【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及化工及新能源，更具体的是涉及一种低蒸发率大型液氢组合储罐。
技术介绍
1、液态氢气储罐，用于储存液态氢的低温容器。一般由内胆，外壳体，绝热结构及连接用机械构件，测量仪表，安全设施，液、气注入和排出配管，附件等组成。现有专利公开了如下技术：
2、cn109296932a，专利名称为“一种液氢储罐”的专利公开了如下内容：包括内罐，内罐的外周壁设有复合材料层，复合材料层的外周壁设有绝热内层，绝热内层的外周壁设有绝热内层，绝热内层的外周壁设有外罐，外罐的底部固定连接有放置板，放置板的两侧固定连接有加强筋，放置板的底部两端固定连接有减震片，放置板通过减震片固定连接有底座。通过设置加强筋、减震片、套筒、减震弹簧、活塞及活塞杆，实现了加强固定、防震及安全性高的优点，加强筋可以强化外罐的固定，减震片为弹簧钢片，有很好的弹性，对振动产生缓冲作用，而套筒、减震弹簧、活塞及活塞杆的设置，则提供了双重减震的效果，大大减缓了振动，避免该液氢储罐由于振动而造成的损伤，提高了其安全性。
3、公开号为cn115076592b，专利名称为“一种液氢储罐bog控制系统和控制方法、液氢储罐”的专利公开了如下内容：包括：液氢储存系统、制冷子系统ⅱ、数据监测及控制子系统、安全管理系统。其中，液氢储存系统用于储存液氢，制冷子系统用于产生并向液氢储存系统输送冷量，并带走液氢储存系统内部废热，实现液氢储罐内部制冷过程；数据监测及控制子系统用于监测液氢储存系统内的压力、温度、液位等数据，并对罐内液氢制冷过程进行主动控制；安全管理系统ⅳ用于处
4、公开号为cn115046128a，专利名称为“一种球形液氢储罐”的专利公开了如下内容：包括：内罐，内罐中存储液氢；外罐，外罐设置在所述内罐的外周，为预应力混凝土结构；保冷层，保冷层填充在位于内罐和外罐之间的球状环形空间中，保冷层由堆载型保冷材料形成；气密层；气密层设置在保冷层与外罐之间。预应力混凝土结构球形液氢储罐的结构既可满足安全可靠性要求，同时可突破大容积液氢储罐的容积限制。
5、上述专利虽然公开了一些种类的液氢储罐，但是仍然存在以下缺陷：
6、1、由于氢气的沸点非常低，液氢低温存储时蒸发率很高，导致过快冷量损失和氢损失，且快速汽化的氢气会导致液氢储罐内部压力迅速上升，容易造成安全隐患。目前液氢储罐双层储氢球罐或双层立式容器，内外罐间填充绝热材料并抽真空，但内外层空间有限，蒸发率依然较高。
7、2、由于双层储氢球罐的支柱通常需要穿过球形外罐对球形内罐进行支撑，当介质为低温时，由于支柱与球形外罐连接容易造成冷量损失，且支柱与球形内外罐直接连接容易造成很大的温差应力，导致连接处破坏。
8、3、在一种带泄露保护层的低蒸发率大型液氢组合储罐中，泄露保护层无法起到固定球罐支柱的作用，需要设置特殊锚固件对支柱进行锚固。
9、4、为保证出料安全，液氢组合储罐中的出出料口需要同时穿过双层储氢球罐外层和立式储罐顶板部，在考虑相互间膨胀的同时，应有利于球罐绝热材料的填充且不能破坏球罐的真空状态。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种低蒸发率大型液氢组合储罐。
2、本专利技术为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
3、本专利技术提供一种低蒸发率大型液氢组合储罐，包括立式储罐、设置在立式储罐内部的双层储氢球罐，双层储氢球罐包括填充在内外罐体构成的真空腔内的球罐绝热材料；双层储氢球罐的外壁与立式储罐的内壁之间存在组合空间间隙，组合空间间隙内填充组合空间绝热材料。
4、具体来说，本方案采用双层储氢球罐与立式储罐组合的形式，双层储氢球罐内置于立式储罐内，双层储氢球罐的外罐与立式储罐的内壁间隔一定距离形成组合空间。双层储氢球罐的内外层罐体之间的空腔先抽真空在填充球罐绝热材料，组合空间也填充组合空间绝热材料。在球罐绝热材料的基础上，通过增加组组合空间绝热材料，双重绝热可以大大降低液氢的蒸发率。
5、在一个实施方式中，立式储罐底部设置有储罐基座；
6、立式储罐包括固定在储罐基座上的立式储罐底板、设置在立式储罐底板上的立式储罐体以及设在立式储罐体顶部的立式储罐顶板；
7、立式储罐体的内壁和内底部设置有绝热保护层，绝热保护层内侧贴合有与组合空间绝热材料接触的泄露保护层。
8、具体来说，在双层储氢球罐的外罐体与立式储罐之间设置泄露保护层时，在双层储氢球罐的内罐体泄露后，即使导致球罐的外罐体再泄露的情况下，液氢仍然可以被泄露保护层隔离，保证立式储罐和整个储罐基座不发生破坏。
9、在一个实施方式中，球罐绝热材料和组合空间绝热材料的材质均为珍珠岩、玻璃纤维、石棉、岩棉、硅酸盐、气凝胶毡或真空板中的一种或多种。
10、具体来说，内罐体与外罐体之间填充珍珠岩或其它绝热材料，并抽真空。双层储氢球罐与立式储罐之间的组合空间间隙内填充珍珠岩或其它绝热材料。
11、在一个实施方式中，泄露保护层的材质为低温金属材料、耐低温绝缘材料或高密度聚乙烯板材中一种。
12、具体来说，低温金属材料包括奥氏体不锈钢、镍钢、低合金铁素体钢、铝合金、铜及铜合金、钛及钛合金、铁基超合金、双相钢等。耐低温绝缘材料包括液氮、液氦、聚乙烯、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚对二甲苯和以环氧粘合的玻璃纤维带等。高密度聚乙烯板材：这种材料在极端低温环境中表现出色，最低使用温度可达-70℃，甚至在某些情况下可耐受至-100℃的严酷条件。它具有良好的机械强度和化学稳定性，广泛应用于冷链物流、低温存储和医药领域。
13、在一个实施方式中，双层储氢球罐还包括含外罐体、套设在外罐体内部的内罐体、以及固定在立式储罐体内底部用于支撑外罐体和内罐体的球罐支护组件，外罐体与内罐体之间构成用于填充球罐绝热材料的真空腔。
14、在一个实施方式中，外罐体的球心和内罐体的球心重合。
15、在一个实施方式中，球罐支护组件包括按圆周均布在外罐体底部的多个结构相同的支护构件；
16、各支护构件均包括支柱底板、支撑柱以及外套管件；支柱底板固定在立式储罐体内底部，支撑柱底部固定在支柱底板上，外罐体上设置有直径大于支撑柱直径的多个避让孔，支撑柱顶部穿过外罐体上的对应避让孔且固定在内罐体的外壁上；
17、外套管件套设在位于外罐体下方的支撑柱上，外套管件顶部密封焊接在外罐体的对应避让孔处；外套管件底部密封焊接在支撑柱上。
18、具体来说，支撑柱通过外套管件与外罐体进行连接，避免了外罐体与支撑柱直接连接而产生大的支撑应力。
19、在一个实施方式中，外套管件与支撑柱之间存在支撑间隙，支撑间隙内填充有支撑绝热材料。
20、具体来说，外套管件与支撑柱间填充绝热材料，避免了套本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种低蒸发率大型液氢组合储罐，其特征在于，包括立式储罐、设置在所述立式储罐内部的双层储氢球罐，所述双层储氢球罐包括填充在内外罐体(6)构成的真空腔内的球罐绝热材料(7)；所述双层储氢球罐的外壁与所述立式储罐的内壁之间存在组合空间间隙，所述组合空间间隙内填充组合空间绝热材料(5)。
2.根据权利要求1所述的一种低蒸发率大型液氢组合储罐，其特征在于，所述立式储罐底部设置有储罐基座(1)；
3.根据权利要求2所述的一种低蒸发率大型液氢组合储罐，其特征在于，所述双层储氢球罐还包括含外罐体(6)、套设在所述外罐体(6)内部的内罐体、以及固定在所述立式储罐体(3)内底部用于支撑所述外罐体(6)和所述内罐体的球罐支护组件，所述外罐体(6)与所述内罐体之间构成用于填充所述球罐绝热材料(7)的真空腔。
4.根据权利要求3所述的一种低蒸发率大型液氢组合储罐，其特征在于，所述球罐支护组件包括按圆周均布在所述外罐体(6)底部的多个结构相同的支护构件；
5.根据权利要求4所述的一种低蒸发率大型液氢组合储罐，其特征在于，所述外套管件与所述支撑柱(9.5)之
6.根据权利要求4所述的一种低蒸发率大型液氢组合储罐，其特征在于，所述外套管件包括上部的锥封套管(9.6)和下部的锥形封头(9.3)，所述锥封套管(9.6)和所述锥形封头(9.3)一体成型；所述锥封套管(9.6)的直径与所述锥形封头(9.3)的大径相同，所述锥封套管(9.6)顶部形状与对应的所述避让孔形状相适应，且与之通过焊接形式密封连接，所述锥封套管(9.6)底部与所述锥形封头(9.3)大径端焊接为一体，所述锥形封头(9.3)的小径端设置有孔径与所述支撑柱(9.5)外径相适配的通孔，所述锥形封头(9.3)的小径端与所述支撑柱(9.5)焊接；
7.根据权利要求6所述的一种低蒸发率大型液氢组合储罐，其特征在于，各所述支护构件底部均设置有固定将各所述支护构件固定在所述储罐基座(1)上的支柱锚固结构(12)；各所述支柱锚固结构(12)均包括从上到下依次连接的上锚固板(12.1)、中部连接件、下锚固板(12.5)以及锚钉组件(12.6)；
8.根据权利要求7所述的一种低蒸发率大型液氢组合储罐，其特征在于，所述中部连接件包括竖直设置的内圆筒(12.3)和套设在所述内圆筒(12.3)外侧的外圆筒(12.4)，所述内圆筒(12.3)与所述外圆筒(12.4)的轴向长度相同，且上下两对齐；
9.根据权利要求7所述的一种低蒸发率大型液氢组合储罐，其特征在于，还包括结构相同的进料口组件和出料口组件(13)，所述出料口组件(13)包括出料管(13.3)、内层夹套(13.2)以及外层夹套(13.1)；
10.根据权利要求9所述的一种低蒸发率大型液氢组合储罐，其特征在于，所述出料管(13.3)与所述内层夹套(13.2)之间设置有保温间隙，所述保温间隙内填充有出口绝热材料；
...【技术特征摘要】
1.一种低蒸发率大型液氢组合储罐，其特征在于，包括立式储罐、设置在所述立式储罐内部的双层储氢球罐，所述双层储氢球罐包括填充在内外罐体(6)构成的真空腔内的球罐绝热材料(7)；所述双层储氢球罐的外壁与所述立式储罐的内壁之间存在组合空间间隙，所述组合空间间隙内填充组合空间绝热材料(5)。
2.根据权利要求1所述的一种低蒸发率大型液氢组合储罐，其特征在于，所述立式储罐底部设置有储罐基座(1)；
3.根据权利要求2所述的一种低蒸发率大型液氢组合储罐，其特征在于，所述双层储氢球罐还包括含外罐体(6)、套设在所述外罐体(6)内部的内罐体、以及固定在所述立式储罐体(3)内底部用于支撑所述外罐体(6)和所述内罐体的球罐支护组件，所述外罐体(6)与所述内罐体之间构成用于填充所述球罐绝热材料(7)的真空腔。
4.根据权利要求3所述的一种低蒸发率大型液氢组合储罐，其特征在于，所述球罐支护组件包括按圆周均布在所述外罐体(6)底部的多个结构相同的支护构件；
5.根据权利要求4所述的一种低蒸发率大型液氢组合储罐，其特征在于，所述外套管件与所述支撑柱(9.5)之间存在支撑间隙，所述支撑间隙内填充有支撑绝热材料；所述外罐体(6)和所述内罐体之间构成的真空腔内设置有支柱托板(9.1)，所述支柱托板(9.1)连接在所述内罐体外壁与所述支撑柱(9.5)之间；还包括套管托板(9.2)，所述套管托板(9.2)连接在所述外罐体(6)外壁与所述外套管件之间。
6.根据权利要求4所述的一种低蒸发率大型液氢组合储罐，其特征在于，所述外套管件包括上部的锥封套管(9.6)和下部...
【专利技术属性】
技术研发人员：王任，张健，刘恒志，曾志中，黄泽茂，李国龙，沈结，宋尧，傅皓，宋明昭，
申请(专利权)人：中国成达工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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