Bei den Diffusionspumpen ist es bekannt, daß ihre Wirkung um so günstiger
ist, je niedriger- die Temperatur des Kühlmittels bzw. der Kondensationsfläche ist.
Dies gilt in besonderem Maße für die dem Hochvakuum am nächsten gelegene Stufe mehrstufiger
Pumpen. Andererseits bedeutet dies einen hohen Energiebedarf bzw. -verlust, da die
Kondensationswärme des Dampfes sowie die Wärmekapazität der Flüssigkeit zwischen
Dampftemperatur und Kondensationstemperatur fast vollständig an das Kühlwasser abgeführt
werden.In the case of diffusion pumps, it is known that their effect is all the more beneficial
the lower the temperature of the coolant or the condensation surface.
This applies in particular to the multi-stage stage closest to the high vacuum
Pump. On the other hand, this means a high energy requirement or loss, since the
Heat of condensation of the vapor as well as the heat capacity of the liquid between
Almost all of the steam temperature and condensation temperature are transferred to the cooling water
will.
Es hat sich nun gezeigt, daß es bei mehrstufigen Öldiffusionspumpen
vor allem wichtig ist, der Pumpenstufe eine niedrigere Kondensationstemperatur zu
geben, die dem Hochvakuum am nächsten gelegen ist, während die bei höheren Drücken
arbeitenden Stufen, insbesondere die dem Vorvakuum am nächsten gelegenen Stufen,
keine derartig große Empfindlichkeit gegen Erhöhung der Kondensationstemperatur
zeigen. Man kann daher eine mehrstufige Öldiffusionspumpe derart bauen, daß die
bei der Kondensation des Dampfes aus der dem Vorvakuum am nächsten gelegenen Stufe
anfallende Kondensationswärme ganz oder teilweise dazu benutzt wird, das flüssige
Kondensat der vorhergehenden Pumpenstufe wieder aufzuwärmen, und zwar bis möglichst
an die Temperatur im Verdampferraum heran. Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß der
Kühlwassermantel so angeordnet, daß er oberhalb der untersten mit dem Vorvakuum
verbundenen Pumpenstufe endet.It has now been shown that it is with multi-stage oil diffusion pumps
it is especially important to set a lower condensation temperature for the pump stage
which is closest to the high vacuum, while that at higher pressures
working stages, especially the stages closest to the fore-vacuum,
not so sensitive to an increase in the condensation temperature
demonstrate. You can therefore build a multi-stage oil diffusion pump in such a way that the
during the condensation of the vapor from the stage closest to the fore-vacuum
accumulating heat of condensation is wholly or partially used to the liquid
Warm up the condensate of the previous pump stage again, up to as much as possible
approach the temperature in the evaporator room. For this purpose, according to the invention
Cooling water jacket arranged so that it is above the lowest with the fore-vacuum
connected pump stage ends.
Es ist bereits bekannt, bei Quecksilberdiffusionspumpen mit übereinanderliegenden
Pumpenstufen zwei verschiedene Kühlwassermäntel vorzusehen, nämlich einen für die
Hochvakuumstufe und einen für die tiefer liegenden, der Vorvakuumleitung nahe benachbarten
Vorvakuumstufen. Diese Anordnung ist deshalb getroffen worden, weil man vermeiden
wollte, daß das im Kühlmantel aufsteigende Kühlwasser durch die Kondensationswärme
in den Vorstufen so stark vorgewärmt wird, daß seine Temperatur zur ausreichenden
Kühlung der Hochvakuumstufe zu hoch ist.It is already known in mercury diffusion pumps with superimposed
Provide two different cooling water jackets, namely one for the pump stages
High vacuum level and one for the lower level, adjacent to the fore-vacuum line
Pre-vacuum levels. This arrangement has been made in order to avoid it
wanted the cooling water rising in the cooling jacket through the heat of condensation
is preheated so much in the preliminary stages that its temperature is sufficient
Cooling of the high vacuum level is too high.
Der Erfindungsgedanke, das Öl beim Passieren der untersten Pumpenstufe
wieder zu erwärmen, bevor es das Siedegefäß erreicht, läßt sich somit dieser bekannten
Anordnung nicht entnehmen.The idea of the invention, the oil when passing the lowest pump stage
to reheat before it reaches the boiling vessel, this can thus be known
Do not remove arrangement.
Ferner ist bereits bekannt, bei einer Quecksilberdiffusionspumpe mit
übereinander angeordneten Pumpenstufen die unterste Dampfdüse gegen die Umspülung
durch die Kühlflüssigkeit abzuschirmen. Jedoch wurde dort das von der untersten
Düse ablaufende Quecksilber in einer besonderen Kühlschlange bis auf die Kühlwassertemperatur
herunter. gekühlt, so daß sich also auch dieser bekannten Anordnung nicht der Erfindungsgedanke
entnehmen läßt, in der Höhe der untersten Düse eine Vorwärmung des Öles vor dem
Zurückfließen in das Siedegefäß zu bewerkstelligen.It is also already known to use a mercury diffusion pump
stacked pump stages, the lowest steam nozzle against the rinsing
shield by the coolant. However, there was that of the lowest
Nozzle running mercury in a special cooling coil down to the cooling water temperature
down. cooled, so that this known arrangement is not the inventive concept
can be seen, at the level of the lowest nozzle, a preheating of the oil before the
To accomplish flowing back into the boiling vessel.
Die Zeichnung zeigte eine Ausführungsform gemäß der Erfindung schematisch
im Längsschnitt. Der Kühlwassermantel z ist nur so weit nach unten heruntergezogen,
daß er die Pumpenwand :2 nur an den Stellen weitgehend kühlt, auf die der Dampf
aus den oberen Pumpenstufen auftrifft, während die tiefer liegende Auftreffstelle
des Dampfes aus der dem Vorvakuum am nächsten gelegenen Dampfdüse 3 weniger oder
gar nicht gekühlt ist. Das an der Innenseite der Pumpenwand herabfließende Öl wird
dann dort, wo der Dampfstrom aus der Düse 3 auf die Wand auftrifft, durch die Kondensationswärme
und die Wärmekapazität des aus der Düse 3 strömenden Öles vorgewärmt, bevor es in
den eigentlichen Verdampferraum gelangt.The drawing shows an embodiment according to the invention schematically
in longitudinal section. The cooling water jacket z is only pulled down so far that
that it cools the pump wall: 2 only largely at the points on which the steam hits
from the upper pump stages, while the lower-lying point of impact
of the steam from the steam nozzle 3 closest to the fore-vacuum is less or
is not cooled at all. The oil flowing down the inside of the pump wall becomes
then where the steam flow from the nozzle 3 hits the wall, due to the heat of condensation
and the heat capacity of the oil flowing out of the nozzle 3 is preheated before it is in
reaches the actual evaporator chamber.
In der Zeichnung endet somit der Kühlwassermantel unmittelbar oberhalb
der untersten Pumpenstufe. Gegebenenfalls kann er auch so enden, daß die zwei untersten
Stufen oder noch mehr Stufen nicht mehr unter dem unmittelbaren Einfluß des Kühlwassermantels
stehen.In the drawing, the cooling water jacket ends immediately above
the lowest pump stage. If necessary, it can also end with the two lowest
Steps or even more steps are no longer under the direct influence of the cooling water jacket
stand.
