На рис. 61 изображен передвижной компрессор, имеющий широкое распространение в лабораторной практике. Давление, создаваемое компрессором, 1000 ат. Производительность его, считая на газ при нормальных условиях, составляет 8 нм3/час при 250 об/мин. и 10 нм3/час при 300 об/мин. Расход охлаждающей воды 0,3 м3/час.
Компрессор пригоден для сжатия всех постоянных газов и их смесей, за исключением кислорода. Привод от электромотора мощностью 5,5—6,3 квт. Компрессор имеет 5-ступенчатое сжатие в цилиндрах, изготовленных из кованой стали и расположенных друг за другом. Порядок расположения ступеней сжатия, считая от кривошипно-шатунного механизма, следующий: II—I—III—IV—V ступени.
Первая ступень двойного действия без всасывающих клапанов, остальные ступени одинарного действия со всасывающими и нагнетательными клапанами. У первой ступени всасывание производится через отверстия, соединенные со всасывающим штуцером и перекрываемые поршнем. На рисунке поршень изображен в среднем положении, и отверстия закрыты. При ходе поршня от кривошипа в левой полости происходит сжатие газа, а в правой разрежение. При дальнейшем ходе поршень открывает средние отверстия, и газ под атмосферным давлением заполняет правую полость цилиндра. При обратном ходе поршень перекрывает всасывающие отверстия, и начинается сжатие газа в правой полости. Газ переходит из цилиндра в цилиндр по изогнутым в виде змеевиков медным трубкам, которые охлаждаются в общей водяной ванне сбоку компрессора. Все цилиндры снабжены рубашками, причем вода из водопровода поступает в зарубашечное пространство II ступени, охлаждает ее, затем последовательно проходит зарубашечные пространства остальных ступеней и вытекает по трубке в ванну.
Уплотнение поршня у первых четырех ступеней достигается чугунными кольцами. Плунжер V ступени имеег диаметр всего 8 мм и уплотняется сальником из баббитовых колец. Поджим сальника производится пробкой, нажимающей на него через промежуточную бронзовую втулку. При срабатывании сальника требуется дополнительное подтягивание; для этого под втулку подкладывают одну или несколько шайб из латунной фольги и вновь поджимают пробкой. Клапаны простые, тарельчатого типа, каждый клапан может служить всасывающим или нагнетательным, в зависимости от того, поставлен ли он в гнездо тарелкой вниз или тарелкой вверх.
Изображенный на рис. 61 компрессор имеет принудительную смазку, поступающую под давлением в каждый цилиндр. Такая смазка у небольших компрессоров, не имеющих продувания между цилиндрами, нецелесообразна, так как последние ступени и без добавочной смазки обильно смазываются. Это вызывается тем, что по мере роста давления внутренняя поверхность и объем цилиндров сильно уменьшаются, а в них поступает все масло из предыдущих ступеней; практика показала, что. вполне достаточно подавать масло на всасывание I ступени.
К достоинствам компрессора следует отнести почти полную его герметичность, так как из движущихся частей с атмосферой сообщается только шток II ступени, имеющий уплотнение баббитовыми кольцами и работающий при сравнительно низком перепаде давлений. Давление во II ступени всегда выше атмосферного, что предохраняет сжимаемый газ от загрязнения атмосферным воздухом даже при неплотности сальника.
Из последней ступени газ, охладившись предварительно в водяной ванне, по стальной трубке поступает в маслоотделитель, в котором смазка и отделяется. Время от времени масло продувается из него через имеющийся внизу кран. Маслоотделитель, кроме того, служит буфером, смягчающим толчки газа.
На всех ступенях компрессора имеются манометры и пружинные предохранительные клапаны, стравливающие газ при чрезмерном повышении давления. При конечном манометрическом давлении 1000 ат первая ступень нормально сжимает газ до 3,5—4 ат, вторая до 10—15 ат, третья до 60—75 ат и четвертая до 250—275 ат. Сильное отклонение от этих величин указывает на плохую работу клапанов или, что реже случается, на пропуск в уплотнениях поршня.
Смазка кривошипно-шатунного механизма производится автоматически шестеренчатым насосом.
Компрессор имеет ременный привод, который вместе с электромотором смонтирован на сварной металлической станине и легко передвигается на колесиках. Установленный на место компрессор слегка приподнимают на четырех вывинчивающихся домкратах, чем достигается неподвижность во время работы.
При работе с компрессором надо иметь в виду следующее.
Мотор надо включать в электрическую сеть так, чтобы маховик вращался против часовой стрелки, в противном случае шестеренчатый насос не будет засасывать масло и подшипники расплавятся.
Перед пуском необходимо открыть воду для охлаждения цилиндров. После остановки воду надо закрыть, иначе холодные цилиндры отпотевают и ржавеют.
У компрессоров без принудительной смазки следует непосредственно перед пуском поднять иглу у масленки так, чтобы в цилиндр поступали 2—3 капли масла в минуту.
Внимательно следить за манометром, так как предохранительные клапаны не всегда надежно работают, и были случаи, когда при работе компрессора с дросселированием газа из маслоотделителя давление значительно превышало 1000 ат; в одном случае, в результате недосмотра, оно достигло 1800 ат, что могло вызвать тяжелую аварию.
При сборке компрессора следует обращать внимание на положение клапанов, так как перевернутый клапан из нагнетательного превращается во всасывающий и наоборот. Это иногда упускают из виду, следствием чего является поломка клапана, но возможна и более крупная авария, если кусочек металла попадает в цилиндр.
При стуке или чрезмерном нагреве подшипников необходимо немедленно выключить мотор.
Следует избегать излишних разборок компрессора, после же сборки обязательно проверить зазоры в крайних положениях поршня (через гнезда под клапаны) и перед окончательным пуском провернуть компрессор несколько раз вручную.
Описанный выше компрессор очень распространен в лабораторной практике при работе с давлением до 1000 ат, а отдельные элементы конструкции и правила эксплуатации типичны для большинства небольших компрессоров высокого давления.
Из других лабораторных компрессоров на 1000 ат следует упомянуть более легкую модель компрессора производительностью 5 м3/час при 250 об/мин., которая имеет только четыре ступени сжатия и в остальном почти не отличается от описанного выше компрессора.