Высокое давление

Компрессоры на 1000 ат

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.

 

Лабораторный компрессор на 1000 ат

 

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.