可燃气体压缩机制造技术

一种可燃气体压缩机，包括：压缩机壳体(24a，24b)，具有可旋转地布置在其内部的叶轮(30a，30b)；电动机壳体(12)，在其内部具有用于驱动所述叶轮(30a，30b)的电动机(14)；轴承(18)，可旋转地支撑用于将所述电动机(14)的旋转驱动力传递到所述叶轮(30a，30b)的旋转轴(16a，16b)。所述压缩机壳体(24a，24b)可以与所述电动机壳体(12)一体形成。述电动机壳体(12)一体形成。述电动机壳体(12)一体形成。

【技术实现步骤摘要】
可燃气体压缩机
[0001]本申请是第201980042916.4号中国专利技术专利申请的分案申请。该中国专利技术专利申请基于国际申请PCT/KR2019/007588，申请日为2019年6月24日，专利技术名称为“用于LNG燃料动力船的蒸发气体压缩机”。


[0002]本专利技术涉及一种蒸发气体压缩机，用于使用液化天然气(LNG)作为其推进发动机的燃料的LNG燃料动力船，更具体地说，涉及用于LNG燃料动力船的蒸发气体压缩机，其中，压缩机壳体与电动机壳体一体形成。

技术介绍

[0003]通常，用于运输液化天然气(LNG)的LNG运输船已使用LNG作为燃料。但是，近年来，除了LNG运输船以外，还建造了各种以LNG为主要燃料的以LNG燃料动力船，该LNG比燃油便宜，并且有利于满足在防止环境污染方面的关于废气的法规。
[0004]装载在LNG燃料动力船中的用作燃料的LNG的量约为LNG运输船所装载的LNG的量的1/50至1/10，并且与LNG运输船相比，LNG燃料动力船在LNG储罐中产生的蒸发气体(BOG)与储罐的容积之比少得多。
[0005]但是，与LNG运输船一样，尽管产生了相对少量的BOG，但是以LNG燃料动力船仍需要对BOG进行有效处理，以防止由于储罐的压力增加而引起的风险。此外，由于LNG燃料动力船的主要目的不是运输LNG，所以LNG燃料动力船仅仅是使用LNG作为燃料，其船员不是处理LNG的专家，因此有必要简化与LNG有关的系统和设备。
[0006]在设计为将LNG用作主发动机(例如，推进发动机)的燃料的船舶中，LNG储罐中产生的BOG量比主发动机消耗的BOG量小得多，而包括LNG泵和LNG汽化器的燃料供应系统通常被使用以减少燃料压缩所需的动力。结果，如果不从LNG储罐中取出BOG，则储罐的内部压力会持续增加。
[0007]作为控制储罐的内部压力的方法，制备了能够承受高压的LNG储罐，以通过借助储罐自然压力向包括发电机的辅助发动机供应燃料来防止储罐的内部压力增加到预定水平以上。然而，该方法具有难以维持LNG储罐中的压力的问题，以及由于制备昂贵和耐高压的LNG储罐而导致经济负担的问题。

技术实现思路

[0008]技术问题
[0009]为了解决这些问题，在LNG燃料动力船上还可以设置BOG压缩机。尽管容量小，但由于极低的温度和低的流量，BOG压缩机仍存在各种技术问题。通常，低流量压缩机难以实施离心式压缩机。这是因为由于低流量和与其对应的小的叶轮尺寸，离心式压缩机需要高速运转。因此，通常将螺杆式压缩机或往复式压缩机用作LNG燃料动力船的BOG压缩机。
[0010]由于使用大量润滑油的特性，螺杆式压缩机在其出口处设置有用于去除润滑油的
复杂设备，以确保LNG的质量。另外，由于螺杆式压缩机不能直接处理具有低温的BOG，因此螺杆式压缩机的入口处设有加热器以保护压缩机。这样，为了使用螺杆式压缩机，向其添加了各种装置，从而导致系统可靠性降低，并且压缩机在相对较高的温度下运行，从而导致压缩机的效率降低。
[0011]往复式压缩机也需要单独的润滑剂系统。另外，往复式压缩机以低RPM运行，因此比离心式压缩机大得多且重得多。
[0012]由于这样的原因，尽管离心式压缩机与螺杆式压缩机或往复式压缩机相比在体积或可靠性方面优异，但是由于流量低的问题，很难实施将离心式压缩机应用于LNG燃料动力船。在构造成处理大量BOG的典型LNG运输船中，使用高流量离心BOG压缩机。在这种情况下，由于压缩机叶轮需要以20,000RPM(转每分钟)或更高的转速运行才能获得一定的压缩率，而电动机通常具有大约3600RPM的最大转速的特性，因此有必要采用调速齿轮箱。
[0013]在用于LNG燃料动力船的BOG压缩机中，该BOG压缩机具有相对较小的容量，在成本和简化整体设备方面，调速齿轮箱和润滑剂系统具有明显的缺点。由于要求低流量离心压缩机以高RPM运行，因此在技术方面，与大容量离心压缩机相比，实施低流量离心压缩机更加困难。
[0014]此外，在所有典型的离心式、螺杆式和往复式压缩机中，电动机、压缩机叶轮、螺杆和气缸作为单独的部件被提供，可燃气体的泄漏不可避免地在这些组件之间的连接部位发生。为了解决该问题，在多个阶段中使用了气体密封装置。气体密封装置非常昂贵，并且需要连续注入惰性气体，例如氮气等，以及需要用于排放从密封装置泄漏的微量气体的单独系统。然而，存在安全问题，即密封装置不能从根本上防止可燃气体的泄漏。由于电动机也被布置在可能发生气体泄漏的区域中，因此压缩机需要防爆电动机，从而导致成本的显著增加。
[0015]由于这些技术和成本问题，LNG燃料动力船所使用的BOG压缩机仍然存在如上所述的许多问题。
[0016]本专利技术被构思出以解决相关技术中的此类问题，并且本专利技术的实施例提供了一种蒸发气体压缩机，用于使用液化天然气(LNG)作为其推进发动机的燃料的LNG燃料动力船，其中，压缩机壳体与电动机壳体一体形成，从根本上防止可燃气体(即蒸发气体)的泄漏和外部空气的流入。
[0017]本专利技术的实施例提供了用于LNG燃料动力船的蒸发气体压缩机，该压缩机采用能够在不使用入口加热器加热蒸发气体的情况下以低温状态压缩蒸发气体的离心式压缩机，从而提高了压缩效率。
[0018]本专利技术的实施例提供了用于LNG燃料动力船的蒸发气体压缩机，其使用自润滑轴承以防止润滑油的泄漏影响被压缩的蒸发气体的质量，并且能够通过高频逆变器提高电机的转速以获得叶轮的目标转速而无需使用调速齿轮。
[0019]技术解决方案
[0020]根据本专利技术的一个方面，一种蒸发气体压缩机，用于使用液化天然气(LNG)作为其推进发动机的燃料的LNG燃料动力船，包括：压缩机壳体，具有可旋转地布置在其内部的叶轮；电动机壳体，在其内部具有用于驱动所述叶轮的电动机；和轴承，可旋转地支撑用于将所述电动机的旋转驱动力传递到所述叶轮的旋转轴，其中，所述压缩机壳体与所述电动机
壳体一体形成。
[0021]所述电动机可以是由高速变频器驱动，并且所述叶轮直接与所述电动机连接而不经过另外的调速齿轮。
[0022]所述轴承可以是不使用润滑油的自润滑型轴承。
[0023]在所述电动机壳体的两侧可以分别配置有一组所述叶轮和所述压缩机壳体。
[0024]所述叶轮可以包括：第一叶轮，其被设置在所述电动机壳体的一侧；以及第二叶轮，其被设置在所述电动机壳体的另一侧，在通过第一叶轮时被压缩的蒸发气体可以由中间冷却器冷却，然后被供应到所述第二叶轮以被另外压缩。
[0025]所述旋转轴可以穿过电动机壳体和压缩机壳体之间的隔断壁而延伸到压缩机壳体中；和压缩机壳体可以通过所述旋转轴与所述隔断壁之间的间隙与电动机壳体连通，以允许蒸发气体从压缩机壳体流向电动机壳体。
[0026]所述电动机壳体与所述压缩机壳体之间的隔断壁设置有隔热构件。另外，用于供所述旋转轴穿过的所述隔断壁和所述隔热构件中的每个的一部分可以设置有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可燃气体压缩机，包括：压缩机壳体，具有可旋转地布置在其内部的叶轮；电动机壳体，在其内部具有用于驱动所述叶轮的电动机；和轴承，可旋转地支撑用于将所述电动机的旋转驱动力传递到所述叶轮的旋转轴，其中，所述压缩机壳体与所述电动机壳体一体形成，其中，当所述叶轮被驱动时，从所述压缩机壳体泄漏的所述可燃气体可流入所述电动机壳体，并且所述电动机壳体的内部压力变为高于大气压，其中，所述轴承是不使用润滑油的自润滑型轴承，所述自润滑型轴承构造成利用气体来抬升所述旋转轴。2.根据权利要求1所述的可燃气体压缩机，其特征在于，所述电动机由高速变频器驱动，并且所述叶轮直接与所述电动机连接而不经过另外的调速齿轮。3.根据权利要求1所述的可燃气体压缩机，其特征在于，在所述电动机壳体的两侧分别配置有一组所述叶轮和所述压缩机壳体。4.根据权利要求3所述的可燃气体压缩机，其特征在于，所述叶轮包括：第一叶轮，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李正汉，
申请(专利权)人：集群液化天然气公司，
类型：发明
国别省市：