CN111396285A

CN111396285A - 压缩机组、压缩机组的停止方法以及多个压缩段

Info

Publication number: CN111396285A
Application number: CN202010179332.6A
Authority: CN
Inventors: 手塚智志; 濑山胜广; 名仓见治
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2019-04-09
Filing date: 2020-03-13
Publication date: 2020-07-10
Also published as: CH716089A2; DK180716B1; DK202070204A1; CA3075842A1; NO20200362A1; CA3075842C; KR102142940B1

Abstract

本发明提供一种压缩机组、压缩机组的停止方法以及用于压缩机组的多个压缩段。压缩机组被设置在船舶内，从所述船舶的液化天然气储存槽回收作为蒸发气体的对象气体，并将其至少一部分供应给需求方。压缩机组包括：被设置在多个压缩段之间，用于抑制压力变动的多个减震器；将活塞与气缸部之间密封的第一密封部；包围活塞杆的周围，阻止被吸入气缸部内的对象气体向曲轴机构侧流动的第二密封部。所有的第一密封部以及第二密封部为无给油式。据此，能够提高压缩机组的可靠性。

Description

压缩机组、压缩机组的停止方法以及多个压缩段

技术领域

本发明涉及一种从船舶的LNG储存槽将作为蒸发气体的对象气体供应给需求方的压缩机组、压缩机组的停止方法以及用于压缩机组的多个压缩段。

背景技术

以往，如日本专利公表公报特表2011-517749号公开，开发有将从LNG(LiquifiedNatural Gas：液化天然气)发生的蒸发气体升压并供应给发动机等需求方的压缩机。

在LNG船内使用的压缩机采用供油式的压缩机(例如，日本专利公开公报特开2018-128038号第0021段、日本专利公报第6371930号第0114段)。

通常，在该压缩机中使用的油以与蒸发气体混合的状态从压缩机喷出后，利用油分离器从蒸发气体分离并被回收。但是，近年，对清洁的蒸发气体的要求提高，除了油分离器以外还利用活性炭过滤器等可靠地捕捉油。另外，如美国专利申请公开公报第2018/0066802号说明书的第0024段公开，为了防止压缩缸与压缩框架之间的油的移动，有时设置甩油环以及刮油环。

另一方面，如日本专利公开公报特开2017-89595号的第0019段公开，还开发有不需要润滑油的迷宫活塞式往复运动压缩机。但是，一般来讲，迷宫密封式是活塞与气缸之间非接触的结构，因此，与活塞环密封式相比，存在压缩室内的气体容易泄漏的问题。尤其，在压缩高压气体的情况下，该问题变得显著。

发明内容

本发明的目的在于提高压缩机组的可靠性。

本发明一个方面涉及一种压缩机组被设置在船舶内，从所述船舶的液化天然气储存槽回收作为蒸发气体的对象气体，并将对象气体的至少一部分供应到需求方。压缩机组包括多个压缩段，将对象气体依次升压；多个减震器，被设置在所述多个压缩段之间，用于抑制压力的变动；以及曲轴机构，驱动各压缩段的活寒。所述多个压缩段各自具备：活塞；活塞杆，连接于所述活塞，将所述曲轴机构的动力传递至所述活塞；气缸部，收容所述活塞，形成压缩室；第一密封部，对所述活塞与所述气缸部之间进行密封；第二密封部，包围所述活塞杆的周围，阻止被吸入所述气缸部内的对象气体向所述曲轴机构侧流动；擦拭部，相对于所述第二密封部而在所述曲轴机构侧包围所述活塞杆的周围，抑制所述曲轴机构内的润滑油进入到所述气缸部侧；以及甩油环，在所述擦拭部与所述第二密封部之间被安装于所述活塞杆，进一步抑制所述润滑油进入到所述气缸部侧。所述第一密封部以及所述第二密封部都为无给油式。在至少最后的压缩段，所述第一密封部具有被设置在活塞的外周部，对所述活塞与气缸部之间进行密封的活塞环群，所述第二密封部具有被配置在所述气缸部与活塞杆之间的多个壳体部以及被所述多个壳体部保持的多个环部，所述至少最后的压缩段的所述第一密封部和所述第二密封部为接触式。

本发明另一个方面涉及另一种压缩机组被设置在船舶内，从所述船舶的液化天然气储存槽回收作为蒸发气体的对象气体，并将对象气体的至少一部分供应到需求方。压缩机组包括：多个压缩段，将对象气体依次升压；多个减震器，被设置在所述多个压缩段之间，用于抑制压力的变动；以及曲轴机构，驱动各压缩段的活塞。所述多个压缩段中从最初的压缩段至最后的压缩段的前一个压缩段为止的压缩段各自包括：活塞;活塞杆，连接于所述活塞，将所述曲轴机构的动力传递至所述活塞；气缸部，收容所述活塞，形成压缩室；第一密封部，对所述活塞与所述气缸部之间进行密封；第二密封部，包围所述活塞杆的周围，阻止被吸入所述气缸部内的对象气体向所述曲轴机构侧流动；擦拭部，相对于所述第二密封部而在所述曲轴机构侧包围所述活塞杆的周围，抑制所述曲轴机构内的润滑油进入到所述气缸部侧；以及甩油环，在所述擦拭部与所述第二密封部之间被安装于所述活塞杆，进一步抑制所述润滑油进入到所述气缸部侧。所述最后的压缩段的前一个压缩段以及所述最后的压缩段具有串列结构，即在所述最后的压缩段的前一个压缩段的气缸部上设置所述最后的压缩段的气缸部。所述最后的压缩段的前一个压缩段的活塞和直径小于所述活塞的所述最后的压缩段的活塞为一体构成。所述最后的压缩段与所述最后的压缩段的前一个压缩段共用活塞杆、第二密封部、擦拭部以及甩油环。在至少最后的压缩段，所述第一密封部具有被设置在活塞的外周部对所述活塞与气缸部之间进行密封的活塞环群，且为接触式。在至少最后的压缩段的前一个压缩段，所述第二密封部具有被配置在所述气缸部与活塞杆之间的多个壳体部以及被所述多个壳体部保持的多个环部，且为接触式。所述第一密封部和所述第二密封部都为无给油式。

本发明又一个方面涉及一种压缩机组的停止方法让所述的压缩机组还包括：止回阀，被设置在所述最后的压缩段的喷出侧流路；减压线，在相对于所述止回阀位于下游侧的部位与所述喷出侧流路连接;以及开闭阀，在相对于所述减压线位于下游侧的部位设置在所述喷出侧流路上。在所述压缩机组停止时，通过关闭所述开闭阀并开放所述减压线，从而降低所述最后的压缩段的气缸部内的压力。

本发明又一个方面涉及另一种压缩机组的停止方法让所述的所述压缩机组还包括：止回阀，被设置在所述最后的压缩段的喷出侧流路；以及减压线，在所述最后的压缩段与所述止回阀之间与所述喷出侧流路连接。在所述压缩机组停止时，通过开放所述减压线，从而降低所述最后的压缩段的气缸部内的压力。

本发明又一个方面涉及多个压缩段被用于所述的压缩机组。

根据本发明，能够提高压缩机组的可靠性。

本发明的目的、特征以及优点通过以下的详细的说明和附图将进一步明确。

附图说明

图1是本发明的实施方式所涉及的压缩机组的概略流路图。

图2是压缩机的概略图。

图3是压缩机的第二密封部的概略剖视图。

图4是其他压缩机组的一部分的概略流路图。

图5是其他压缩机组的一部分的概略流路图。

图6是其他压缩机组的概略流路图。

图7是其他压缩机组的概略流路图。

图8是其他压缩机组的概略流路图。

图9是第二密封部的概略剖视图。

图10是压缩机的气缸部的概略俯视图。

图11是气缸部的概略纵剖视图。

图12是气缸部的概略纵剖视图。

图13是其他气缸部的概略俯视图。

图14是气缸部的概略纵剖视图。

图15是其他气缸部的概略俯视图。

图16是第二密封部的概略剖视图。

图17是具有串列结构的压缩段的概略图。

图18是具有串列结构的压缩段的概略图。

图19是具有串列结构的压缩段的概略图。

图20是具有双动结构的两个压缩段的概略图。

图21是其他压缩机组的概略流路图。

图22是其他压缩机组的概略流路图。

图23是横置型压缩机的概略图。

具体实施方式

图1是本发明的实施方式所涉及的压缩机组100的概略流路图。图2是构成压缩机组100的压缩机500的概略图。参照图1及图2说明压缩机组100。

压缩机组100被设置在具有储存有LNG(Liquified Natural Gas：液化天然气)的LNG储存槽101的船舶(未图示)内。压缩机组100回收在LNG储存槽101内发生的蒸发气体(boil off gas)即对象气体。压缩机组100将回收的对象气体升压至约300bar，并将被升压的对象气体供应给指定的需求方(例如，船舶的发动机)。在以下说明中，以对象气体的流动方向为基准，使用“上游”及“下游”的用语。

压缩机组100具有：对象气体朝向需求方流动的流路110；压缩机500；将对象气体返送到上游侧的旁路线411；多个减震器(damper)；以及多个冷却器(参照图1)。在图1中，压缩机组100作为包含示于图1的两点划线的框线内的构成要素的装置而示出(在图6至图8中也一样)。压缩机500具有：多个压缩段；作为多个压缩段的共同的驱动源而被使用的曲轴机构；收容曲轴机构的曲轴箱301；以及安装在曲轴箱301的6个十字头导件303(参照图2)。多个压缩段包括：第一压缩段201；作为第一压缩段201的下一个段的第二压缩段202；作为第二压缩段202的下一个段的第三压缩段203；作为第三压缩段203的下一个段的第四压缩段204；以及作为第四压缩段204的下一个段的第五压缩段205。通过多个压缩段，在流路110流动的对象气体被依次升压。多个减震器为了抑制在各压缩段201～205与活塞的往复运动联动而进行的间歇性的吸入以及喷出导致的对象气体的压力变动而设置在压缩段的上游以及下游。多个冷却器为了冷却在多个压缩段被压缩的对象气体而被设置。

流路110的上游端以使在LNG储存槽101内发生的蒸发气体流入的方式连接于LNG储存槽101的上部。流路110的下游端连接于需求方。

流路110具备储存槽连接流路111、段连接流路113以及需求方连接流路114。储存槽连接流路111连接于LNG储存槽101，将蒸发气体导向压缩机组100。由于具有两个第一压缩段201，因此，储存槽连接流路111分支为分支部111A、111B，这些分支部111A、111B分别连接于第一压缩段201。在分支部111A、111B设有减震器261、262。段连接流路113连接压缩段201～压缩段205之间。在段连接流路113，与第一压缩段201的连接部分是分支为两个的分支部113A、113B。在段连接流路113的其他部分设有第二压缩段202～第五压缩段205、减震器263～268、271、272以及多个冷却器281～284。需求方连接流路114是连接第五压缩段205与需求方的流路，设有减震器273以及冷却器285。

两个第一压缩段201以互相并列的方式连接于两个分支部111A、111B。第二压缩段202～第五压缩段205互相隔开间隔而串联设置在段连接流路113。

曲轴机构将曲轴的旋转变换为多个十字头的直线性的往复运动。曲轴由马达302驱动。十字头被用作与第一压缩段201～第五压缩段205的活塞杆213的连接部位。

曲轴通过形成在曲轴箱301的贯穿孔而连接于马达302。曲轴箱301在贯穿孔的周围抑制使用于曲轴机构的润滑的润滑油泄漏，但是不具有密闭结构(气密结构)。因此，曲轴箱301的内部空间的压力大致等于大气压。

6个十字头导件303在水平方向上互相隔开间隔而排列，朝向相对于水平方向大致成直角的方向(更准确地讲，在本实施方式中，重力方向上侧)突出。所述的十字头在十字头导件303中往复运动。

在各十字头导件303内设有闭塞部306。在各闭塞部306的中心形成有用于使活塞杆213贯穿的贯穿孔，该活塞杆213连接在各压缩段201～205内往复运动的活塞和分别与其对应的十字头。

闭塞部306的上侧的十字头导件303的内部空间被供应惰性气体(例如氮)，以提高压缩机组100的安全性。惰性气体的供应压力与大气压大致相等。因此，十字头导件303的内部空间的压力与曲轴箱301的内部空间的压力同样，大致等于大气压。

第一压缩段201～第五压缩段205与在水平方向上排列的十字头导件303的位置相对应地而被构筑。从马达302依次排列有第一压缩段201、第四压缩段204、第五压缩段205、第二压缩段202、第三压缩段203以及第一压缩段201。第一压缩段201～第五压缩段205以获得如图1所示的配管连接的方式通过流路110而被连接。另外，在图2中，示意性地示出了第一压缩段201～第五压缩段205的配置，实际上第一压缩段201～第五压缩段205紧密接触。而且，各压缩段201～205的排列顺序并不限定于此。

第一压缩段201具有气缸部211、活塞212、活塞杆213、一对吸入阀214、一对喷出阀215以及气缸衬套(cylinder liner)(未图示)。

气缸部211包含与十字头导件303大致同轴的筒部216；安装在曲轴机构侧的筒部216的开口端的后缸盖217；以及关闭筒部216的另一开口端的前缸盖218。在后缸盖217的中心位置形成有贯穿孔和与贯穿孔大致同轴的凹部。后缸盖217的凹部向曲轴机构侧开口。

活塞212收容在被筒部216、后缸盖217和前缸盖218包围的气缸部211的收容空间。在气缸部211内，活塞212的曲轴机构侧的端面与后缸盖217之间、以及活塞212的曲轴机构相反侧的端面与前缸盖218之间形成有用于压缩对象气体的压缩室221、222。由此，第一压缩段201成为压缩室221、222形成在活塞212的两侧的双动结构。

一对吸入阀214安装在形成于与压缩室221、222相对应的位置的吸入口。如果压缩室221、222内的对象气体的压力与吸入阀214的上游侧的压力相同或其以下，则这些吸入阀214容许对象气体流入压缩室221、222。

一对喷出阀215安装在形成于与压缩室221、222相对应的位置的喷出口。如果压缩室221、222内的对象气体的压力与喷出阀215的下游侧的压力相同或其以上，则这些喷出阀215容许对象气体从压缩室221、222流出。

图略的气缸衬套是为了抑制气缸部211的磨耗而安装在气缸部211的内周面的筒状的部件，由铸铁或合金钢形成。气缸衬套在因与后述的第一密封部的接触而磨耗的情况下，可以更换。在以下的说明中，将气缸衬套作为气缸部211的一部分而进行说明。

活塞杆213连接于曲轴机构侧的活塞212的端面和曲轴机构的十字头。活塞杆213贯穿后缸盖217，并且，在十字头导件303内向曲轴机构侧延伸，并插通于闭塞部306的贯穿孔。

第一压缩段201具有擦拭部(wiper)231和甩油环(oil slinger)232，以防止使用于曲轴机构的润滑的润滑油通过活塞杆213的外周部而进入到压缩室221、222。

擦拭部231是包围活塞杆213的周围的环状的密封部件。擦拭部231被固定于闭塞部306。擦拭部231的内周部接触于活塞杆213的外周部。

甩油环232是环状的板部件。甩油环232在擦拭部231与后缸盖217之间固定于活塞杆213。

第一压缩段201具有第一密封部241和第二密封部242。第一密封部241为了防止压缩室221、222间的对象气体的流通而被设置。第二密封部242为了防止从压缩室221向十字头导件303内的对象气体的泄漏而被设置。

第一密封部241由安装在活塞212的外周部的多个活塞环243(活塞环群)构成。即，第一密封部241是通过活塞环243的外周部接触于气缸部211(更准确地讲，图略的气缸衬套)，从而密封活塞212与气缸部211的内面之间的接触式的密封部件。此外，第一密封部241是不向活塞环243供应润滑油的无给油式(换句话说，无润滑式)的密封部件。另外，图中未示出用于防止活塞212与气缸部211的内面接触的导向环(rider ring)。

在第一压缩段201，活塞环243使用以PTFE(聚四氟乙烯)或改性PTFE为主成分的材料而形成。在第二压缩段202～第四压缩段204中也一样。

第二密封部242的概略的剖面示于图3中。如图2及图3所示，第二密封部242是所谓的杆密封，包含多个壳体部244、多个环部249及压住部294。壳体部244及环部249包围配置在后缸盖217内的活塞杆213的周围。

多个壳体部244在后缸盖217与活塞杆213之间被收容在凹部。

壳体部244包含大致圆形的底部251和从底部251的外缘向曲轴机构侧突出的周壁部252。在底部251的大致中央形成有活塞杆213被插通的贯穿孔。在壳体部244的内侧收容有环部249。

压住部294相对于壳体部244位于曲轴机构侧。压住部294通过图略的螺栓等而固定于后缸盖217。

多个环部249沿活塞杆213的轴向排列。环部249的内周部接触于活塞杆213的外周部。即，第二密封部242作为接触式的密封部件而密封活塞杆213与后缸盖217之间。而且，第二密封部242是环部249没有被供应润滑油的无给油式(换句话说，无润滑式)的密封部件。

在本实施方式中，环部249使用以PTFE(聚四氟乙烯)或改性PTFE为主成分的材料而形成。在第二压缩段202～第四压缩段204中也一样。

第二压缩段202～第四压缩段204除了活塞212的直径以及气缸部211的内径小于第一压缩段201的点以外与第一压缩段201大致相同。即，在第二压缩段202～第四压缩段204中，各第一密封部241及第二密封部242是接触式且无给油式。此外，第二压缩段202～第四压缩段204是双动结构。

在第五压缩段205，活塞212的直径以及气缸部211的内径小于第一压缩段201～第四压缩段204。在第五压缩段205的气缸部211内，与第一压缩段201同样，隔着活塞212而在曲轴机构相反侧的空间形成有压缩室222。

另一方面，隔着活塞212而在曲轴机构侧的空间，在安装吸入阀的位置，不通过该吸入阀而连接有管部件119。管部件119在第五压缩段205的吸入侧连接于段连接流路113。其结果，气缸部211的隔着活塞212而位于曲轴机构侧的空间成为始终与段连接流路113连通的状态。即，该空间成为不能用于压缩对象气体的非压缩室223。由此，第五压缩段205与其他第一压缩段201～第四压缩段204不同，是只有活塞212的其中一侧的空间成为压缩室222的单动结构。另外，管部件119在第五压缩段205的喷出侧连接于需求方连接流路114。

在第二压缩段202～第五压缩段205中，第五压缩段205受到的压力最高，因此，其气缸部211由锻造件形成。

第五压缩段205具有第一密封部241和第二密封部242。第五压缩段205的第一密封部241与第一压缩段201同样，是由多个活塞环243(活塞环群)构成的接触式的密封部件，密封活塞212与气缸部211的内面之间。此外，第一密封部241也是无给油式(即，活塞环不被供应润滑油的结构)。活塞环243使用以聚酰亚胺(PI)以及聚醚醚酮(PEEK)中的至少一方为主成分或以将它们的一方或双方与PTFE或改性PTFE混合的成分为主成分的材料而形成。通过使用此种主成分的材料，与只以聚四氟乙烯(PTFE)作为主成分的活塞环相比，具有大的弯曲强度(杨氏模量)。取而代之，活塞环243也可以使用以相对于只以聚四氟乙烯(PTFE)作为主成分的活塞环具有大的弯曲强度(杨氏模量)的其他工程塑料(例如，以聚酰胺(PA))为主成分的材料而形成。进一步取而代之，活塞环243也可以通过将碳纤维成型而形成。这些可取代的材料与使用以聚酰亚胺(PI)以及聚醚醚酮(PEEK)中的至少一方为主成分或以将它们的一方或双方与PTFE或改性PTFE混合的成分为主成分的材料而形成的活塞环243同样，具有高密封性功能以及高耐久性能。这点对于后述的环部249也一样。

第五压缩段205的第二密封部242与第一压缩段201同样，是环部249的内周部接触于活塞杆213的外周部的接触式的密封部件。第二密封部242是无给油式(即，环部249不被供应润滑油的结构)。

环部249与活塞环243同样，使用以聚酰亚胺(PI)以及聚醚醚酮(PEEK)中的至少一方为主成分的材料而形成。取而代之，环部249也可以使用以与聚四氟乙烯相比具有大的弯曲强度(杨氏模量)的其他工程塑料(例如，聚酰胺(PA))为主成分的材料而形成。进一步取而代之，环部249也可以通过将碳纤维成型而形成。这些可取代的材料与使用以聚酰亚胺(PI)以及聚醚醚酮(PEEK)中的至少一方为主成分的材料而形成的环部249同样，具有高密封性功能以及高耐久性能。

在第五压缩段205，第二密封部242的壳体部244以及环部249的组数多于第一压缩段201。据此，第五压缩段205中的第二密封部242的轴向长度长于第一压缩段201的第二密封部242，第二密封部242的一部分从后缸盖217向曲轴机构侧突出。在第五压缩段205，第二密封部242的密封区域大于第一压缩段201，因此，能够密封更高压的对象气体。第五压缩段205的其他的结构与第一压缩段201相同。

在第一压缩段201～第五压缩段205，为了减少力的不均衡，活塞212及活塞杆213的重量和相对应的十字头的重量的合计大致相等。另外，也可以通过追加平衡块来调整十字头的重量。

多个减震器是分别设置在流路110上的耐压容器。这些减震器的容积被设定为足以降低流入的对象气体的压力变动的大小。减震器261、262分别被设置在两个分支部111A、111B，并接近第一压缩段201。减震器261、262抑制两个第一压缩段201的吸入压力变动。

在分支部113A、113B的下游端设有另一个减震器263。在两个第一压缩段201被压缩的对象气体流入减震器263。减震器263接近第一压缩段201，抑制第一压缩段201的喷出压力变动。此外，减震器263也可以为两个。

在减震器263的下游侧设有又一个减震器264。减震器264接近第二压缩段202，抑制第二压缩段202的吸入压力变动。由此，段连接流路113中第一压缩段201与第二压缩段202之间的流路区间设有两个减震器263、264。减震器263、264之间的距离(沿段连接流路113的距离。以下相同)大于第一压缩段201与减震器263之间的距离以及第二压缩段202与减震器264之间的距离。在以下说明的其他压缩段之间，也以成为与该距离关系相同的关系的方式配置两个减震器。

第二压缩段202与第三压缩段203之间的流路区间设有减震器265、266。减震器265接近第二压缩段202，抑制第二压缩段202的喷出压力变动。减震器266接近第三压缩段203，抑制第三压缩段203的吸入压力变动。

在第三压缩段203与第四压缩段204之间的流路区间设有分别接近第三压缩段203及第四压缩段204的减震器267、268。通过减震器267、268抑制第三压缩段203的喷出压力以及第四压缩段204的吸入压力的变动。在第四压缩段204与第五压缩段205之间的流路区间设有分别接近这些压缩段204、205的减震器271、272，抑制第四压缩段204的喷出压力以及第五压缩段205的吸入压力的变动。

在需求方连接流路114靠近第五压缩段205而配置有剩下的一个减震器273。减震器273抑制第五压缩段205的喷出压力变动。

多个冷却器设置在段连接流路113及需求方连接流路114。具体而言，冷却器281被配置在减震器263、264之间的流路区间。另一个冷却器282被配置在减震器265、266之间的流路区间。又一个冷却器283被配置在减震器267、268之间的流路区间。又一个冷却器284被配置在减震器271、272之间的流路区间。剩下的冷却器285被配置在需求方连接流路114中减震器273的下游侧。冷却器281～285为了分别冷却通过第一压缩段201～第五压缩段205被压缩的对象气体而被设置。

压缩机组100进行用于调整向需求方供应的对象气体的压力及流量的控制以及用于在压缩机500停止时使流路110减压的控制。以下说明使用于这些控制的控制相关部位。

为了调整向需求方供应的对象气体的压力及流量，压缩机组100具有旁路线411、控制阀412、压力传感器413及控制部414。旁路线411在段连接流路113从冷却器284与第五压缩段205的吸入侧的减震器272之间分支，并连接于储存槽连接流路111。即，旁路线411跨第一压缩段201～第四压缩段204以及减震器261～268、271而将对象气体返送到第一压缩段201的上游侧。控制阀412被设置在旁路线411。压力传感器413被配置在冷却器284与减震器272之间，检测第五压缩段205的吸入侧的对象气体的压力。

压力传感器413及控制阀412与控制部414电气连接。控制部414基于用压力传感器413取得的压力控制控制阀412的开度。另外，控制部414可以作为软件而被构筑，也可以用专用电路来构筑。

压缩机组100为了减压控制而具有减压线415、两个开闭阀416、417以及止回阀418。止回阀418被设置在最后的压缩段即第五压缩段205的喷出侧流路(即，需求方连接流路114)。开闭阀416相对于止回阀418设置在下游侧。开闭闷416的开度根据所接收的来自控制部414的指令信号而被控制。减压线415在止回阀418的下游侧且开闭阀416的上游侧，从需求方连接流路114分支。减压线415的远端可以开放于大气，也可以连接于燃烧通过减压线415从压缩机组100排出的对象气体的燃烧设备。开闭阀417被设置在减压线415。开闭阀417的开度根据所接收的来自控制部414的指令信号而被控制。在压缩机组100驱动时，通常，开闭阀417被关闭。

以下说明压缩机组100的动作以及对象气体的流动。

如果马达302工作，曲轴机构的十字头直线性地往复运动。十字头的动力通过第一压缩段201～第五压缩段205的活塞杆213而传递至第一压缩段201～第五压缩段205的活塞212。其结果，这些活塞212也直线性地往复运动。

此时，在各压缩段201～205，使用于曲轴机构的润滑油沿着活塞杆213的外周部欲向气缸部211移动。但是，擦拭部231的内周部接触于活塞杆213的外周部，因此，欲从曲轴箱301流出的润滑油的大部分被擦拭部231刮掉。据此，抑制润滑油进入到气缸部211。

而且，在活塞杆213中相对于擦拭部231位于气缸部211侧的部位设有甩油环232。据此，即使极微量的润滑油越过擦拭部231，也能利用甩油环232阻止润滑油进入。

在第一压缩段201～第四压缩段204，伴随活塞212的往复运动，交替地反复进行两个压缩室221、222中的对象气体的吸入以及喷出。在第五压缩段205，进行一个压缩室222中的对象气体的吸入以及喷出。从各压缩段201～205喷出的对象气体通过冷却器281～285从而被冷却。

在压缩机500工作的期间，压力传感器413检测第五压缩段205的吸入压力。被检测的压力输出到控制部414。控制部414基于所取得的压力，以使第五压缩段205的吸入压力大致恒定的方式对控制阀412的开度进行控制。在第五压缩段205，在第一压缩段201～第四压缩段204被升压的100bar～150bar左右的对象气体进一步被升压至300bar左右，因此，第一密封部241的磨耗容易变得严重，容易发生处理量降低导致的压力变动。相对于此，在压缩机组100，使用旁路线411控制为使第五压缩段205的吸入压力大致恒定，因此，能够继续进行稳定的运行。

在压缩机500停止时，要求对压缩机组100的减压处理的外部信号被输入于控制部414。外部信号可以根据作业者的操作而生成，也可以在监视压缩机组100的状态的传感器检测出压缩机组100的异常时生成。控制部414根据接收到的位于压缩机组100的下游侧的设备的外部信号，生成用于关闭开闭阀416的指令信号以及用于打开开闭阀417的指令信号。这些指令信号分别被输出到开闭阀416、417。开闭阀416根据指令信号关闭，而开闭阀417根据指令信号而打开。

通过开闭阀417被开放，第五压缩段205内的对象气体通过减压线415而被排出。在第五压缩段205与减压线415之间设有止回阀418，从而防止从减压线415向第五压缩段205的逆流。而且，由于开闭阀416被关闭，因此，还防止对象气体从需求方逆流的情况。流入减压线415的对象气体被排出到大气中或者在燃烧设备被燃烧。另外，在压缩机组100中，也司以通过减压线415使第一压缩段201～第四压缩段204内的对象气体减压。此外，也可以在第一压缩段201～第四压缩段204设置另外的减压线。

以上说明了本实施方式所涉及的压缩机组100，但是，以往在船舶内将蒸发气体供应到发动机等需求方的压缩机如日本专利公开公报特开2018-128039号公开，使用供油式的压缩机，从该压缩机喷出的蒸发气体中包含的润滑油利用分离器等而被回收。相对于此，在压缩机500中，在所有的压缩段201～205中通过将第一密封部241和第二密封部242设为无给油式，从而根本上防止油混入对象气体中。而且，利用擦拭部231和环甩油环232防止使用于曲轴机构的润滑的润滑油进入气缸部211，能够更可靠地清洁地保持对象气体。

而且，由于第一密封部241和第二密封部242为接触式，因此，能够提高密封性。特别是在最后的压缩段即第五压缩段205，由于处于将100bar～150bar的对象气体升压至300bar(或其以上)的高压环境，因此，第五压缩段205的第一密封部241和第二密封部242优选接触式，而不是迷宫密封等非接触式。

由此，在压缩机500，通过在第一密封部241和第二密封部242使用无给油式且接触式的密封部件，能够提高可靠性。

在压缩机500，通过将在最高压的环境下被驱动的第五压缩段205设为单动结构，从而减轻第二密封部242的负荷，且通过将其他压缩段201～204设为双动结构，从而能够确保对象气体的处理量。

在第五压缩段205，由于在压缩室222与算二密封部242之间设有非压缩室223，因此，能够进一步降低第二密封部242的负荷。通过利用并列地被配置的两个第一压缩段201来压缩对象气体，能够进一步确保对象气体的处理量。

在压缩机500，与以往技术不同，由于不需要向密封部供油，因此，不需要用于供泊的附带设备。其结果，与供油式的压缩机相比，能够简化压缩机组100内的布局。

擦拭部231被安装的曲轴箱301的内压与大气压大致相等。在相对于擦拭部231位于活塞212侧的空间(即，十字头导件303的内部空间)被供应与大气压大致相等的压力的惰性气体。因此，擦拭部231的前后的压力差大致为零。据此，能够抑制起因于压力差的擦拭部231的变形，所以能够长期发挥擦拭部231的密封性能。而且，在所有的第一压缩段201～第五压缩段205，擦拭部231的周围的压力差大致为零，因此，第一压缩段201～第五压缩段205的擦拭部231可以使用相同的部件而形成。

在第五压缩段205，使用于第一密封部241和第二密封部242的活塞环243和环部249使用以聚酰亚胺(PI)以及聚醚醚酮(PEEK)中的至少一方为主成分或以将它们的一方或双方与PTFE或改性PTFE混合的成分为主成分的材料而形成。这些材料与只以PTFE为主成分的材料相比硬质，因此，即使在高压环境下，第一密封部241和第二密封部242不易变形，能够长期具有优异的密封性能。

减震器261～268、271～273分别被设置在第一压缩段201～第五压缩段205的吸入侧以及喷出侧附近，从而有效地抑制对象气体的压力变动。据此，起因于压力变动的压缩机组100的振动得到抑制。

段连接流路113中旁路线411的上游端(旁路线411内的流动方向的上游侧的端部)的连接位置是减震器271与272之间。据此，与旁路线411内的上游端的连接位置为第四压缩段204与减震器271之间的情况或第五压缩段205与减震器272之间的情况相比，使旁路线411不易受到第四压缩段204的喷出压力或第五压缩段205的吸入压力变动的影响。

此外，储存槽连接流路111中旁路线411的下游端(旁路线411内的流动方向的下游侧的端部)的连接位置相对于第一压缩段201的吸入侧的减震器261、262位于上游侧。与旁路线411的下游端的连接位置位于第一压缩段201与减震器261之间的情况相比，旁路线411不易受到第一压缩段201的吸入压力变动的影响。

图1所示的压缩机组100中，减压控制可以由独立于控制部414的控制部来进行。作为减压处理的其他方法，也可以为了降低需求方的压力而维持开闭阀416开放的状态。另外，由于在从流路110的减压线415的分支部的上游设有止回阀418，因此，防止从需求方朝向压缩机组100的对象气体的流动。

图4是表示旁路线的另一个例子的图。段连接流路113中旁路线411的上游端也可以在第四压缩段204的喷出侧的减震器271与冷却器284之间从流路110分支。

图5是表示旁路线的又一个例子的图。旁路线411的上游端也可以直接连接于第四压缩段204的喷出侧的减震器271。

图6是表示旁路线的又一个例子的图。在图6中，使用两个旁路线421、422控制向需求方供应的对象气体的压力及流量。压缩机组100A的其他结构与压缩机组100一样。

段连接流路113中旁路线421的上游端(旁路线421内的流动方向的上游侧的端部)的连接位置是第五压缩段205的吸入侧的减震器272与冷却器284之间。此外，段连接流路113中旁路线421的下游端(旁路线421内的流动方向的下游侧的端部)的连接位置是第三压缩段203的吸入侧的减震器266与冷却器282之间。在旁路线421与第五压缩段205的吸入侧的减震器271之间设有压力传感器413。

段连接流路113中旁路线422的上游端的连接位置是第三压缩段203的吸入侧的减震器266与冷却器282之间。此外，储存槽连接流路111中旁路线422的下游端的连接位置是第一压缩段201的吸入侧的减震器261、262的上游侧。在旁路线422与第二压缩段202的喷出侧的减震器265之间设有压力传感器419。

控制阀423被安装在旁路线421。控制阀424被安装在旁路线422。

在控制部414，基于从压力传感器413获取的压力对控制阀423的开度进行控制，以使第五压缩段205的吸入压力大致恒定。此外，基于从压力传感器419获取的压力对控制阀424的开度进行控制，以使第三压缩段203的吸入压力大致恒定。

图6所示的压缩机组100A中，在第一压缩段201的吸入侧与第五压缩段205的喷出侧之间发生非常大的压力差(约300bar)，但是通过使用两个旁路线421、422，能够通过两个阶段控制压力，因此，能够更有效地抑制压力变动。

如以上说明，在压缩机组100、100A，第一压缩段201～第五压缩段205的所有的第一密封部241及第二密封部242为无给油式。因此，没有润滑油混入于在旁路线流动的对象气体的可能性。因此，旁通线的上游端以及下游端的连接位置以及旁通线的个数可以任意设定。

在所述的实施方式中，对象气体被供应到单一的需求方。但是，对象气体也可以供应到多个需求方。图7中示出了向三个需求方供应对象气体的压缩机组100B。参照图1及图7说明压缩机组100B。

在图7所示的第五压缩段205的喷出侧的流路(需求方连接流路114)连接“需求方1”。需求方1是船舶的发动机。在段连接流路113中从第四压缩段204与第五压缩段205之间的流路区间延伸的供应管431连接“需求方2”。需求方2是将对象气体再液化的液化装置。液化装置使用图略的管部件而连接于LNG储存槽101，以使再液化的对象气体返回到LNG储存槽101。在段连接流路113中从第二压缩段202与第三压缩段203之间的流路区间延伸的供应管432连接“需求方3”。需求方3是搭载于船舶的发电机。

用于从LNG储存槽101向需求方1供应的对象气体的处理的结构与参照图1说明的压缩机组100相同。

压缩机组100B代替压缩机组100的旁路线411而具有旁路线433、434、435。

旁路线433跨第五压缩段205及其前后的减震器272、273。旁路线434跨第三压缩段203和第四压缩段204以及它们的前后的减震器266～268、271。旁路线435跨第一压缩段201和第二压缩段202以及减震器261～265。

控制阀436、437、438分别被安装在旁路线433、434、435。控制阀436、437、438连接于控制部414。

通过控制部414，基于压力传感器413的检测值对控制阀436的开度进行控制，以使第五压缩段205的喷出压力恒定。同样，基于压力传感器441的检测值对控制阀437的开度进行控制，以使第五压缩段205的吸入压力恒定。基于压力传感器442的检测值对控制阀438的开度进行控制，以使第三压缩段203的吸入压力恒定。

压缩机组100B为了能够调整流入三个需求方1～3的对象气体的压力，通过具有三个旁路线433、434、435以及设置在它们上的控制阀436、437、438，能够获得适于需求方的流量及/或压力。

图8是表示压缩机组的其他例子的图。在压缩机组100C，在能够忽视段连接流路113中各压缩段201～205之间的流路区间的脉动的情况下，各流路区间的减震器也可以为一个。据此，能够廉价地制造压缩机组100C。

图9是表示第五压缩段205的第二密封部242的其他例子的图。在压住部294形成有被供应用于冷却环部249等的冷却流体的贯穿孔295。在本实施方式中，冷却流体为水。冷却流体也可以为防冻液。贯穿孔295形成在从插通有活塞杆213的贯穿孔向半径方向偏离的位置。

除了最上侧的壳体部244，在壳体244形成有冷却流体流动的壳体冷却流路290。

壳体冷却流路290包含：形成在朝向压缩室221侧的壳体部244的面的环状槽291；以及以与环状槽291相连的方式沿轴向贯穿壳体部244的贯穿孔292。半径方向上的贯穿孔292的形成位置对应于压住部294的贯穿孔295的形成位置。

最下侧的壳体部244的环状槽291与排出路(图9中用虚线表示)连通。

冷却流体如果被供应到压住部294的贯穿孔295，则流入环状槽291而冷却壳体部244，并通过排出路而被排出。据此，在环部249与活塞杆213之间发生的摩擦热被去除。其结果，第二密封部242即使不被供应润滑油，也能长期维持优异的密封性能。

该第二密封部242的结构也可以适用于第一压缩段201～第二四压缩段204。另外，在图9的第二密封部242，也可以在最上侧的壳体部244形成状槽291。

圈10至图12是表示第五压缩段205的气缸部211的其他例子的图。图10是气缸部211的概略俯视图。图11是沿图10的A-A线的气缸部211的概略剖视图。图12是沿在气缸部211的轴上垂直于A-A线的B-B线的气缸部211的概略剖视图。参照图2、图10～图12说明气缸部211。

气缸部211具有前缸盖218、收容有活塞212的筒部216、安装在筒部216的外侧面的两个筒套526以及与图2同样的后缸盖217。如图10所示，筒部216俯视时呈大致矩形状的平面形状。前缸盖218以及筒部216的周面包含一对第一面523(图10的左右的面)以及大致垂直于第一面523的一对第二面524(图10的上下的面)。

在筒部216形成有贯穿一对第一面523的多个第一贯穿孔541以及多个第二贯穿孔542。第一贯穿孔541以及第二贯穿孔542的两端在一对第一面523开口。第一贯穿孔541通过活塞212被收容的收容空间与其中一个(图10的上侧的)第二面524之间。第二贯穿孔542隔着活塞212而位于第一贯穿孔541的相反侧，通过活塞212被收容的收容空间与另一个(图10的下侧的)第二面524之间。

如图11所示，多个第一贯穿孔541和多个第二贯穿孔542的存在区域与第一密封部241(即，多个活塞环243)的存在区域的一部分在径向上重叠。

如图10所示，气缸部211具有被固定于一对第一面523的一对筒套526。这些筒套526分别具有被配置在从对应的第一面523离开的位置的底壁部527以及从底壁部527的外周缘朝向对应的第一面523突出的周壁部528。周壁部528的远端缘面抵接于对应的第一面523。周壁部528和第一面523的抵接部位被密封材料密封。

在气缸部211，形成被第一面523、周壁部528及底壁部527包围的流路529。流路529与第一贯穿孔541及第二贯穿孔542连通。

在压缩机500，由流路529、多个第一贯穿孔541以及多个第二贯穿孔542形成在周向上包围第一密封部241(以及活塞212)的气缸冷却流路部540。在一对筒套526的其中一个筒套526形成有用于向流路529供应冷却流体的供应路(未图示)。在另一个筒套526形成有用于排出冷却第一密封部241后的冷却流体的排出路(未图示)。在压缩机500驱动时，冷却流体通过供应路供应到其中一个筒套526的流路529，并通过第一贯穿孔541以及第二贯穿孔542后流入另一个筒套526的流路529，并通过排出路被排出。

通过气缸冷却流路部540冷却第一密封部241的整周，能够高效地去除在第一密封部241发生的热。其结果，第一密封部241即使不被供应润滑油，也能长期维持优异的密封性能。

根据所述的结构，通过在筒部216直接设置第一贯穿孔541和第二贯穿孔542，能够使冷却流体流到接近活塞212的位置，因此，能够进一步提高冷却效率。

图13是表示第五压缩段205所涉及的气缸冷却流路部540的其他例子的概略俯视图。图14是气缸部211的概略纵剖视图。气缸冷却流路部540也可以不使用筒套526而形成。

如图13所示，气缸冷却流路部540具备多个第一贯穿孔541、多个第二贯穿孔542、多个第三贯穿孔543、多个第四贯穿孔544以及多个轴向流路部532。多个第一贯穿孔541贯穿一对第一面523。多个第二贯穿孔542隔着活塞212位于第一贯穿孔541的相反侧，且贯穿一对第一面523。多个第三贯穿孔543贯穿一对第二面524。多个第四贯穿孔544隔着活塞212位于第三贯穿孔543的相反侧，且贯穿一对第二面524。第一贯穿孔541～第四贯穿孔544的开口被封闭部件533堵塞。在气缸冷却流路部540，由1组第一贯穿孔541～第四贯穿孔544形成包围第一密封部241(以及活塞212)的流路。如图14所示，该流路通过轴向流路部532而与轴向的其他的流路相互连通。冷却流体通过图略的供应路而在气缸冷却流路部整体流动，并通过图略的排出路而被排出。轴向流路部532的一端或两端贯穿气缸部211的上面或下面，并被密封。

气缸部211不具有筒套526，因此，与筒套526的大小相应，与参照图10说明的气缸部211相比被小型化。

图10～图14所示的气缸冷却流路部540由以包围活塞212的方式呈环状连续的流路构成。但是，并不一定需要用呈环状连续的流路包围活塞212，也可以用独立的多个流路包围活塞212。即，也可以形成分别对应大致矩形状的气缸部的4个外侧面(相当于第一面523及第二面524的面)的独立的流路。例如，如图15所示，气缸冷却流路部540也可以通过由两个筒套526形成的2个流路529以及独立于2个流路529的多个第一贯穿孔541和多个第二贯穿孔542形成。

参照图10～图15说明的气缸部211的结构可以适用于第五压缩段205以外的压缩段201～204。此外，在气缸部211，只要能够充分冷却第一密封部241，第一贯穿孔541～第四贯穿孔544的个数也可以为1个。

图16是表示第五压缩段205的气缸部211的其他结构的图。在气缸部211，也可以后缸盖217被省略，第二密封部242堵塞筒部216的开口端(即，可以兼备后缸盖217的作用)。其他压缩段201～204的气缸部211也可以采用与图16一样的结构。

图17是表示压缩机500的其他例子的图。在压缩机500，第五压缩段205E(最后的压缩段)和第四压缩段204E(前一个压缩段)也可以为串列结构。

第四压缩段204E相对于第五压缩段205E形成在曲轴机构侧。第四压缩段204E的气缸部211具有沿活塞杆213的轴向延伸的筒部511和在曲轴机构的相反侧关闭筒部511的开口端的上部512。在上部512形成有与筒部511大致同轴的贯穿孔。曲轴机构侧的筒部511的开口端被后缸盖217关闭。在后缸盖217固定有第二密封部242。

第四压缩段204E的活塞513连接于活塞杆213。在活塞513的外周部安装有多个活塞环243，这些活塞环243形成第四压缩段204E的第一密封部241。

在气缸部211内隔着活塞513而位于曲轴机构的相反侧的空间被用作第四压缩段204E的压缩室224a。隔着活塞513而位于曲轴机构侧的空间是非压缩室224b，在非压缩室224b以开放于第四压缩段204E的吸入侧的流路的方式连接有配管。另外，非压缩室可以连接于喷出侧。

第五压缩段205E的气缸部211具有筒部514和前缸盖515。筒部514设置在第四压缩段204E的上部512。第五压缩段205E的筒部514的内径小于第四压缩段204E的筒部511的内径。

第五压缩段205E的活塞516与第四压缩段204E的活塞513一体形成。第五压缩段205E的活塞516的直径小于第四压缩段204E的活塞513的直径。在活塞516的外周部安装有多个活塞环243，这些活塞环243形成第五压缩段205E的第一密封部241。

在气缸部211内隔着活塞516而位于曲轴机构的相反侧的空间被用作第五压缩段205E的压缩室225。

由于第四压缩段204E和第五压缩段205E为串列结构，因此，第五压缩段205E与第四压缩段204E共有活塞杆213、第二密封部242、擦拭部231及甩油环232。换句话说，第四压缩段204E的活塞杆213、第二密封部242、擦拭部231及甩油环232共同使用于第五压缩段205E。即，第四压缩段204E的活塞杆213用于驱动第五压缩段205E的活塞。第四压缩段204E的第二密封部242防止第五压缩段205E的气缸部211内的对象气体通过第四压缩段204E的气缸部211而向曲轴机构侧泄漏。第四压缩段204E的擦拭部231及甩油环232不仅防止润滑油流入第四压缩段204E的气缸部211，而且还防止润滑油流入第五压缩段205E的气缸部211。

如上所述，第四压缩段204E的活塞513与第二密封部242之间的空间为非压缩室224b，因此，施加于第二密封部242的负荷减轻。

图18是表示第四压缩段204E和第五压缩段205E的串列结构的其他例子的图。在第四压缩段204E，隔着活塞513而位于曲轴机构的相反侧的空间被设为非压缩室224b，隔着活塞513而位于曲轴机构侧的空间被用作压缩室224c。此外，如图19所示，在第四压缩段204E，活塞513的两侧的空间也可以被设为压缩室224d、224e。

图20是表示压缩机500的又一个例子的图。第四压缩段204和第五压缩段205也可以通过一个气缸部211来实现。在气缸部211，在活塞212的前方及后方分别设有吸入阀214及喷出阀215。在气缸部211内隔着活塞212而位于曲轴机构相反侧的空间连接于图1的第三压缩段203的喷出侧的流路，作为第四压缩段204的压缩室224f而发挥功能。

此外，在气缸部211内隔着活塞212而位于曲轴机构侧的空间连接于压缩室224f，作为第五压缩段205的压缩室225a而发挥功能。在连接压缩室224f和压缩室225a的流路上设有两个减震器271、272和位于该减震器271与减震器272之间的冷却器284。

在压缩机500，在第四压缩段204的压缩室224f对象气体被压缩并喷出的同时，对象气体被吸入第五压缩段205的压缩室225a。在第四压缩段204的压缩室224f对象气体被吸入的同时，在第五压缩段205的压缩室225a对象气体被压缩并喷出。在图20所示的结构中，零部件数减少。

图21是表示压缩机组100的又一个例子的图。如图21所示，图1的开闭阀416可以省略。此时，在需求方连接流路114，减压线415位于止回阀418的上游侧。在减压处理时，利用止回阀418防止需求方内的对象气体的逆流(朝向压缩机组100的对象气体的流动)。图21所示的减压结构没有设置开闭阀416，相应地，与参照图1说明的减压结构相比被简化。

应该理解本次公开的实施方式在所有的点上为例示，并不用于限定。本发明的范围不是通过所述的说明来表示，而是通过权利要求来表示，并包含与权利要求均等的意思以及范围内的所有变更。

在所述的第五压缩段205，只要第一密封部241的主要的密封功能通过活塞环243与气缸部211的接触来实现，则作为第一密封部241，可以使用在一部分具有迷宫等非接触式密封结构的部件。这点对于第二密封部242也一样。在第一压缩段201～第四压缩段204的第一密封部241和第二密封部242中也一样。此外，只要能够可靠地发挥密封功能，则在除了第五压缩段205以外的压缩段201～204的全部或一部分，第一密封部241和第二密封部242也可以为只是非接触式的密封结构(例如，迷宫密封)。

第一压缩段201～第四压缩段204的活塞环243也可以使用与第五压缩段205的活塞环243相同的材料的活塞环。在第二密封部242的环部249中也一样。

在图2所示的第五压缩段205中，将前缸盖218与活塞212之间的空间作为压缩室222而利用，但是，后缸盖217与活塞212之间的空间也可以作为第五压缩段205的压缩室而被利用。

在所述实施方式中，压缩机组100也可以具有图22所示的单一的压缩段201。

参照图1说明的将2个第一压缩段201并列连接的结构也可以适用于第二压缩段202～第五压缩段205。

在所述实施方式中，也可以代替旁路线而在最后的压缩段设置无阶段的容量调整机构。容量调整机构可以是吸入阀卸载方式，也可以为补充余隙方式，还可以为速度控制方式。容量调整机构以压力传感器413的检测压力收敛在规定的控制目标范围的方式，被控制部414控制。

在所述的实施方式中，在压缩机组100、100A，压缩段的个数也可以根据最后的压缩段应喷出的压力而设定3、4或6的任一个数。

在所述实施方式中，与压缩机500一样的结构也可以适用于活塞212沿水平方向往复运动的横置型压缩机(参照图23)。

所述的各种实施方式中说明的本发明主要具备以下的特征。

所述的实施方式的一个方面所涉及的压缩机组被设置在船舶内，从所述船舶的液化天然气储存槽回收作为蒸发气体的对象气体，并将对象气体的至少一部分供应到需求方。压缩机组包括多个压缩段，将对象气体依次升压；多个减震器，被设置在所述多个压缩段之间，用于抑制压力的变动；以及曲轴机构，驱动各压缩段的活塞。所述多个压缩段各自具备：活塞；活塞杆，连接于所述活塞，将所述曲轴机构的动力传递至所述活塞；气缸部，收容所述活塞，形成压缩室；第一密封部，对所述活塞与所述气缸部之间进行密封；第二密封部，包围所述活塞杆的周围，阻止被吸入所述气缸部内的对象气体向所述曲轴机构侧流动；擦拭部，相对于所述第二密封部而在所述曲轴机构侧包围所述活塞杆的周围，抑制所述曲轴机构内的润滑油进入到所述气缸部侧；以及甩油环，在所述擦拭部与所述第二密封部之间被安装于所述活塞杆，进一步抑制所述润滑油进入到所述气缸部侧。所述第一密封部以及所述第二密封部都为无给油式。在至少最后的压缩段，所述第一密封部具有被设置在活塞的外周部，对所述活塞与气缸部之间进行密封的活塞环群，所述第二密封部具有被配置在所述气缸部与活塞杆之间的多个壳体部以及被所述多个壳体部保持的多个环部，所述至少最后的压缩段的所述第一密封部和所述第二密封部为接触式。

根据所述的结构，能够提高压缩机组的可靠性。即，由于设有擦拭部和甩油环，因此，抑制曲轴机构内的润滑油进入气缸部内并混入于对象气体的情况。而且，所有的第一密封部及第二密封部为无给油式，因此，防止润滑油混入于对象气体的情况。只是将这些密封部设为无给油式的话，施加于这些密封部的负荷过大。但是，由于用于抑制压力变动的多个减震器设置在多个压缩段之间，因此，这些密封部不会置于大的压力变动下。这些密封部即使不被供应润滑油，也能保持发挥密封性能的形状，据此，压缩机组能够将对象气体封入压缩室。因此，能够将压缩室内的对象气体可靠性高地进行压缩。至少最后的压缩段的第一密封部和第二密封部为接触式，因此，在具有接触式的第一密封部及第二密封部的压缩段，即使在高压环境下也能维持密封性。据此，抑制气体通过这些密封部泄漏。

在所述结构中，也可以在所述至少最后的压缩段，在所述多个壳体部形成壳体冷却流路。作为供应到所述壳体冷却流路的冷却流体，也可以使用水或防冻液。

根据所述的结构，在无给油式的情况下，与供油式相比，在更容易发热的环境下使用。根据所述的结构，通过使冷却流体在壳体冷却流路流通，从而能够高效率地冷却第二密封部。

在所述结构中，也可以在所述最后的压缩段，所述压缩室隔着所述气缸部的所述活塞只位于其中一侧的空间内。所述气缸部的另一侧的空间也可以对作为连接所述最后的压缩段和所述最后的压缩段的前一个压缩段的段连接流路的所述最后的压缩段的吸入侧流路或需求方连接流路开放。

根据所述的结构，最后的压缩段中的压缩室只是隔着气缸部的活塞而位于其中一侧的空间，气缸部的另一侧的空间在连接最后的压缩段和该最后的压缩段的前一个压缩段的段连接流路、即最后的压缩段的吸入侧流路或需求方连接流路的开放。即，最后的压缩段具有单动结构。与双动相比，减少一个室所具备的配置在气缸并控制压缩室的气体的输入输出的吸入阀、喷出阀等，具有能够削减高压用的零部件数量的效果。

在所述结构中，所述其中一侧的空间也可以是隔着所述活塞而位于所述曲轴机构的相反侧的空间。所述另一侧的空间也可以是所述曲轴机构例的空间。

根据所述的结构，通过将曲轴机构侧的空间设为非压缩室，从而能够降低第二密封部(杆密封圈)的负荷。

在所述结构中，也可以具有在所述最后的压缩段的前一个压缩段的气缸部上设置所述最后的压缩段的气缸部的串列结构。所述最后的压缩段的前一个压缩段的活塞和直径小于所述活塞的所述最后的压缩段的活塞也可以为一体构成。也可以在所述最后的压缩段，只有隔着所述活塞而位于所述曲轴机构的相反侧的空间为压缩室。

在所述结构中，也可以在一个气缸部，隔着活塞而位于曲轴机构侧的空间为所述最后的压缩段的压缩室。也可以隔着所述活塞而位于所述曲轴机构的相反侧的空间为所述最后的压缩段的前一个压缩段的压缩室。

根据所述的结构，通过将最后以及前一个压缩段的压缩室形成在1个活塞的两侧的空间，从而与分别设置气缸部的情况相比，能够减少第一密封部及第二密封部的零部件数量，能够降低对象气体泄漏的风险。

在所述结构中，也可以在所有的压缩段，所述第一密封部具有被设置在活塞的外周部对所述活塞与气缸部之间进行密封的活塞环群。所述第二密封部也可以具有被配置在所述气缸部与活塞杆之间的多个壳体部以及被所述多个壳体部保持的多个环部。所述第一密封部和所述第二密封部也可以为接触式。

根据所述的结构，与非接触式的密封(迷宫密封)相比，能够进一步提高密封性。

在所述结构中，所述最后的压缩段的第一密封部及/或第二密封部的环材质的主成分也可以采用聚醚醚酮或聚酰亚胺的其中一方或双方或者它们的一方或双方与聚四氟乙烯混台的成分。

根据所述的结构，能够提高最后的压缩段中的活塞环的耐压性。

所述的实施方式另一个方面所涉及的压缩机组被设置在船舶内，从所述船舶的液化天然气储存槽回收作为蒸发气体的对象气体，并将对象气体的至少一部分供应到需求方。压缩机组包括：多个压缩段，将对象气体依次升压；多个减震器，被设置在所述多个压缩段之间，用于抑制压力的变动；以及曲轴机构，驱动各压缩段的活塞。所述多个压缩段中从最初的压缩段至最后的压缩段的前一个压缩段为止的压缩段各自包括：活塞；活塞杆，连接于所述活塞，将所述曲轴机构的动力传递至所述活塞；气缸部，收容所述活塞，形成压缩室；第一密封部，对所述活塞与所述气缸部之间进行密封；第二密封部，包围所述活塞杆的周围，阻止被吸入所述气缸部内的对象气体向所述曲轴机构侧流动；擦拭部，相对于所述第二密封部而在所述曲轴机构侧包围所述活塞杆的周围，抑制所述曲轴机构内的润滑油进入到所述气缸部侧；以及甩油环，在所述擦拭部与所述第二密封部之间被安装于所述活塞杆，进一步抑制所述润滑油进入到所述气缸部侧。所述最后的压缩段的前一个压缩段以及所述最后的压缩段具有串列结构，即在所述最后的压缩段的前一个压缩段的气缸部上设置所述最后的压缩段的气缸部。所述最后的压缩段的前一个压缩段的活塞和直径小于所述活塞的所述最后的压缩段的活塞为一体构成。所述最后的压缩段与所述最后的压缩段的前一个压缩段共用活塞杆、第二密封部、擦拭部以及甩油环。在至少最后的压缩段，所述第一密封部具有被设置在活塞的外周部对所述活塞与气缸部之间进行密封的活塞环群，且为接触式。在至少最后的压缩段的前一个压编段，所述第二密封部具有被配置在所述气缸部与活塞杆之间的多个壳体部以及被所述多个壳体部保持的多个环部，且为接触式。所述第一密封部和所述第二密封部都为无给油式。

根据所述的结构，能够提高压缩机组的可靠性。即，由于设有擦拭部和甩油环，因此，抑制曲轴机构内的润滑油进入气缸部内并混入于对象气体的情况。而且，所有的第一密封部及第二密封部为无给油式，因此，防止润滑油混入于对象气体的情况。只是将这些密封部设为无给油式的话，施加于这些密封部的负荷过大。但是，由于用于抑制压力变动的多个减震器设置在多个压缩段之间，因此，这些密封部不会置于大的压力变动下。这些密封部即使不被供应润滑油，也能保持发挥密封性能的形状，据此，压缩机组能够将对象气体封入压缩室。因此，能够将压缩室内的对象气体可靠性高地进行压缩。至少最后的压缩段的第一密封部和至少最后的压缩段的前一个压缩段的第二密封部为接触式，因此，在具有接触式的第一密封部及第二密封部的压缩段，即使在高压环境下也能维持密封性。据此，抑制气体通过这些密封部泄漏。

在所述结构中，也可以在所述最后的压缩段，只有隔着所述活塞而位于所述曲轴机构的相反侧的空间为压缩室。

在所述结构中，也可以在所述最后的压缩段的前一个压缩段，隔着所述活塞而位于所述曲轴机构的相反侧的空间为非压缩室，隔着所述活塞而位于所述曲轴机构侧的空间为压缩室。

在所述结构中，也可以在所述最后的压缩段的前一个压缩段，隔着所述活塞而位于所述曲轴机构的相反侧的空间为压缩室，隔着所述活塞而位于所述曲轴机构侧的空间为非压缩室。

在所述结构中，也可以在所述至少最后的压缩段，所述气缸部具备冷却流体以包围所述活塞的方式流动的气缸冷却流路部。所述气缸冷却流路部也可以包含被形成在所述气缸部的贯穿孔。

在无给油式的情况下，与供油式相比，在更容易发热的环境下使用。根据所述的结构，通过将冷却流体供应到包围气缸部的冷却流路部，能够高效率地冷却第一密封部。

在所述结构中，也可以在所述至少最后的压缩段的前一个压缩段，在所述多个壳体部形成壳体冷却流路。作为供应到所述壳体冷却流路的冷却流体，也可以使用水或防冻液。

根据所述的结构，在无给油式的情况下，与供油式相比，在更容易发热的环境下使用。根据所述的结构，通过使冷却流体在壳体冷却流路流通，能够高效率地冷却第二密封部。

在所述结构中，也可以在所有的压缩段，所述第一密封部具有被设置在活塞的外周部对所述活塞与气缸部之间进行密封的活塞环群，且为接触式。也可以在从所述最初的压缩段至所述最后的压缩段的前一个压缩段为止的所述压缩段，所述第二密封部具有被配置在所述气缸部与活塞杆之间的多个壳体部以及被所述多个壳体部保持的多个环部，且为接触式。

在所述结构中，所述最后的压缩段的第一密封部及/或所述最后的压缩段的前一个压缩段的第二密封部的环材质的主成分也可以采用聚醚醚酮或聚酰亚胺的其中一方或双方或者它们的一方或双方与聚四氟乙烯混合的成分。

在所述结构中，也可以在所述曲轴机构内，所述擦拭部的前后的空间的压力差为零。

根据所述的结构，能够减轻向擦拭部的负荷。

在所述结构中，也可以所述空间的压力基本上与大气压相同。

根据所述的结构，如果想使空间的压力高于大气压，则需要在曲轴箱内设置密闭结构，但是，如果是大气压，则不需要该结构，能够削减成本。

在所述结构中，压缩机组也可以还包括旁路线，跨压缩段间而将对象气体返送到上游侧。

根据所述的结构，通过设置旁路线，能够以最适合的运行条件进行运行。

所述的实施方式的又一个方面的压缩机组的停止方法让所述的压缩机组还包括：止回阀，被设置在所述最后的压缩段的喷出侧流路；减压线，在相对于所述止回阀位于下游侧的部位与所述喷出侧流路连接；以及开闭阀，在相对于所述减压线位于下游侧的部位设置在所述喷出侧流路上。在所述压缩机组停止时，通过关闭所述开闭阀并开放所述减压线，从而降低所述最后的压缩段的气缸部内的压力。

根据所述的方法，通过关闭开闭阀，防止减压时气体从需求方逆流的情况，且通过设置止回阀，能够防止气体逆流到压缩机组侧的情况。而且，通过在减压线释放时根据需要开放开闭阀，还可以进行需求方侧的减压。

所述的实施方式的又一个方面的压缩机组的停止方法让所述的所述压缩机组还包括：止回阀，被设置在所述最后的压缩段的喷出侧流路；以及减压线，在所述最后的压缩段与所述止回阀之间与所述喷出侧流路连接。在所述压缩机组停止时，通过开放所述减压线，从而降低所述最后的压缩段的气缸部内的压力。

根据所述的方法，能够以简单的结构防止减压时气体从需求方逆流的情况。

所述的实施方式的又一个方面所涉及的多个压缩段被用于所述的压缩机组。

产业上的可利用性

所述的实施方式的技术适合利用于搭载于船舶上的压缩机组。

Claims

1.一种压缩机组，被设置在船舶内，从所述船舶的液化天然气储存槽回收作为蒸发气体的对象气体，并将对象气体的至少一部分供应到需求方，其特征在于包括：

多个压缩段，将对象气体依次升压；

多个减震器，被设置在所述多个压缩段之间，用于抑制压力的变动；以及

曲轴机构，驱动各压缩段的活塞，其中，

所述多个压缩段各自具备：

活塞；

活塞杆，连接于所述活塞，将所述曲轴机构的动力传递至所述活塞；

气缸部，收容所述活塞，形成压缩室；

第一密封部，对所述活塞与所述气缸部之间进行密封；

第二密封部，包围所述活塞杆的周围，阻止被吸入所述气缸部内的对象气体向所述曲轴机构侧流动；

擦拭部，相对于所述第二密封部而在所述曲轴机构侧包围所述活塞杆的周围，抑制所述曲轴机构内的润滑油进入到所述气缸部侧；以及

甩油环，在所述擦拭部与所述第二密封部之间被安装于所述活塞杆，进一步抑制所述润滑油进入到所述气缸部侧，其中，

所述第一密封部以及所述第二密封部都为无给油式，

在至少最后的压缩段，所述第一密封部具有被设置在活塞的外周部，对所述活塞与气缸部之间进行密封的活塞环群，所述第二密封部具有被配置在所述气缸部与活塞杆之间的多个壳体部以及被所述多个壳体部保持的多个环部，

所述至少最后的压缩段的所述第一密封部和所述第二密封部为接触式。

2.根据权利要求1所述的压缩机组，其特征在于，

在所述至少最后的压缩段，在所述多个壳体部形成壳体冷却流路，

作为供应到所述壳体冷却流路的冷却流体，使用水或防冻液。

3.根据权利要求1所述的压缩机组，其特征在于，

在所述最后的压缩段，所述压缩室隔着所述气缸部的所述活塞只位于其中一侧的空间内，

所述气缸部的另一侧的空间对作为连接所述最后的压缩段和所述最后的压缩段的前一个压缩段的段连接流路的所述最后的压缩段的吸入侧流路或需求方连接流路开放。

4.根据权利要求3所述的压缩机组，其特征在于，

所述其中一侧的空间是隔着所述活塞而位于所述曲轴机构的相反侧的空间，所述另一侧的空间是所述曲轴机构侧的空间。

5.根据权利要求1所述的压缩机组，其特征在于，

具有在所述最后的压缩段的前一个压缩段的气缸部上设置所述最后的压缩段的气缸部的串列结构，

所述最后的压缩段的前一个压缩段的活塞和直径小于所述活塞的所述最后的压缩段的活塞为一体构成，

在所述最后的压缩段，只有隔着所述活塞而位于所述曲轴机构的相反侧的空间为压缩室。

6.根据权利要求1所述的压缩机组，其特征在于，

在一个气缸部，隔着活塞而位于曲轴机构侧的空间为所述最后的压缩段的压缩室，隔着所述活塞而位于所述曲轴机构的相反侧的空间为所述最后的压缩段的前一个压缩段的压缩室。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的压缩机组，其特征在于，

在所有的压缩段，所述第一密封部具有被设置在活塞的外周部对所述活塞与气缸部之间进行密封的活塞环群，所述第二密封部具有被配置在所述气缸部与活塞杆之间的多个壳体部以及被所述多个壳体部保持的多个环部，

所述第一密封部和所述第二密封部为接触式。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的压缩机组，其特征在于，

所述最后的压缩段的第一密封部及/或第二密封部的环材质的主成分采用聚醚醚酮或聚酰亚胺的其中一方或双方或者它们的一方或双方与聚四氟乙烯混合的成分。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的压缩机组，其特征在于，

在所述至少最后的压缩段，所述气缸部具备冷却流体以包围所述活塞的方式流动的气缸冷却流路部，

所述气缸冷却流路部包含被形成在所述气缸部的贯穿孔。

10.根据权利要求1至6中任一项所述的压缩机组，其特征在于，

在所述曲轴机构内，所述擦拭部的前后的空间的压力差为零。

11.根据权利要求10所述的压缩机组，其特征在于，

所述空间的压力基本上与大气压相同。

12.根据权利要求1至6中任一项所述的压缩机组，其特征在于还包括：

旁路线，跨压缩段间而将对象气体返送到上游侧。

13.一种压缩机组，被设置在船舶内，从所述船舶的液化天然气储存槽回收作为蒸发气体的对象气体，并将对象气体的至少一部分供应到需求方，其特征在于包括：

多个压缩段，将对象气体依次升压；

曲轴机构，驱动各压缩段的活塞，其中，

所述多个压缩段中从最初的压缩段至最后的压缩段的前一个压缩段为止的压缩段各自包括：

活塞；

气缸部，收容所述活塞，形成压缩室；

第一密封部，对所述活塞与所述气缸部之间进行密封；

第二密封部，包围所述活塞杆的周间，阻止被吸入所述气缸部内的对象气体向所述曲轴机构侧流动；

所述最后的压缩段的前一个压缩段以及所述最后的压缩段具有串列结构，即在所述最后的压缩段的前一个压缩段的气缸部上设置所述最后的压缩段的气缸部，

所述最后的压缩段与所述最后的压缩段的前一个压缩段共用活塞杆、第二密封部、擦拭部以及甩油环，

在至少最后的压缩段，所述第一密封部具有被设置在活塞的外周部对所述活塞与气缸部之间进行密封的活塞环群，且为接触式，

在至少最后的压缩段的前一个压缩段，所述第二密封部具有被配置在所述气缸部与活塞杆之间的多个壳体部以及被所述多个壳体部保持的多个环部，且为接触式，

所述第一密封部和所述第二密封部都为无给油式。

14.根据权利要求13所述的压缩机组，其特征在于，

15.根据权利要求14所述的压缩机组，其特征在于，

在所述最后的压缩段的前一个压缩段，隔着所述活塞而位于所述曲轴机构的相反侧的空间为非压缩室，隔着所述活塞而位于所述曲轴机构侧的空间为压缩室。

16.根据权利要求14所述的压缩机组，其特征在于，

在所述最后的压编段的前一个压缩段，隔着所述活塞而位于所述曲轴机构的相反侧的空间为压缩室，隔着所述活塞而位于所述曲轴机构侧的空间为非压缩室。

17.根据权利要求13所述的压缩机组，其特征在于，

所述气缸冷却流路部包含被形成在所述气缸部的贯穿孔。

18.根据权利要求13至17中任一项所述的压缩机组，其特征在于，

在所述至少最后的压缩段的前一个压缩段，在所述多个壳体部形成壳体冷却流路，

19.根据权利要求13至17中任一项所述的压缩机组，其特征在于，

在所有的压缩段，所述第一密封部具有被设置在活塞的外周部对所述活塞与气缸部之间进行密封的活塞环群，且为接触式，

在从所述最初的压缩段至所述最后的压缩段的前一个压缩段为止的所述压缩段，所述第二密封部具有被配置在所述气缸部与活塞杆之间的多个壳体部以及被所述多个壳体部保持的多个环部，且为接触式。

20.根据权利要求13至17中任一项所述的压缩机组，其特征在于，

所述最后的压缩段的第一密封部及/或所述最后的压缩段的前一个压缩段的第二密封部的环材质的主成分采用聚醚醚酮或聚酰亚胺的其中一方或双方或者它们的一方或双方与聚四氟乙烯混合的成分。

21.根据权利要求13至17中任一项所述的压缩机组，其特征在于，

22.根据权利要求21所述的压缩机组，其特征在于，

所述空间的压力基本上与大气压相同。

23.根据权利要求13至17中任一项所述的压缩机组，其特征在于还包括：

旁路线，跨压缩段间而将对象气体返送到上游侧。

24.一种压缩机组的停止方法，让权利要求1至23中任一项所述的压缩机组还包括：

止回阀，被设置在所述最后的压缩段的喷出侧流路；

减压线，在相对于所述止回阀位于下游侧的部位与所述喷出侧流路连接；以及，

开闭阀，在相对于所述减压线位于下游侧的部位设置在所述喷出侧流路上，其特征在于，

在所述压缩机组停止时，通过关闭所述开闭阀并开放所述减压线，从而降低所述最后的压缩段的气缸部内的压力。

25.一种压缩机组的停止方法，让权利要求1至23中任一项所述的所述压缩机组还包括：

止回阀，被设置在所述最后的压缩段的喷出侧流路；以及，

减压线，在所述最后的压缩段与所述止回阀之间与所述喷出侧流路连接，其特征在于，

在所述压缩机组停止时，通过开放所述减压线，从而降低所述最后的压缩段的气缸部内的压力。

26.多个压缩段，其特征在于，被用于权利要求1至23中任一项所述的压缩机组。