本实用新型专利技术公开了一种用于储存液化氢气的金属薄膜型储罐，包括：外罐，内罐，内外罐高真空夹层，多层缠绕层，次绝缘保冷层，次屏蔽层，主绝缘保冷层，主屏蔽层。储罐外罐与内罐之间布置有绝缘支撑块。以两层金属薄膜和高真空绝热罐作为设计基础，实现了一套独立的薄膜屏蔽层盛液系统，并采用高真空绝热的方式提高了传统薄膜型储罐的绝缘保冷性能，进一步降低蒸发率，提高储罐内液货氢气的存储时间，是一种全新的，应用更为广泛的，更加安全、绿色、环保的液氢薄膜型储罐。的液氢薄膜型储罐。的液氢薄膜型储罐。
【技术实现步骤摘要】
一种用于液氢储存的金属低温薄膜储罐
[0001]本专利技术涉及冷冻液化气体
‑
液氢(LH2)低温储存装置
，具体为一种用于液氢储存的金属低温薄膜储罐。
技术介绍
[0002]氢气作为一种新兴能源，具有高效、清洁、无污染和可持续等优势，随着我国经济的快速发展和对环境治理要求的不断提高，氢气是当前最有前景的清洁能源之一。
[0003]虽然以氢为主导的经济体系的长期以来一直在建立中，但由于缺乏技术、基础设施或投资等多种原因，该行业一直在能源转型中徘徊，然而，在近几年，随着全球对脱碳的推动，以及现有技术的发展，氢经济有望大规模加速发展。2020年国家能源局发布的《能源法(征求意见稿)》将氢能划分成与煤炭、石油、天然气、风能等传统能源同类的能源范畴，而国务院发布的《新能源汽车发展规划(2021—2035 年)》和中国汽车工程学会发布的《节能与新能源汽车技术路线图(2.0 版)》中分别对国内氢燃料供给体系和燃料电池汽车的商业化发展路径做出明确规划。两份文件的发布在“双碳”为目标的当下，为中国氢产业的发展注入强心剂和目标指引。
[0004]而液氢作为氢的液化状态，早已作为宇航动力系统的燃料，广泛应用于航天和军事方面。随着国内发展趋势的影响以及政策的引导，液氢的使用日益趋近民用市场。液氢是一种深冷的氢气存储技术，深冷到21K以下使之变为液氢，然后存储到特制的容器中。液氢的体积能量密度很高，液氢的密度为常温、常压下气态氢气的845倍，是 35Mpa高压氢气密度的3倍，是70Mpa高压氢气密度的2倍，所以同一体积的储氢容器，其储氢质量大幅度提高。但由于氢自身的危险性和易挥发性，导致其运输和储存的局限性，所以如何更好、更安全地储存和运输液氢，是目前研究的一个重点方向。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种用于液氢储存的金属低温薄膜储罐，该专利技术的理念是以两层金属薄膜和高真空绝热罐作为设计基础，实现了一套独立的薄膜屏蔽层盛液系统，并采用高真空绝热的方式提高了传统薄膜型储罐的绝缘保冷性能，进一步降低蒸发率，提高储罐内液货氢气的存储时间；采用薄膜屏蔽层盛液，进一步降低了对内外罐材质的要求和施工要求；双层屏蔽和内罐的三层防护提高了储氢的安全性能，薄膜的柔韧性保证在突发事故下屏蔽的完整性，降低了内外罐破裂造成液氢大量泄漏的事故风险。本专利技术储罐即可以用于车载集装箱式液氢储罐的储运，也可以用于大型立式液氢储罐，还可以用于液氢船舶燃料舱和液氢运输船液货舱的储运，是一种全新的，应用更为广泛的，更加安全、绿色、环保的液氢薄膜型储罐。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于液氢储存的金属低温薄膜储罐，其特征在于：所述液氢薄膜型储罐从外道内一次设置有：外罐，内外罐间高真空夹层，多层缠绕层，内罐，次绝缘保冷层，次屏蔽层，主绝缘保冷层，主屏蔽层。储罐外罐与内罐之
间夹层布置有绝缘支撑块，多层缠绕层与内罐外表面接触，所述次绝缘保冷层和主绝缘保冷层均由多个绝缘保冷箱拼接组成，相邻两个绝缘板间隙处的外围也填塞有柔性绝缘。次屏蔽层由多个标准金属屏蔽模块拼接，并通过焊接方式组成一个完整的屏蔽层。主屏蔽层由多个标准金属屏蔽模块拼接，并通过焊接方式组成一个完整的屏蔽层。所述次绝缘保冷层固定在内罐内表面，次屏蔽层通过焊接固定在次绝缘保冷层的固定锚板或异形卡固件上。所述主绝缘保冷层固定在次屏蔽层内表面，主屏蔽层通过焊接固定在主绝缘保冷层的固定锚板或异形卡固件。主屏蔽层内侧形成完整的容器，用于储存液化氢气。
[0007]作为上述技术方案的改进，所述外罐可以采用碳钢或不锈钢等材质，形状可以为矩形、圆柱形，也可以为球型。可以采用外部或内部加强筋进行加固，增加强度。由于外罐内含有不锈钢内罐和双层屏蔽和三层防护，可以降低外罐材质要求。同时可以根据不同储存方式，改变储存外罐的外形。如大型储罐，可以采用平底圆罐，如在船舶运输，可以采用矩形或船体结构型式，如车载运输，可以采用圆柱形等形状。
[0008]作为上述技术方案的改进，所述内罐可以采用不锈钢材质，形状同样可以为矩型、圆柱型，也可以为球型，需要与外罐匹配。可以采用外部加强筋进行加固，增加强度。由于内罐内焊有双层绝缘和双层屏蔽，内罐不用直接接触液体，使得内罐设计温度提高，可以采用低等级如304/304L/316L等材料。同时可以根据不同储存方式，改变储存内罐的外形。如大型储罐，可以采用平底圆罐，如在船舶运输，可以采用矩形或船体结构型式，如车载运输，可以采用圆柱形等形状。
[0009]作为上述技术方案的改进，所述内外罐高真空夹层是对内罐与外罐之间形成的夹层区域进行抽真空处理，真空度需要达到10
‑3pa以下。真空抽取过程可以采用夹层空间独立加热或高温氮气循环等辅助方式进行。所述多层缠绕层由多层铝箔+绝热材料制成的复合型反射屏，多层缠绕层捆扎在内罐外表面用于绝热，也可以采用珠光砂填充、或者内外罐夹层面抛光、涂反射漆等方式进行绝热。利用高真空绝热的方式，降低蒸发率，保证储罐内液货氢气的存储时间。
[0010]作为上述技术方案的改进，所述次屏蔽层和主屏蔽层的厚度均为 0.5mm
‑
3.0mm且采用不锈钢板、殷瓦钢板或铝合金板制成。所述次屏蔽层和绝缘保冷箱形状可以为连续拱形波纹凸起状结构，也可以是带折边的殷瓦钢或铝合金板结构。
[0011]作为上述技术方案的改进，所述次绝缘保冷层和主绝缘保冷层是由绝缘保冷箱组成。次绝缘保冷层采用螺柱连接、或树脂胶水粘接在内罐内表面上。主绝缘保冷层采用螺柱连接、或树脂胶水粘接在次屏蔽层内表面上。所述绝缘保冷箱是由支撑板、绝缘材料、固定支撑、固定锚板或异形卡固件的复合型绝缘箱，绝缘保冷箱可以制作成矩型、弧型，90
°
直角/135
°
斜角边型，90
°
直角/135
°
斜角三面体型。
[0012]作为上述技术方案的改进，所述内罐与外罐之间通过绝缘支撑块进行连接，绝缘支撑块可以布置在储罐的四周。
[0013]作为上述技术方案的改进，所述次屏蔽层和主屏蔽层均由多个标准金属屏蔽模块拼接组成，分别采用连续搭接焊接的形式进行连接，并分别与绝缘保冷箱中的固定锚板或异形卡固件进行焊接固定。所述固定锚板是厚度均为1.2mm
‑
3.0mm且采用不锈钢板、殷瓦钢板或铝合金板制成，可以是十字形钢板，可以是条形钢板，通过螺钉固定在绝缘保冷箱的支撑板上。所述异形卡固件是厚度均为0.5mm
‑
1.5mm的殷瓦钢板或铝合金板制成的异形卡固
件，可以是T型卡固件，或U型卡固件，连续或间断的卡固在绝缘保冷箱的支撑板中的开槽区域中。
[0014]作为上述技术方案的改进，所述次屏蔽层和内罐形成的夹层空间，以及主屏蔽层和次屏蔽层形成的夹层空间中填充氦气保护，并安装有泄漏气体探测系统和压力监测系统。可以快的检测到屏蔽的完整性，进一步提高安全性。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于液氢储存的金属低温薄膜储罐，其特征在于：所述用于液氢储存的金属低温薄膜储罐从外到内依次设置有：外罐(1)，内外罐高真空夹层(3)，多层缠绕层(4)，内罐(2)，次绝缘保冷层(5)，次屏蔽层(6)，主绝缘保冷层(7)，主屏蔽层(8)；储罐外罐(1)与内罐(2)之间布置有绝缘支撑块(9)，多层缠绕层(4)与内罐(2)外表面接触，所述次绝缘保冷层(5)和主绝缘保冷层(7)均由多个绝缘保冷箱(10)拼接组成，相邻两个绝缘保冷箱(10)间隙处的外围也填塞有柔性绝缘；次屏蔽层(6)由多个标准金属屏蔽模块(16)拼接，并通过焊接方式组成一个完整的屏蔽层；主屏蔽层(8)由多个标准金属屏蔽模块(16)拼接，并通过焊接方式组成一个完整的屏蔽层；所述次绝缘保冷层(5)固定在内罐(2)内表面，次屏蔽层(6)通过焊接固定在次绝缘保冷层(5)的固定锚板(14)或异形卡固件(15)上；所述主绝缘保冷层(7)固定在次屏蔽层(6)内表面，主屏蔽层(8)通过焊接固定在主绝缘保冷层(7)的固定锚板(14)或异形卡固件(15)上；主屏蔽层(8)内侧形成完整的容器，用于储存液化氢气。2.根据权利要求1所述的一种用于液氢储存的金属低温薄膜储罐，其特征在于：所述外罐(1)采用碳钢或不锈钢材质，形状为矩形、圆柱形或球型；采用外部或内部加强筋进行加固，增加强度。3.根据权利要求1所述的一种用于液氢储存的金属低温薄膜储罐，其特征在于：所述内罐(2)采用不锈钢材质，形状为矩型、圆柱型或球型，与外罐(1)匹配；采用外部加强筋进行加固，增加强度。4.根据权利要求1所述的一种用于液氢储存的金属低温薄膜储罐，其特征在于：所述内外罐高真空夹层(3)是对内罐与外罐之间形成的夹层区域进行抽真空处理，真空度需要达到10
‑3pa以下；真空抽取过程采用夹层空间独立加热或高温氮气循环辅助方式进行。5.根据权利要求1所述的一种用于液氢储存的金属低温薄膜储罐，其特征在于：所述多层缠绕层(4)捆扎在内罐外表面。6.根据权利要求1所述的一种用于液氢储存的金属低温薄膜储罐，其特征在于：所述次屏蔽层(6)和主屏蔽层(8)的厚度均为0.5mm
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3.0mm且采用不锈钢板、殷瓦钢板或铝合金板制成；所述次屏蔽层(6)和绝缘保冷箱...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈世福，何炜，冯宪高，魏颖，
申请(专利权)人：中太海事技术上海有限公司，
类型：新型
国别省市：
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