[发明专利]压缩气缸

说明书

本发明提供一种在各压缩级均不需要供油且经过最终压缩级之后的气体中不混入润滑油的压缩机及搭载有该压缩机的LNG船。使从吸入口(3)被供给的气体在一个或多个压缩级(9、10、13、14、15)中进行压缩并从排出口7送出的压缩机1中，所述一个或多个压缩级(9、10、13、14、15)的气缸(11、12、16、17、18)在全部压缩级中均不需要供油，通过设置在气缸套(35)内的流路内的冷却液的回流对至少最终压缩级(9、10、13、14、15)的气缸(11、12、16、17、18)进行冷却。

技术领域

本发明涉及一种对气体进行压缩的压缩机、LNG船及压缩气缸，更详细而言，涉及一种在各压缩级均不需要供油并且经过最终压缩级之后的气体中不混入润滑油的压缩机、搭载有该压缩机的LNG船、不需要供油且进行压缩的气体中不混入润滑油的压缩气缸、以及对将杆的外周密封的杆密封件施加的负荷较小的压缩气缸。

背景技术

以往，为了对各种气体进行压缩而使用压缩机。例如天然气被冷却至-162℃以下使其成为液化天然气(LNG(Liquefied natural gas))进行输送，但是为了对从液化天然气产生的蒸发气体进行压缩而作为驱动LNG船推进用内燃机的燃料源使用，要使用压缩机。在专利文献1中记载了对蒸发气体进行压缩的压缩机。

另外，在专利文献1中记载了对被供给至圆筒状的气缸筒的气体进行压缩的气缸。在气缸筒内配置有圆筒状的气缸套，在气缸套内以能够滑动的方式配置有具有活塞环和导向环的圆柱状的活塞。通过活塞的往复移动对被供给的气体进行压缩。压缩后的气体从排出口被送出。

气体的压缩例如对从液化天然气蒸发的蒸发气体的内燃机燃料用天然气(～300巴)、柴油的脱硫设备用氢(～200巴)、CNG燃料(～240巴)、汽车用甲烷气体(～240巴)等进行。

在专利文献2中记载了往复式压缩机。在这样的往复式压缩机中，通过在圆筒状的气缸筒内以能够滑动的方式配置圆柱状的活塞而成的压缩气缸对被供给的气体进行压缩。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2008-528882号公报

专利文献2：日本特开2017-026044号公报

发明内容

压缩机包括分别具有气缸的一个或多个压缩级，在各压缩级逐步对气体进行压缩使其逐渐高压化。如果使压缩级的级数增加，则能够进一步使气体高压化。

在压缩级的级数增加的情况下，在后级压缩级中，为了进一步对已经成为高压的气体进行压缩，需要向活塞供给润滑油。因此，在经过最终压缩级之后的气体中混入有润滑油。后级压缩级的气缸无法采用无供油式，这是由于树脂制密封环会因高热而缩短寿命。

因此，本发明的课题在于提供一种在各压缩级均不需要供油且经过最终压缩级之后的气体中不混入润滑油的压缩机、以及搭载有该压缩机的LNG船。

另外，气缸有时为了使高压化的气体进一步成为高压而使用。目前，必须向用于某个限度以上高压的压缩气缸供给润滑油。必须供给润滑油是由于构成活塞的树脂制活塞环、导向环会因暴露在高热中而缩短寿命。

被供给至压缩气缸的润滑油会混入到高压化的气体中。如果高压化的气体中混入有润滑油，则在LNG压缩机的情况下，会导致极低温动作的LNG再液化装置发生故障，在柴油脱硫设备中因油量导致高价的催化剂缩短寿命，并且在CNG车中导致发动机周边部件发生故障。

因此，本发明的课题在于提供一种不需要供油且进行压缩的气体中不混入润滑油的压缩气缸。

另外，在气缸筒内，因活塞的移动而使得内压在吸入压与压缩压之间大幅脉动。该压力的脉动还施加于将杆的外周密封的杆密封件，对杆密封件施加因振动、冲击及滑动摩擦热产生的较大的负荷，使其缩短寿命。