На немецких установках по производству полиэтилена были применены дожимающие компрессоры, выполненные по типу компрессоров Института высоких давлений. Устройство ком­прессоров на давление 1000—2000 ат и 2000—4000 ат пока­зано на рис. 66 и 67. Первый компрессор, производительностью 35 л/час при 160 об/мин., имеет цельнокованый цилиндр с водя­ным охлаждением.

Рис. 67. Цилиндр дожимающего компрессора (с 2000 до 4000 am) производительностью 33 л/час.

Набивка сальника подтягивается со стороны кривошипно-шатунного механизма. По длине ее расположены два фонаря, один из которых служит для подвода смазки к штоку, второй же для отвода просочившейся смазки в масленку со смотровым окном, а газа — в газгольдер. Клапаны тарельчатые, причем нагнетательный расположен вертикально, а всасывающий — под углом 30° к горизонтали. Смазка подается к плун­жеру от насоса высокого давления, причем частично увлекается плунжером и попадает вместе с просочившимся газом в масленку, избыток же смазки, пройдя невозвратный шариковый клапан, поступает в линию нагнетания и выделяется в маслоотделителе.

Обращает на себя внимание конусное соединение труб, кото­рое так же выполнено по форме соединений, разработанных Институтом высоких давлений (рис. 69).

Компрессор имеет некоторые конструктивные недостатки, так, например, гнезда под клапаны в цилиндре и ввинчивающиеся в них штуцер и крестовина имеют совершенно излишнюю высоту нарезанной части, равную двум диаметрам. Это увеличивает диаметр цилиндра и размеры входящих в него деталей. В ком­прессорах Института высоких давлений, рассчитанных на значи­тельно более высокое давление, высота нарезки не превосходит одного диаметра. Более существенным недостатком рассматри­ваемой конструкции является сильное загрязнение газа смазкой.

Изображенный на рис. 68 дожимающий компрессор, произво­дительностью 33 л/час, рассчитан на давление всасывания 2000 и нагнетания 4000 ат. От предыдущего он отличается тем, что из­быточная смазка не смешивается с газовым потоком, а самостоя­тельно поступает в маслоотделитель, чем уменьшается загрязне­ние газа. Плунжер в своей утолщенной части, входящей в на­жимную втулку сальника, получает в ней направление, умень­шающее возможность перекосов. Для смазки к направляющей подводится масло от шестеренчатого насоса. Наряду с этими улучшениями, принятое расположение клапанов в самих штуце­рах следует считать не рациональным, так как первоначальная обработка и, в особенности, пришлифовка гнезд при ремонте создают ряд трудностей.

Следует отметить, что дожимающие компрессоры этой кон­струкции рассчитаны для работы на водороде и на установках полимеризации этилена они только в отдельных случаях были испытаны до максимального давления 2000 ат.

На этих же установках была применена для сжатия этилена, поступающего от первичного компрессора под давлением 325 ат, машина, изображенная на рис. 68. Это вертикальный двухсту­пенчатый дожимающий компрессор, первоначально спроектиро­ванный для работы на азоте до давления 4000 ат.

Цилиндры компрессора, расположенные по одной прямой, и направленные в противоположные стороны плунжеры соединены с общим ползуном. При таком расположении усилия, передаю­щиеся от плунжеров, частично уравновешиваются

Плунжеры приводятся в движение траверсой, тяги которой идут от двигателя через направляющие, расположенные в крышке цилиндра первой ступени. Поршни обеих ступеней снабжены кольцевыми канавками, удерживающими смазку и предотвра­щающими образование на них продольных рисок при попадании в цилиндр твердых частиц. Основное уплотнение достигается тщательно изготовленным металлическим сальником, охла­ждаемым смазкой, поступающей в него под давлением, превы­шающим рабочее на 1000 ат. Для смазки применялся глицерин в количестве около 8 л/час — половина его улавливалась затем сепараторами, а остальной попадал вместе с газом в реактор.

Рис. 68. Цилиндровая группа вертикального дожимающего компрессора (с 325 до 4000 am).

1—цилиндр I ступени; 2—цилиндр II ступени; 3— плунжер I ступени. d1=28 мм; плунжер II ступени, d2=18 мм; 5—траверса; 6—кольцевые выточки на плунжерах; 7, 8—сальники с U-образными манжетами белого металла; 9—клапаны I ступени; 10—клапаны II ступени.

Сальник разделяется на три секции, причем каждая из них имеет три уплотнительных кольца U-образной формы из белого металла. Три разрезных стальных кольца входят в U-образные выемки и вместе с проникающим внутрь манжет газом высокого давления прижимают их к движущейся скалке и корпусу саль­ника, создавая тем самым уплотнение. Между собой кольца сжимаются с силой 30 кг стальными цилиндрическими пружинами, имеющимися в каждой секции. Это уплотнение не требует до­полнительного поджатия во время работы. Глицерин подается в сальник по системе смазочных отверстий, причем часть его поступает по отдельному каналу на участок лабиринтного уплот­нения. Плунжеры диаметром 28 и 18 мм имеют шлифованную азотированную поверхность и входят в цилиндры с зазором по диаметру — 0,025 и 0,02 мм.

Нет указаний, что эта машина испытывалась на азоте до проектного давления 4000 ат; при работе же на этилене компрессор мог сжимать его до давления, не превышающего 1100 ат.

Для сжатия водорода до давления 3500 ат был сконструиро­ван дожимающий компрессор [209], изображенный на рис. 69.

Рис. 69. Схема одноступенчатого дожимающего (с 300 до 3500 am) компрессора.

1—цилиндр; 2—плунжер диаметром 15 мм; бронзовые U-образные кольца; 4— нажимная втулка с зубчатым венцом; 5 — червячный винт для затяга саль­ника; 6—полость, заполненная маслом под давлением 300 ат; 7— свинцово-гра­фитовый сальник.

Водород под давлением 300 ат засасывается в количестве 100 л/час и сжимается в одной ступени до 3500 ат. Плунжер диаметром 15 мм сделан из хромоникелевой стали и имеет длину 300 мм, при ходе— 100 мм.          

В конструкции главное внимание обращено на уплотнение плунжера, который пришлифован с зазором, не превышающим 0,01 мм. Набивка сальника сделана из бронзовых колец U-образ- ного сечения, плотность прижатия которых к плунжеру зависит от усилия, с которым затянут сальник.

Нажимная втулка сальника имеет зубчатый венец, сцеплен­ный с червяком, что дает возможность подтягивать сальник во время работы компрессора. Это необходимо потому, что соеди­нение конца плунжера со скалкой, идущей от кривошипно-шатун­ного механизма, помещается в камере, заполненной маслом под давлением 300 ат. Масло подается в камеру специальным насо­сом и смазывает движущиеся части плунжера и скалки.

Последняя имеет с одной стороны шаровое соединение с плунже­ром, а с другой — соединяется с ползуном кривошипно-шатун­ного механизма. Уплотняется скалка сальником, состоящим из нескольких свинцово-графитовых колец. Клапаны компрессора тарельчатого типа из хромовольфрамовой стали. Цилиндр имеет водяное охлаждение.

Конструкцию компрессора не следует считать удачной. Давление масла в 300 ат недостаточно для проникновения смазки в сальник, учитывая, что давление в цилиндре значительно выше. Наряду с этим наличие большой герметичной камеры, имеющей сальник и клапаны, усложняет компрессор и лишает возможности наблюдать за герметичностью уплотнения.