[發(fā)明專利]一種用于-253℃低溫環(huán)境的雙層液氫球罐

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011355923.0
• 申請(qǐng)日: 2020-11-27
• 公開（公告）號(hào): CN112344203A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任改紅;魏蔚;趙亞麗;陳曉晶;陳甲楠;王朝;俞偉;唐健;何春輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇國(guó)富氫能技術(shù)裝備股份有限公司;張家港氫云新能源研究院有限公司
• 主分類號(hào): F17C3/08
• 分類號(hào): F17C3/08;F17C13/04;F17C13/02
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責(zé)任公司 32102
• 代理人: 陳虹霞;黃春松

本發(fā)明公開了一種用于?253℃低溫環(huán)境的雙層液氫球罐，包括：外容器和內(nèi)容器，抽氣管密封伸入真空夾層中，在內(nèi)容器與外容器的真空夾層中設(shè)置有一端密封伸入內(nèi)容器的空腔中、另一端密封伸出外容器外的充氣—排氣管、液氫加注管、循環(huán)氫出口管、循環(huán)氫入口管，伸出外容器外的帶第一閥門的循環(huán)氫出口管通過(guò)低溫吸附系統(tǒng)與伸出外容器外的帶第三閥門的循環(huán)氫入口管連通，在第一閥門至循環(huán)氫入口管的出口之間的循環(huán)氫入口管上設(shè)置有帶第二閥門的第一吹掃管，在第三閥門至循環(huán)氫出口管的進(jìn)口之間的循環(huán)氫出口管上設(shè)置有第二吹掃管，在第二吹掃管上設(shè)置有第四閥門。上述結(jié)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)加注泄排、充氣—排氣、加熱及雜質(zhì)吸附、對(duì)內(nèi)容器空腔進(jìn)行吹掃需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及液氫儲(chǔ)罐技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于-253℃低溫環(huán)境的雙層液氫球罐。

背景技術(shù)

盡管氫的液化是一項(xiàng)較為成熟的技術(shù)，但由于氫具有一些特殊物理性質(zhì)，如存在焦耳—湯姆遜轉(zhuǎn)變溫度、沸點(diǎn)低（20.4K）、液態(tài)正—仲自發(fā)轉(zhuǎn)化放熱等，使得氫的液化成本增高，且液氫的儲(chǔ)存及運(yùn)輸都有一定的困難。

液氫儲(chǔ)罐主要有球形儲(chǔ)罐（球形儲(chǔ)罐又稱球罐）和圓筒形儲(chǔ)罐兩種，球形儲(chǔ)罐與圓筒形儲(chǔ)罐相比，在相同容積和相同壓力下，球罐的表面積最小，故球罐所需鋼材面積少；在相同直徑情況下，球罐壁內(nèi)應(yīng)力最小，而且均勻，故球罐的承載能力比圓筒形儲(chǔ)罐大一倍，球罐的板厚只需相應(yīng)圓筒形儲(chǔ)罐壁板厚度的一半。目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)為單壁球罐，而雙層球罐技術(shù)還不成熟，對(duì)于雙層球罐的結(jié)構(gòu)還處于探索階段。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所需解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能加注泄排、充氣—排氣、加熱及雜質(zhì)吸附及對(duì)內(nèi)容器空腔進(jìn)行吹掃的用于-253℃低溫環(huán)境的雙層液氫球罐。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：所述的一種用于-253℃低溫環(huán)境的雙層液氫球罐，包括：帶空腔的球狀的外容器和帶空腔的球狀的內(nèi)容器，內(nèi)容器懸空于外容器的空腔中，且內(nèi)容器外壁與外容器內(nèi)壁之間形成真空夾層，在內(nèi)容器和外容器上設(shè)置有若干組用以共同支撐內(nèi)容器和外容器的支撐結(jié)構(gòu)；在外容器底部間隔開設(shè)有與外容器的空腔連通的第一下通孔、第二下通孔、第三下通孔、第四下通孔和第五下通孔，在內(nèi)容器頂部間隔開設(shè)有與內(nèi)容器的空腔連通的第一上通孔、第二上通孔和第三上通孔，在內(nèi)容器底部開設(shè)有第六下通孔；充氣—排氣管的底部開口位于外容器外，且充氣—排氣管的底部開口高度高于外容器頂部高度，充氣—排氣管的頂部開口密封穿過(guò)第一下通孔后沿真空夾層引至內(nèi)容器頂部、密封穿過(guò)第一上通孔后伸入內(nèi)容器的空腔頂部；液氫加注管的進(jìn)口位于外容器外，液氫加注管的出口密封穿過(guò)第二下通孔后沿真空夾層引至內(nèi)容器頂部、密封穿過(guò)第二上通孔后伸入內(nèi)容器的空腔頂部；循環(huán)氫出口管的進(jìn)口位于外容器外，循環(huán)氫出口管的出口密封穿過(guò)第三下通孔后沿真空夾層引至內(nèi)容器頂部、密封穿過(guò)第三上通孔后伸入內(nèi)容器的空腔頂部；循環(huán)氫入口管的出口位于外容器外，循環(huán)氫入口管的進(jìn)口依次密封穿過(guò)第四下通孔、第六下通孔后伸入內(nèi)容器的空腔底部；循環(huán)氫入口管的出口與具備加熱及吸附功能的低溫吸附系統(tǒng)中的吸附管的進(jìn)口密封連通，在位于外容器外的循環(huán)氫入口管上設(shè)置有第一閥門，在第一閥門至循環(huán)氫入口管的出口之間的循環(huán)氫入口管上設(shè)置有第一吹掃管，在第一吹掃管上設(shè)置有第二閥門；循環(huán)氫出口管的進(jìn)口與具備加熱及吸附功能的低溫吸附系統(tǒng)中的吸附管的出口密封連通，在位于外容器外的循環(huán)氫出口管上設(shè)置有第三閥門，在第三閥門至循環(huán)氫出口管的進(jìn)口之間的循環(huán)氫出口管上設(shè)置有第二吹掃管，在第二吹掃管上設(shè)置有第四閥門；抽氣管的抽氣口位于外容器外，抽氣管的進(jìn)氣口密封穿過(guò)第五下通孔后伸入真空夾層中。

進(jìn)一步地，前述的一種用于-253℃低溫環(huán)境的雙層液氫球罐，其中，位于外容器外的充氣—排氣管、液氫加注管、循環(huán)氫出口管、循環(huán)氫入口管、抽氣管、第一吹掃管和第二吹掃管均為帶真空夾層的雙管結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，前述的一種用于-253℃低溫環(huán)境的雙層液氫球罐，其中，第一下通孔、第二下通孔、第三下通孔、第四下通孔和第五下通孔均位于外容器的左半球體上，第一上通孔、第二上通孔、第三上通孔和第六下通孔均位于內(nèi)容器的左半球體上。