С ростом давления перед конструктором, проектирующим компрессоры, и перед заводом-изготовителем возникает ряд трудностей. Более сложной становится проблема клапанов, уплотнения движущихся частей и механической прочности ци­линдров и штоков, подверженных высокой переменной нагрузке. Об этих трудностях свидетельствует довольно большое количе­ство спроектированных лабораторных и полузаводских компрес­соров сверхвысокого давления, обладавших рядом недостатков и не оправдавших возлагавшихся на них надежд.

Компрессоры сверхвысокого давления изготовляются либо по типу обычных компрессоров с несколькими ступенями, сжимаю­щими газ от атмосферного давления до конечного, либо как до­жимающие компрессоры. Последние засасывают сжатый газ от имеющегося компрессора и сжимают его в одной или двух сту­пенях до требуемого давления. Установки с дожимающими компрессорами более дешевы, просты и удобны в эксплуатации , так как механически не совмещают в одном уникаль­ном агрегате стандартный компрессор высокого давления с экспериментальной конструкцией, работающей при сверхвысо­ком давлении.

До начала 1935 г., когда вошли в строй компрессоры Инсти­тута высоких давлений, компрессором наиболее высокого давле­ния считался небольшой лабораторный компресссор Амслера на давление 4000 ат [43, 73]. Впоследствии, в связи с все возрастав­шим интересом к проведению непрерывных химических процессов под сверхвысоким давлением, было разработано несколько проек­тов компрессоров. Из них только часть была реализована, при­чем по давлению и, в большинстве своем, по производительности компрессоры не превосходили работающих машин Института высоких давлений.

На рис. 63 показаны частичные разрезы компрессора, рассчи­танного на давление 4000 ат. Компрессор представляет собой вертикальную четырехступенчатую машину, давление нагнетания в которой распределяется по ступеням следующим образом: пер­вая — 6; вторая — 37; третья — 230; четвертая — 4000 ат. Ма­шина приводится в движение от ременного привода через зуб­чатую передачу. Поршни пришлифованы к цилиндрам и не имеют поршневых колец, сальников или манжет. Дополнитель-  ное уплотнение поршней осуществляется при помощи масла или другой вязкой жидкости подаваемой двумя насосами высокого давления в кольцевые выточки у цилиндров. Избыток масла сбрасывается специальными предохранительными клапанами в маслоприемник. Все цилиндры имеют манометры и предохра­нительные клапаны, выпускающие избыток газа в случае повы­шения давления против нормы. Компрессор не имеет охлажде­ния цилиндров и промежуточного охлаждения газа. Из послед­ней ступени газ непосредственно поступает в реакционный сосуд 5, помещенный на самом компрессоре. Головка сосуда имеет два ввода через которые подводится электрический ток к помещенной внутри сосуда нагревательной спирали. К реак­тору сбоку присоединена предохранительная трубка 7, имеющая внешнюю продольную канавку. При внезапном повышении да­вления эта трубка разрывается, предохраняя тем самым реактор от разрушения.

В некоторых случаях, тогда масло может образовать со сжи­маемым газом взрывчатую смесь, его приходится заменять дру­гой вязкой жидкостью, например, глицерином или мелассой. Этим компрессором воздух может быть сжат совершенно безопасно до давления 2000 ат, но уже при 2500 ат происходит вспышка масла.

Это примерно совпадает с эксплоатационными данными на­ших компрессоров другого типа. Производительность машины при 10 об/мин. составляет всего 0,72 м3/час, считая на газ при нормальном давлении. Малое число оборотов компрессора и от­сутствие водяного охлаждения цилиндров вызвано опасениями, что, вследствие термического расширения, пришлифованные поршни могут заклиниться.

Рис. 63. Компрессор с пришлифованными поршнями на давление до 4000 am.

1, 2,3, 4—цилиндры I, II, III, IV ступеней; 5—реакционный сосуд; 6— головка реактора; 7—предохранительная трубка, 8—манометр с трубчатой пружиной; 9—кран отклю­чения манометра; 10 —поршневой манометр.

Институт высоких давлений, изготовивший компрессоры на рабочее давление до 2500 и до 5000 ат (рис. 64), пошел по-другому пути и применил дожимающие компрессоры с сальниковой набивкой из колец белого металла. Компрессоры выгодно отличались от предыдущего своей простотой, большей производи­тельностью и надежной работой при длительных эксплоатацион- ных режимах,

На рис. 65 изображен компрессор Института высоких давле­ний на 5000 ат, выполненный по проекту Б. А. Корндорфа. Ком­прессор засасывает газ, поступающий от обыкновенного компрес­сора под давлением от 300 до 1000 ат, и сжимает его до конечного давления в одном цилиндре. Цилиндр (рис. 65а) двуслойный с горячей насадкой внешней части корпуса, которая обжимает внутреннюю и в значительной мере компенсирует напряжения, возникающие в последней при работе компрессора. Плунжер уплотняется набивкой, в которой прилегающие к нему кольца изготовлены из белого металла.

Рис. 64. Компрессор Института высоких давлений на рабочее давление до 2500 am.

Масляная или глицериновая смазка поступает к средней части набивки из масленки 4, ввинченной в корпус цилиндра. Масленка соединена стальной трубкой с линией нагнетания, и смазка таким образом поступает в сальник под давлением, рав­ным или превышающим (во время хода всасывания) давление в цилиндре. Всасывающие и нагнетательные клапаны располо­жены вертикально, что при шариковых клапанах, закрывающихся за счет силы тяжести, позволяет отказаться от пружин. Шарико­вые и тарельчатые клапаны оказались вполне пригодными при длительных режимах работы. Шариковые клапаны проще и легко заменяются, однако при давлении выше 3000—3500 азу во избежание деформации шарика, требуется сферическая форма гнезда, что усложняет изготовление этих клапанов.

Рис.. 65. Компрессор Института высоких давлений Производительностью до 30 нм3/час на рабочее да­вление до 5000 am.

1—двуслойный корпус цилиндра; 2, 3—всасывающий и нагнета* тельный клапаны; 4 —масленка высокого давления; 5—рубашка водяного охлаждения; 6—кривошнпно-шатунный привод.