oil z from the boiler is evaporated and flows through the insert tube 3 through the openings 4 into that formed by the cap 5 Jet. The space between the nozzle and the fore-vacuum tube 6 is through the limiting body 7 narrowed. The: required distance is maintained by the spacers ä.

Der Begrenzungskörper ist an seinem unteren Ende umgebogen und nach außen zu erweitert, so daß an diesem Ende nur ein kleiner Abstand von der Pumpenwandung Vorhanden ist. Da diese Ausweitung unterhalb der Vorvakuumöffnung liegt, wird ein Strumen des Dampfes zu dem unteren Ende des Einsatzrohres verhindert oder verringert.The delimitation body is bent over at its lower end and gradually extended to the outside, so that at this end only a small distance from the pump wall Is available. Since this expansion is below the fore-vacuum opening, a Prevents or reduces the flow of steam to the lower end of the insert tube.

Es ist vorteilhaft, den Begrenzungskörper und die Teile, durch welche dieser von dem Einsatzrohr getragen wird, aus einem Material mit relativ geringer Wärmeleitfähigkeit herzustellen, c. B. aus feinem Stahl oder aus einer Kupfernickellegierung. Die benannten Körper dienen sodann in an sich bekannter Weise zugleich als Strahlungsschirm, um einen Wärmeverlust an dem Einsatzrohr zu vermeiden oder zu vermindern.It is advantageous to the delimitation body and the parts through which this is carried by the insert tube, made of a material with a relatively low Establish thermal conductivity, c. B. made of fine steel or a copper-nickel alloy. The named bodies then also serve as a radiation shield in a manner known per se, to avoid or reduce heat loss at the insert tube.

Fig. a zeigt eine Mehrstufenpumpe. Ein Pumprohr i enthält in seinem Innern den Heizkessel z. Das Dampfrohr .l ragt in die Kappe 5, so dar eine Düse gebildet wird. In dem Dampfrohr .4 ist ein weiteres Dampfrohr 7 koaxial ,angeordnet. Um das Rohr .1 ist eine Kappe 9 von zylindrischer Form angebracht. Der Dampf ,aus dem Innern des Rohres :l tritt durch die Öffnungen 5, die in dem Rohr 4. ,angebracht sind, iii den Vorvakuumraum, der durch das Verbü@dungsrohr 6 mit der Vorvakuumpumpe verbunden ist. Der Zwischenraum zwischen der Kappe 9 und der Wandung i ist durch den Ring io verringert. Erfindungsgemäß ist unter der Kappe 9 bis über :die Öffnung des Vorvakuumrohres 6 ein Begrenzungskörper i i vorgesehen, der durch die. Abstandhalter t a gehaltert ist. Die an sich bekannte Pumpe ist in der Lage, gegen einen Vorvakuumdruck von annähernd 350,u zu arbeiten, wenn als Pumpenmaterial Apiezon verwendet wird und die Heizleistung :etwa 60o Watt beträgt. Durch den erfindungsgemäßen Einbau des Begrenzungskörpers i i und unter den gleichen Bedingungen der Heizleistung und der Pumpenfüllung ist die Pumpe, in der Lage, gegen einen Gegendruck in der Größenordnung von etwa 42o µ zuarbeiten.Fig. A shows a multi-stage pump. A pump tube i contains in his Inside the boiler z. The steam pipe .l protrudes into the cap 5, so there is a nozzle is formed. In the steam pipe .4, a further steam pipe 7 is arranged coaxially. To the tube .1 a cap 9 of cylindrical shape is attached. The steam, off the inside of the tube: l passes through the openings 5 made in the tube 4., made are, iii the fore-vacuum space through the connecting pipe 6 with the fore-vacuum pump connected is. The space between the cap 9 and the wall i is through decreased the ring io. According to the invention is under the cap 9 to over: the opening of the fore-vacuum tube 6, a limiting body i i provided by the. Spacers t a is held. The pump, known per se, is able to counteract a fore-vacuum pressure of approximately 350 to work when Apiezon is used as the pump material and the heating power: about 60o watts. By the invention Installation of the limiting body i i and under the same conditions of heating power and the pump filling is the pump, able to counter a back pressure in the Work on the order of about 42o µ.

Claims

PATENT CLAIMS: i. High performance diffusion vacuum pump with reversible nozzle and centrally arranged to the pump wall insert pipe through which the steam from Boiler is led to the nozzle, characterized in that the entire space, in which the steam flows from the nozzle to the fore-vacuum, through one of the insert tubes surrounding tubular limiting body (7), which at its lower, via the fore-vacuum opening protruding end is expanded up to the pump wall, is narrowed (Fig. i).

2. High-performance diffusion vacuum pump according to claim r, characterized in that .daß in the case of a multi-stage pump, between the nozzle for high back pressure and the fore-vacuum a limiting body (i i) is provided (Fig. 2).