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PERFECTIONNEMENTS AUX POMPES A VIDE * -
La présente invention a trait aux pompes à vida du type à eau- densation ou à diffusion et particulièrement à collas dans lesquelles le gaz à évacuer est dirigé vers la sortie d'un tube annulaire de vapeur, lequel tube comporte un capuchon qui dévie vers le bas la vapeur provenant d'un tube monté sur une chaudière*
On a déjà décrit une pompe de ce type dans laquelle on utilise une huile à faible tension de vapeur connue sous le nom d'apiézon,
destinée à remplacer le mercure* L'emploi -de cette huile particulière permet de supprimer les dispositifs à condensation destinés à éliminer la vapeur de mercure quand on désire effectuer le vide à très basse pression- @
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La Société demanderesse a trouvé toutefois que les pompes uti- lisant ladite huile sont susceptibles.d'être employées au pompage des tubes thermoinoniques, des condensateurs électriques et des fours, construits en plusieurs parties, qu'on peut facilement assembler, sceser et démonter un nombre quelconque de fois-
Jusqu'alors, dans le cas de pompage à grande vitesse de grandes quantités de gaz, qu'on pourrait évacuer par la chaleur par exemple, on a fait usage de plusieurs pompes à condensation ou à diffusion en parallèle,
puisqu'il semble à priori difficile de construire une pompe de dimensions suffisantes* Toutefois, pour certaines applications, il est possible d'uti- liser une pompe unique pour des raisons d'encombrement ou du fait des diffi- cultés de réaliser commodément plusieurs joints- Conformément à l'invention, la pompe à grand vide et à grand débit est constituée par une enveloppe prin- ci-pale, dans laquelle un certain nombre de tubulures annulaires sont disposées de manière à travailler en parallèle sur un condenseur multitubulaire, dont les éléments sont fixés entre des disques ou plaques d'extrémité.
fermant l'enveloppe du condenseur au travers duquel la fluideréfrigérant est mis en circulation, la vapeur des tubes d'échappement provenant d'une chaudière commune placée sur le fond de l'enveloppe principale de la pampa; on a de plus prévu un joint de vide annulaire entre l' enveloppe du condenseur et l'en- veloppe principale de la pompe, de manière à créer deux compartiments, l'un à vide élevé et l'autre à vide moyen*
Les tubes conduisant la vapeur sont fixés sur une plaque consti- tuant la partie supérieure de la chaudière, qui peut être placée sur le socle de l'enveloppe principale de la pompe, tandis que le condenseur est fixé à la partie supérieure,
de façon à être faeilement démontable et à constituer un élément indépendant de la chaudière, des tubes et des capuchons- De préféren- ce, 1'enveloppe principale de la pompa est prévue en deux parties, une partie tubulaire et un couvercle, la première munie de rebords et comportant, à son extrémité supérieure et à coté du rebord, une tubulure latérale destinée à être reliée à la pompe de prévidage- Le couvercle comporte un élément tubu- laire muni, à sa partie inférieure d'un rebord destiné à être scellé sur l'au- tre rebord du corps de pompe et fermé, à son extrémité par un disque dans le- quel est fixé -un tube connectant la partie de la pompe à vide élevé;
il est
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aussi muni de deux trous au travers desquels passant les tubulures conduisant le liquide réfrigérant*
La plaque supérieure du condenseur s'étend au delà des parties tubulaires dudit condenseur, de telle sorte qu'elle puisse être fixée entre les rebords du corps du couvercle de l'enveloppe principale de la pompe, le scellement étant complète par des garnitures ou tout autre mode de fixation, par exemple écrous et boulons- Cette garniture peut être constituée par une matière suffisamment compressible telle que la poudre de liège ou de plomb, on peut d'ailleurs parfaire le scellement en noyant dans l'huile la couche extérieure de la garniture*
Il est préférable de souder à l'argent tous les autres joints de la pompa* Conformément à l'invention,
on a établi une pompe à grand débit, d'encombrement minimum et possédant sept tubes, munis de capuchons de 10 à 50 m/m de diamètre, placés à l'intérieur des tubes de condenseur de 47 m/m à 75 m/m de diamètre intérieur, six des tubes étant disposés à 60 les uns des autres, tandis que le sepième est au centre* Quand on utilise la pompe avec de l'huile apiézon, la construction peut être effectuée suivant des procédés déjà décrits, bien qu'il soit préférable de remplacer les écrans 12 par un seul écran qui se présente sous tonne d'une plaque ou d'un disque ayant un rebord périphérique à sa partie inférieure, lequel disque est muni d'un cer- tain nombre de trous au travers desquels passe le tube, ledit écran étant supporté, à la partie supérieure de la chaudière,
par des matériaux mauvais conducteurs de la chaleur,
On comprendra mieux les caractéristiques nouvelles et les avan- tages de l'invention en se référant à la description suivante et aux dessins qui l'accompagnent, donnés simplement à titre d'exemple non limitatif, et dans lesquels
La Fig.1 est une coupe d'une pompe multiple, et
La Fig.2 une section plane suivant la ligne 11-Il de la Fig.1.
La Fig*l représente l'enveloppe principale dans laquelle sont disposés sept tubes en cascade} six de ces doubles tubulures sont réparties circulairement, la septième est au centre! d'où il résulte qu'on peut ainsi réaliser l'encombrement minimum* Evidement, les tubulures peuvent être sim- @
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pies, au lieu d'tre en cascade- La chaudière 2 est fixée sur le socle de l'en- veloppe principale 1 et comporte un tambour conique renversé, came représenté-
Un certain nombre d'ouvertures 3, pour le passage 'de l'huile condensée, sont prévues autour du bord inférieur du tambour 2.
Le disque de la chaudière est muni d'un certain nombre de trous dans lesquels sont soudés les tubes 4, sept d'entre eux étant disposés comme décrit ci-dessous; coaxialement aux précédente sont montées les tiges respectives 5 rigidement fixées au socle de l'enveloppe principale 1 par soudure ou par tout autre procédé permettant de réaliser un bon contact thermique- Les extrémités supérieures des tubes à vapeur 4 sont ef- filées, comme représenté, et des pièces de centrage 6, de tonne appropriée, ser- vant de support aux extrémités supérieures de ces tubes* Sur ces pièces 6 sont fixés les tubes 4a de plus petit diamètre et dont les extrémités inférieurs sont espacées des extrémités supérieures des tubes 4.
Les Capuchons 7 sont fixés aux extrémités inférieures des tubes auxiliaires 4a, et ces capuchons ont un dia- mètre tel qu'ils ménagent un espace annulaire entre les tubes et l'extrémité de section réduite des tubes 4- Les extrémités supérieures des tubes auxiliaires 4a portant des pièces de centrage 6a et des capuchons 7a, ces damiers fixés sur les extrémités supérieures des tiges 5 au moyen d'écrous 8 qui supportent les pièces de centrage 9 dont les extrémités s'engagent à l'intérieur des tubes con- danseurs 10 La chaudière 2, les tubes 4 et 4a, les tiges 5 et les capuchons et 7a sont de préférence en métal très bon conducteur de la chaleur, tel que le cuivre, tandis que les pièces de centrage 9 sont prévues en matière mauvaise con- ductrice ou marne isolante.
Plusieurs tubes condenseurs 10 sont situés antre les plaques d'extrémités supérieures et inférieures 11 et 12 respectivement et sont entou- rées par une enveloppe 13 fixée elle aussi aux dites plaques d'extrémité* On voit, d'autre part, que le condenseur constitue une pièce séparée des tubes et des autres éléments de la pompe décrits jusqu'alors-
De préférence, le condenseur est prévu en cuivre, de manière à éviter les risques de corrosion et par conséquent le manque d'étanchéité de l'appareil.
L'autre plaque 11 du condenseur est munie d'un rebord annulaire 14 qui constitue un joint entre les parties de la pompe à grand vide et à faible vide- Ce rebord est fixé entre un rebord 15 sur la partie supérieure de l'enve-
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loppe principale 1, et un autre rebord 16 prévu sur la partie inférieure de la pièce en tambour ou couvercle 17. Des garnitures appropriées 18, de préférence en plomb, sont employées pour effectuer un joint convenable que l'on peut amé- liorer en introduisant de l'huile à faible tension de vapeur, telle que l'apié. zon, par un auget 19 muni d'un rebord 20 à la périphérie du rebord 15.
Sur la figure, on voit en 21 un tuyau d'arrivée d'eau- Ce tuyau traverse une ouverture pratiquée dans la plaque supérieure 11 et se prolonge, comme représenté en pointillé, jusqu'au fond de l'enveloppe du condenseur* Un autre tuyau d'amenés (non représenté) est de même prévu en un point diamétra- 1 amant opposé, mais il ne dépasse pas la plaque 11. Ces deux tuyaux sont sou- dés à la plaque 11.
Le tuyau 21 se prolonge vers le dessus, au travers d'un trou 22 du couvercle 17 de l'enveloppe principale de la pompe, et il est ren- du étanche par rapport à celle-ci à l'aide de garnitures 23 en plomb et d'ée- crous 24 dont le plus bas est soudé en 25 au tuyau 21, quand ce dernier a été placé dans la position voulue,, L'extrémité supérieure du tuyau 21 est réunie, par des écrous, ou de toute autre manière, au réservoir d'alimentation en eau- Le tuyau 26 est relié à la pièce à vider à l'aide d'un rebord 27 qui est scel- lé par l'intermédiaire d'une garniture 28 à la face supérieure du couvercle 17 la partie de la garniture qui se trouve en contact avec l'atmosphère étant noyée d'huile à l'aide d'un graisseur 29- Le tuyau 21 traverse l'ouverture 30 pratiquée dans le rebord 27.
On a représenté en 31 la tuyau de connexion à la partie de la pompe à faible vide- Une plaque de blindage 32 est fixée au som- met de la chaudière 2 et espacée de celle-ci à l'aide d'entretoises 33 en ma- tière mauvaise conductrice de la chaleur- La plaque de blindage 32 est munie d'un rebord périphérique 34 réservant un espace annulaire dans l'enveloppe principale* Cette plaque de blindage 32 est, en outre, percée d'ouvertures mu- nies de rebords 35 destinés aux tubes 4, et la dimension des trous pratiqués dans la plaque 32 et celle des tubes 10 sont telles que le fluide qui se con- dense sur les parois du condenseur tombe sur l'écran 32 relativement plus froid, au lieu de tomber sur la partie chaude de la chaudière 2- Le liquide condensé sur la périphérie de la plaque 32 retourne à la chaudière par les ouvertures 3.
Comme la plaque 32 se trouve à une température relativement bas- se, il n'y a pas de circulation en sens inverse aux extrémités des tubes du condenseur* Toutefois, alors que le phénomène.peut se produire dans l'espace
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annulaire compris entre le rebord 34 et la paroi relativement chaude de l'en- veloppe principale de la pompe 1, ledit phénomène contribue en réalité à l'action de pompage, puisque toute vapeur qui se produirait serait condensée sur la paroi externe 13- La pompe est fixée à dés consoles 37, dans le but de pouvoir la monter dans la position désirée-
Sur les parties en saillie des tubes de condenseur 10 sont fixés des écrans 36.
Il est bien évident qu'il est nécessaire de souder les joints, chaque fois que cela est possible, comme on en montre une exemple en 37-
On a représenté en 38 un trou fermé par une fiche 39 munie d'une garniture qui, si on le désire, peut 'être remplacée par un robinet de remplis- sage et de vidage pour le fluide réfrigérant-
6 noter, que la pompe représentée a fonctionné jusqu'alors en donnant toute satisfaction, le diamètre de l'enveloppe principale 1 étant d'anviron 22 cm.
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VACUUM PUMP IMPROVEMENTS * -
The present invention relates to vacuum pumps of the water-density or diffusion type and particularly to collas in which the gas to be evacuated is directed towards the outlet of an annular vapor tube, which tube has a cap which deflects towards the outlet. low steam coming from a tube mounted on a boiler *
A pump of this type has already been described in which an oil with a low vapor pressure known under the name of apiezon is used,
intended to replace mercury * The use -of this particular oil makes it possible to eliminate the condensation devices intended to eliminate the mercury vapor when it is desired to carry out a vacuum at very low pressure- @
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The Applicant Company has found, however, that the pumps using said oil are capable of being used for pumping thermoinonic tubes, electric capacitors and furnaces, constructed in several parts, which can easily be assembled, dismantled and dismantled. any number of times-
Until then, in the case of high speed pumping of large quantities of gas, which could be evacuated by heat for example, several condensation or diffusion pumps have been used in parallel,
since it seems a priori difficult to build a pump of sufficient dimensions * However, for certain applications, it is possible to use a single pump for reasons of space or because of the difficulties of conveniently making several seals - In accordance with the invention, the high vacuum and high flow pump is constituted by a main casing, in which a certain number of annular pipes are arranged so as to work in parallel on a multitubular condenser, of which the elements are fixed between discs or end plates.
closing the casing of the condenser through which the refrigerant is circulated, the steam from the exhaust tubes coming from a common boiler placed on the bottom of the main casing of the pampas; an annular vacuum seal is also provided between the casing of the condenser and the main casing of the pump, so as to create two compartments, one at high vacuum and the other at medium vacuum *
The tubes conducting the steam are fixed on a plate constituting the upper part of the boiler, which can be placed on the base of the main casing of the pump, while the condenser is fixed at the upper part,
so as to be easily removable and to constitute an independent element of the boiler, the tubes and the caps. Preferably, the main casing of the pump is provided in two parts, a tubular part and a cover, the first provided with rims and comprising, at its upper end and next to the rim, a lateral tubing intended to be connected to the roughing pump - The cover comprises a tubular element provided, at its lower part with a rim intended to be sealed on the other rim of the pump body and closed at its end by a disc in which is fixed -a tube connecting the part of the high vacuum pump;
he is
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also provided with two holes through which the pipes passing the refrigerant liquid *
The top plate of the condenser extends beyond the tubular portions of said condenser so that it can be secured between the flanges of the main casing cover body of the pump, the seal being completed by gaskets or the like. another method of fixing, for example nuts and bolts - This packing can be made of a sufficiently compressible material such as cork or lead powder, it is also possible to perfect the sealing by drowning in oil the outer layer of the garnish*
It is preferable to silver weld all the other joints of the pump. According to the invention,
a high flow pump was established, with minimum dimensions and having seven tubes, fitted with caps 10 to 50 m / m in diameter, placed inside the condenser tubes from 47 m / m to 75 m / m of internal diameter, six of the tubes being arranged 60 from each other, while the seventh is in the center * When using the pump with apiezon oil, the construction can be carried out according to methods already described, although it is preferable to replace the screens 12 by a single screen which comes in the form of a plate or a disc having a peripheral rim at its lower part, which disc is provided with a certain number of holes through from which the tube passes, said screen being supported, to the upper part of the boiler,
by materials that are poor conductors of heat,
The new characteristics and the advantages of the invention will be better understood by referring to the following description and to the accompanying drawings, given simply by way of non-limiting example, and in which
Fig. 1 is a section of a multiple pump, and
Fig.2 a planar section along line 11-II of Fig.1.
Fig * l represents the main casing in which are arranged seven tubes in cascade} six of these double tubes are distributed circularly, the seventh is in the center! from which it follows that one can thus achieve the minimum bulk * Obviously, the pipes can be sim- @
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pies, instead of being in cascade - The boiler 2 is fixed on the base of the main casing 1 and comprises an inverted conical drum, cam shown -
A number of openings 3 for the passage of condensed oil are provided around the lower edge of the drum 2.
The boiler disc is provided with a number of holes in which the tubes 4 are welded, seven of them being arranged as described below; coaxially with the previous ones are mounted the respective rods 5 rigidly fixed to the base of the main casing 1 by welding or by any other process allowing a good thermal contact to be made. The upper ends of the steam tubes 4 are tapered, as shown, and centering pieces 6, of suitable ton, serving as support for the upper ends of these tubes * On these parts 6 are fixed the tubes 4a of smaller diameter and whose lower ends are spaced from the upper ends of the tubes 4.
The caps 7 are fixed to the lower ends of the auxiliary tubes 4a, and these caps have a diameter such that they leave an annular space between the tubes and the end of reduced section of the tubes 4- The upper ends of the auxiliary tubes 4a bearing centering pieces 6a and caps 7a, these checkerboards fixed to the upper ends of the rods 5 by means of nuts 8 which support the centering pieces 9, the ends of which engage inside the convectors tubes 10 The boiler 2, the tubes 4 and 4a, the rods 5 and the caps and 7a are preferably made of metal which is a very good conductor of heat, such as copper, while the centering pieces 9 are made of a poor conductive material. or insulating marl.
Several condenser tubes 10 are located between the upper and lower end plates 11 and 12 respectively and are surrounded by a casing 13 also fixed to said end plates * It can be seen, on the other hand, that the condenser constitutes a separate part from the tubes and other pump components described up to now
Preferably, the condenser is made of copper, so as to avoid the risk of corrosion and consequently the lack of sealing of the device.
The other plate 11 of the condenser is provided with an annular rim 14 which forms a seal between the parts of the high vacuum and low vacuum pump. This rim is fixed between a rim 15 on the upper part of the enclosure.
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main cover 1, and another flange 16 provided on the lower part of the drum or cover piece 17. Suitable gaskets 18, preferably of lead, are employed to make a suitable seal which can be improved by inserting low vapor pressure oil, such as apie. area, by a bucket 19 provided with a rim 20 at the periphery of the rim 15.
In the figure, we see at 21 a water inlet pipe - This pipe passes through an opening made in the upper plate 11 and extends, as shown in dotted lines, to the bottom of the condenser casing * Another The feed pipe (not shown) is likewise provided at a point diametrally 1 opposite, but it does not protrude from the plate 11. These two pipes are welded to the plate 11.
The pipe 21 is extended towards the top, through a hole 22 of the cover 17 of the main casing of the pump, and it is sealed with respect to the latter by means of lead gaskets 23. and nuts 24, the lower of which is welded at 25 to the pipe 21, when the latter has been placed in the desired position, The upper end of the pipe 21 is joined, by nuts, or in any other way , to the water supply tank - The pipe 26 is connected to the part to be emptied by means of a flange 27 which is sealed by means of a gasket 28 to the upper face of the cover 17 la part of the seal which is in contact with the atmosphere being flooded with oil using a lubricator 29- The pipe 21 passes through the opening 30 made in the rim 27.
Shown at 31 is the connection pipe to the part of the low vacuum pump. A shielding plate 32 is fixed to the top of the boiler 2 and spaced from it by means of spacers 33 in ma - third bad conductor of heat - The shielding plate 32 is provided with a peripheral flange 34 reserving an annular space in the main casing * This shielding plate 32 is, moreover, pierced with openings provided with flanges 35 for the tubes 4, and the size of the holes in the plate 32 and that of the tubes 10 are such that the fluid which collects on the walls of the condenser falls onto the relatively cooler screen 32, instead of falling. on the hot part of the boiler 2- The liquid condensed on the periphery of the plate 32 returns to the boiler through the openings 3.
As the plate 32 is at a relatively low temperature, there is no reverse flow at the ends of the condenser tubes * However, while the phenomenon may occur in space
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annular between the rim 34 and the relatively hot wall of the main casing of the pump 1, said phenomenon actually contributes to the pumping action, since any vapor which would occur would be condensed on the outer wall 13. pump is fixed to consoles 37, in order to be able to mount it in the desired position -
On the protruding parts of the condenser tubes 10 are fixed screens 36.
It is obvious that it is necessary to weld the joints, whenever possible, as we show an example in 37-
There is shown at 38 a hole closed by a plug 39 provided with a gasket which, if desired, can be replaced by a filling and emptying valve for the refrigerant.
Note 6 that the pump shown has operated until then with complete satisfaction, the diameter of the main casing 1 being about 22 cm.
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