КОМПРЕССОР ПОРШНЕВОЙ ДЛЯ ВЗРЫВООПАСНЫХ ГАЗОВ
RECIPROCATING COMPRESSOR FOR EXPLOSIVE GASES

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для сжатия, нагнетания и транспортирования газов.
Компрессоры поршневые состоят из корпуса, цилиндра с поршнем, нагнетательного и всасывающего трубопроводов, газовых клапанов и системы охлаждения (Френкель М.И. Поршневые компрессоры. - Л.: Машиностроение, 1969, - 744 с.).
В качестве прототипа выбран одноступенчатый поршневой компрессор с жидкостным охлаждением (Михайлов А.К. Компрессорные машины. - М.: Машиностроение, 1989, - 651 с.). Компрессор имеет корпус, цилиндр с поршнем, нагнетательный и всасывающий трубопроводы, газовые клапаны и систему жидкостного охлаждения, состоящую из внешнего охватывающего цилиндры сжатия кожуха с проточной жидкостью.
К недостатку конструкции указанного компрессора относится его низкая взрывобезопасность при сжатии взрывоопасных газов, таких как ацетилен, водород, метан и др.
Техническим результатом изобретения является повышение взрывобезопасности сжатия взрывоопасных газов в компрессоре.
Указанный технический результат достигается тем, что компрессор имеет в системе жидкостного охлаждения на нагнетательном трубопроводе газораспределительный коллектор, выполненный в виде изогнутого по дуге трубопровода с равномерно расположенными отверстиями.
Сущность изобретения заключается в том, что сжатый взрывоопасный газ, выходя из газораспределительного коллектора через равномерно расположенные отверстия, барботирует через слой охлаждающей стенки цилиндра жидкости в виде отдельных пузырьков изолированно друг от друга.
Компрессор показан на чертеже. Он состоит из корпуса 1, цилиндра 2 с поршнем 3, коленчатого вала 4 со штоком 5, всасывающего трубопровода 6 с клапаном 7, нагнетательного трубопровода 8 с клапаном 9, газораспределительного коллектора 10, патрубка 11 для подачи в компрессор охлаждающей жидкости, патрубка 12 для слива из компрессора. охлаждающей жидкости, трубопровода 13 для подачи сжатого газа к потребителю, кармана 14 и пробки 15, предназначенной для контроля уровня охлаждающей жидкости.
Работает компрессор следующим образом. Вращательное движение вала электродвигателя (электродвигатель на чертеже не показан) с помощью коленчатого вала 4 и штока 5 преобразуется в возвратно-поступательное движение поршня 3. При движении поршня 3 вверх газ при открытом клапане 7 заполняет объем цилиндра 2. При движении поршня 3 вниз клапан 7 закрывается и газ сжимается до заданного давления, при котором открывается нагнетательный клапан 9 и газ выталкивается, через нагнетательный трубопровод 8 в газораспределительный коллектор 10.
Через газораспределительный коллектор 10, выполненный в виде изогнутого по дуге трубопровода с равномерно расположенными отверстиями, газ в виде отдельных пузырьков выходит в охлаждающую жидкость. В жидкости пузырьки газа поднимаются вверх, пока не достигнут газового объема над охлаждающей жидкостью. Через трубопровод 13 сжатый газ направляется к потребителю. Для того, чтобы сжатый газ не попадал в сливаемую из компрессора охлаждающую жидкость, предусмотрен карман 14.
При работе компрессора с взрывоопасным газом воспламенение газа может произойти в цилиндре при его сжатии, когда оба клапана закрыты, или при нагнетании, когда клапан 7 закрыт, а клапан 9 открыт. В обоих случаях взрывное давление прижмет клапан 7 к посадочному седлу сильнее и, наоборот, откроет клапан 9, если он был до взрыва закрыт.
Продукты сгорания газа выбрасываются через коллектор 10 в охлаждающую жидкость. На этом процесс горения газа прекращается. Цилиндр компрессора по прочности рассчитан на взрывное давление, никаких разрушений не происходит и компрессор продолжает работать без останова, если системой автоматики в этом случае остановка двигателя компрессора не предусмотрена.
В случае возгорания газа со стороны потребления пламя доходит до поверхности охлаждающей жидкости в корпусе компрессора и гаснет. Пламя не может распространиться до нагнетательного клапана 9 и тем более войти в цилиндр компрессора, так как на его пути находится газожидкостной барботажный слой, причем газ заключен в отдельные изолированные друг от друга прослойками жидкости пузырьки. Компрессор из взрывоопасного объекта благодаря предлагаемой конструкции превращается в огнепреградитель.