本技術(shù)涉及儲罐，特別指一種具有絕熱效果的雙層液氫球罐。

背景技術(shù)：

1、氫能是一種來源豐富、綠色低碳、應(yīng)用廣泛的二次能源，正逐步成為全球能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要載體之一。

2、理論上來說，液氫是氫能利用的最佳形態(tài)，它密度高，是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氫氣密度的850?倍，是?70mpa?高壓氫氣?1.8?倍。并且液氫易于點火，燃燒穩(wěn)定且效率高，液氫的臨界壓力低，它高于熱容量，適合作為推力室中的再生冷卻器，各種動力循環(huán)方案適用，有利于發(fā)動機(jī)方案的優(yōu)化和可靠性設(shè)計。但液氫的形成要求-253℃的低溫，這對制備、儲存、運輸?shù)雀鱾€環(huán)節(jié)要求極其嚴(yán)苛。液氫的儲存和運輸一直是制約氫能源大規(guī)模應(yīng)用的瓶頸。

3、液氫儲罐主要有球形儲罐（球形儲罐又稱球罐）和圓筒形儲罐兩種，球形儲罐與圓筒形儲罐相比，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、傳熱面積小，在相同條件下漏熱率低；球罐受力均勻，承載能力比圓筒形儲罐大一倍，材料成本更低。

4、目前國內(nèi)的雙層球罐雖有不少，但是絕熱效果較差，比如中國專利cn114738658a（一種大型液氫真空雙層球罐的套管支撐結(jié)構(gòu)），cn116717718a（一種具有內(nèi)外支撐系統(tǒng)的低溫雙金屬液氫球罐）等都是從支撐結(jié)構(gòu)上想辦法降低熱傳導(dǎo)，但沒有傳輸管道上出發(fā)解決問題。

5、液氫加氫站具有儲運效率高、運輸成本低、單位投資少、氫氣純度高、站內(nèi)能耗少以及兼容性強(qiáng)等優(yōu)勢，是未來氫能末端環(huán)節(jié)使用的應(yīng)用方向之一，而液氫儲罐是液氫加氫站中具體實施的必要設(shè)備。因此，無論是國防航空航天領(lǐng)域還是民用領(lǐng)域，大型低溫液氫球罐的開發(fā)對于氫能大規(guī)模利用都具有重要意義。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本實用新型提供一種具有絕熱效果的雙層液氫球罐，提高了大型液氫球罐的絕熱性能。

2、本實用新型所采用技術(shù)方案為：

3、一種具有絕熱效果的雙層液氫球罐，包括外球罐及置于其內(nèi)的內(nèi)球罐，所述內(nèi)球罐和外球罐之間通過支撐絕熱機(jī)構(gòu)連接，內(nèi)球罐和外球罐的夾層中填充空心玻璃微球并抽真空；進(jìn)出所述內(nèi)球罐的在夾層中的接管均為柔性結(jié)構(gòu)，而進(jìn)出內(nèi)球罐的接管在外球罐的外部均采用夾套管結(jié)構(gòu)絕熱。

4、所述支撐絕熱機(jī)構(gòu)為上下兩套支撐結(jié)構(gòu)組成；上支撐結(jié)構(gòu)包括安裝于內(nèi)球罐外壁上的上墊板、與上墊板連接的上耳座；下支撐結(jié)構(gòu)包括安裝于外球罐內(nèi)壁上的下定位板、與下定位板連接的下耳座，絕熱玻璃鋼）通過安裝于上耳座底面上的上定位板、下耳座上的下墊板將上下支撐結(jié)構(gòu)連為一體。

5、所述柔性結(jié)構(gòu)為弧形或雙弧形結(jié)構(gòu)，角鋼固定在內(nèi)球罐外壁上，通過緊固件將弧形結(jié)構(gòu)的高點固定在角鋼上。

6、進(jìn)出所述內(nèi)球罐的接管在進(jìn)或出內(nèi)球罐處均采用u形氣封結(jié)構(gòu)。

7、所述夾套管結(jié)構(gòu)為：進(jìn)出內(nèi)球罐的接管在外球罐外部套裝于第一外接管，彎頭、第二外接管依次連通的管道中，該管道和接管的夾層間設(shè)有若干定位塊及充填空心玻璃微球并抽真空；第二外接管的口部由堵板密封。

8、本實用新型首先在確保球罐結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、穩(wěn)定性與實施操作簡單性的前提條件下，通過絕熱材料及高真空、增加管道長度、采用夾套管及液封，極大延長了管道的導(dǎo)熱路徑，增加了支撐結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱熱阻，顯著降低了通過支撐結(jié)構(gòu)及管道進(jìn)入內(nèi)罐的導(dǎo)熱量，從而提高了液氫球罐整體的絕熱性能。

9、本實用新型結(jié)構(gòu)安全可靠、保冷效果良好、加工制造難度適中，解決了液氫儲存規(guī)模應(yīng)用的瓶頸，可應(yīng)用于液氫及該類低溫深冷液體的儲存設(shè)備。

技術(shù)特征：

1.一種具有絕熱效果的雙層液氫球罐，包括外球罐及置于其內(nèi)的內(nèi)球罐，其特征在于，所述內(nèi)球罐（1）和外球罐（2）之間通過支撐絕熱機(jī)構(gòu)連接，內(nèi)球罐（1）和外球罐（2）的夾層中填充空心玻璃微球并抽真空；進(jìn)出所述內(nèi)球罐（1）的在夾層中的接管（11）均為柔性結(jié)構(gòu)，而進(jìn)出內(nèi)球罐（1）的接管（11）在外球罐（2）的外部均采用夾套管結(jié)構(gòu)絕熱。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有絕熱效果的雙層液氫球罐，其特征在于，所述支撐絕熱機(jī)構(gòu)為上下兩套支撐結(jié)構(gòu)組成；上支撐結(jié)構(gòu)包括安裝于內(nèi)球罐外壁上的上墊板（4）、與上墊板（4）連接的上耳座（5）；下支撐結(jié)構(gòu)包括安裝于外球罐（2）內(nèi)壁上的下定位板（8）、與下定位板（8）連接的下耳座（9），絕熱玻璃鋼（7）通過安裝于上耳座（5）底面上的上定位板（6）、下耳座（9）上的下墊板（10）將上下支撐結(jié)構(gòu)連為一體。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有絕熱效果的雙層液氫球罐，其特征在于，所述柔性結(jié)構(gòu)為弧形或雙弧形結(jié)構(gòu)，角鋼（12）固定在內(nèi)球罐（1）外壁上，通過緊固件（13）將弧形結(jié)構(gòu)的高點固定在角鋼（12）上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有絕熱效果的雙層液氫球罐，其特征在于，進(jìn)出所述內(nèi)球罐（1）的接管（11）在進(jìn)或出內(nèi)球罐處均采用u形氣封結(jié)構(gòu)（20）。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有絕熱效果的雙層液氫球罐，其特征在于，所述夾套管結(jié)構(gòu)為：進(jìn)出內(nèi)球罐（1）的接管（11）在外球罐（2）外部套裝于第一外接管（14），彎頭（16）、第二外接管（17）依次連通的管道中，該管道和接管（11）的夾層間設(shè)有若干定位塊（15）及充填空心玻璃微球并抽真空；第二外接管（17）的口部由堵板（18）密封。

技術(shù)總結(jié)
一種具有絕熱效果的雙層液氫球罐，包括外球罐及置于其內(nèi)的內(nèi)球罐，所述內(nèi)球罐和外球罐之間通過支撐絕熱機(jī)構(gòu)連接，內(nèi)球罐和外球罐的夾層中填充空心玻璃微球并抽真空；進(jìn)出所述內(nèi)球罐的在夾層中的接管均為柔性結(jié)構(gòu)，而進(jìn)出內(nèi)球罐的接管在外球罐的外部均采用夾套管結(jié)構(gòu)絕熱。本技術(shù)首先在確保球罐結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、穩(wěn)定性與實施操作簡單性的前提條件下，通過絕熱材料及高真空、增加管道長度、采用夾套管及液封，極大延長了管道的導(dǎo)熱路徑，增加了支撐結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱熱阻，顯著降低了通過支撐結(jié)構(gòu)及管道進(jìn)入內(nèi)罐的導(dǎo)熱量，從而提高了液氫球罐整體的絕熱性能。

技術(shù)研發(fā)人員：黨戰(zhàn)偉,劉福錄,李建倉,蘇厚德,趙偉剛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海藍(lán)濱石化設(shè)備有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：20231228
技術(shù)公布日：2024/9/19