[发明专利]用于LNG燃料动力船的蒸发气体压缩机

说明书

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，该蒸发气体压缩机包括：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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

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。

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。

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。

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。

发明内容

技术问题

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。

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。

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。

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。