[發明專利]一種低損耗液氫一體儲罐

在審

• 申請號: 202010810820.2
• 申請日: 2020-08-13
• 公開（公告）號: CN112128607A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 楊思鋒;時云卿;申娟;李山峰;陳靜;王遙;郭嘉翔;安剛
• 申請（專利權）人: 北京航天試驗技術研究所
• 主分類號: F17C3/02
• 分類號: F17C3/02;F17C13/12;F17C13/04;F17C13/02;F17C13/00
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 楊瀟;廖輝

本發明公開了一種低損耗液氫一體儲罐，包括絕熱儲罐、液氫泵、氣化回路、傳感器、噴淋裝置、閥門、管路及控制器；絕熱儲罐內存儲有液氫，液氫泵設置在多層絕熱儲罐底部，潛液泵與放液管路連接，放液管路伸出絕熱儲罐外，同時潛液泵通過垂直設置的管路與噴淋裝置連接；噴淋裝置水平設置在多層絕熱儲罐頂部；垂直設置的管路與放氣管路連接，放氣管路伸出絕熱儲罐外，且放氣管路通過氣化回路與放液管路連接；所述放液管路、放氣管路、噴淋裝置入口管路上均設有閥門；傳感器設置在絕熱儲罐上，用于監測絕熱儲罐內壓力變化，并將監測數據傳輸給控制器。本發明儲罐內壓力穩定，且液氫損耗低。

技術領域

本發明涉及低溫液體儲存裝置技術領域，具體涉及一種低損耗液氫一體儲罐。

背景技術

氫作為一種清潔高效的能量載體，在交通領域，氫能燃料電池在替代燃料與零排放方面具有無可比擬的優勢。根據氫能產業發展路線圖規劃，氫能是我國能源革命重要的方向。

目前氫的儲存主要有高壓氣態儲氫和低溫液態儲氫，低溫液態儲氫方式已應用于飛機、船舶、汽車等交通領域，低溫液態儲氫供氫系統的優勢十分鮮明，但影響其發展的主要技術問題為動態液氫儲罐漏熱問題，漏熱導致的高能耗(約占儲氫能量的25％-45％)難以規模化利用。揮發的氫氣如果直接排到大氣中，會造成氫氣的浪費以及安全隱患。

現階段主要通過提高儲罐的絕熱效果來減少液氫的氣化放空質量，該方法過程難以控制、危險系數大，在使用過程中的維護上需要較大的成本，液氫儲存過程控制成效低。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種低損耗液氫一體儲罐，儲罐內壓力穩定，且液氫損耗低。

本發明采用的技術方案如下：

一種低損耗液氫一體儲罐，包括絕熱儲罐、液氫泵、氣化回路、傳感器、噴淋裝置、閥門、管路及控制器；

所述絕熱儲罐內存儲有液氫，所述液氫泵設置在多層絕熱儲罐底部，潛液泵與放液管路連接，放液管路伸出絕熱儲罐外，同時所述潛液泵通過垂直設置的管路與噴淋裝置連接；所述噴淋裝置水平設置在多層絕熱儲罐頂部；所述垂直設置的管路與放氣管路連接，放氣管路伸出絕熱儲罐外，且放氣管路通過氣化回路與放液管路連接；所述放液管路、放氣管路、噴淋裝置入口管路上均設有閥門；所述傳感器設置在絕熱儲罐上，用于監測絕熱儲罐內壓力變化，并將監測數據傳輸給控制器；

當監測數據超出設定噴淋動作參數上限值時，控制器控制噴淋裝置的入口管路上閥門開啟，液氫泵啟動，開始噴淋液氫；當監測數據低于設定噴淋動作參數下限值時，控制器控制液氫泵關閉，噴淋裝置的入口管路上閥門閉合，停止噴淋液氫；當監測數據高于設定排放參數上限值時，控制器控制放氣管路上的閥門開啟，進行排放降壓；當絕熱儲罐進行液態轉注時，開啟放液管路上的閥門及噴淋裝置入口管路上的閥門，若絕熱儲罐內氣體壓力不足，液氫經氣化回路氣化后重新進入罐內，令液氫排出；當絕熱儲罐進行氣態轉注時，開啟放氣管路上的閥門，若絕熱儲罐內氣體壓力不足，液氫經氣化回路氣化繼續放氣。

進一步地，所述垂直設置的管路為螺旋盤管。

進一步地，所述噴淋裝置包括輸液管路和噴淋管路，噴淋管路上設置多個噴淋孔；所述噴淋管路分層設置，每層設置2-4個噴淋管路，且噴淋管路上下層錯位安裝，所述輸液管路與噴淋管路的入口連通。

進一步地，所述噴淋管路為直線型或為S型分布。

進一步地，所述傳感器采用壓力傳感器或溫度傳感器或氣體密度計。

有益效果：