一种液氢燃料船用液氢汽化器制造技术

本实用新型专利技术公开了液氢燃料船用液氢汽化器，包括：圆筒，圆筒两端分别通过封头封闭，圆筒两端中分别设有外隔板和内隔板，每个外隔板和其所在侧的封头之间形成有氢腔，每个外隔板和其所在侧的内隔板之间形成有端部气腔，两个内隔板之间形成有冷却液腔，一个氢腔为液氢腔，另一个氢腔为气氢腔，液氢腔封头上设有液氢进管，气氢腔封头上设有气氢出管，冷却液腔中设有若干个换热外管，每根换热外管两端分别穿设于两块内隔板上，每根换热外管中穿设有换热内管，每根换热内管和换热外管之间留有环形气道，每根换热内管两端分别穿设于两块外隔板上，圆筒上设有中间气进管、中间气出管、冷却液进管、冷却液出管。所述的液氢汽化器非常适合用于液氢燃料船。用于液氢燃料船。用于液氢燃料船。

【技术实现步骤摘要】
一种液氢燃料船用液氢汽化器


[0001]本技术涉及液氢汽化设备领域，具体涉及一种液氢燃料船用液氢汽化器。

技术介绍

[0002]目前国内暂无液氢作为燃料进入民用领域，尤其是船用燃料罐领域，但由于液氢能量密度高、工作压力小、安全性能高、清洁环保的特性，在各种涉氢产业的发展初期，需求量较小，但到了快速增长期，液氢作为燃料进入船用燃料罐领域将是一种必然的趋势。随着船用燃料罐的剧增必然会导致船用燃料罐供气系统中的关键设备——“液氢汽化器”的重要性进一步突出。如何更好的解决“液氢汽化器”对液氢船用供气系统的影响，具有十分重要的战略意义。如何保证船用燃料供气系统中液氢燃料的汽化完全和稳定供气对液氢燃料船的安全运行起到十分重要的作用。
[0003]目前市场上可供参考的汽化器主要为液化天然气（LNG）用汽化器，但由于液氢与液化天然气在物、化性能上的较大差异，尤其液氢的沸点更低（液氢沸点：
‑
253℃，液化天然气沸点：
‑
162℃）、密度更小（液氢：70.83 kg/m
³
，液化天然气密度：426 kg/m
³
）、爆炸极限范围更大（液氢在空气中的爆炸极限范围：4%~75%，液化天然气在空气中的爆炸极限范围：5%~15%），在所有气体中，氢气的比热容最大，热导率最高，黏度最低，因此，液氢燃料船用液氢汽化器的安全性能、稳定性能的要求更为重要。

技术实现思路

[0004]本技术所要解决的技术问题是：将提供一种适合用于液氢燃料船上的液氢燃料船用液氢汽化器。
[0005]为了解决上述问题，本技术所采用的技术方案为：一种液氢燃料船用液氢汽化器，包括：平躺放置的圆筒，圆筒的两端分别通过一个封头封闭，其特征在于：在圆筒的两端中分别设置有一块外隔板和一块内隔板，两块内隔板位于两块外隔板之间，两块外隔板和两块内隔板的侧壁均与圆筒的内壁相固定密封，使得外隔板和内隔板能对圆筒的内腔进行分隔，从而使每个外隔板和其所在侧的封头之间形成有一个氢腔、每个外隔板和其所在侧的内隔板之间形成有一个端部气腔、两个内隔板之间形成有一个冷却液腔，一个氢腔为液氢腔，另一个氢腔为气氢腔，在液氢腔的封头上设置有一根与液氢腔相连通的液氢进管，在气氢腔的封头上设置有一根与气氢腔相连通的气氢出管，在两个内隔板之间的冷却液腔中设置有若干个换热外管，每根换热外管的两端分别穿设于两块内隔板上，并且分别与两个端部气腔相连通，在每根换热外管中穿设有一根换热内管，每根换热内管和所对应的换热外管之间留有环形气道，每个环形气道的两端分别与两个端部气腔相连通，每根换热内管的两端分别穿设于两块外隔板上，并且分别与两个氢腔相连通，在圆筒上设置有一根中间气进管、一根中间气出管、一根冷却液进管、一根冷却液出管，中间气进管、中间气出管与两个端部气腔分别一对一相连通，冷却液进管、冷却液出管分别与冷却液腔相连通，中间气进管和冷却液进管与液氢进管相靠近设置，中间气出管和冷却液出管与气氢出管相靠近设
置。
[0006]进一步的，前述的一种液氢燃料船用液氢汽化器，其中：换热外管为螺旋翅片管。
[0007]进一步的，前述的一种液氢燃料船用液氢汽化器，其中：螺旋翅片管上翅片为铝片。
[0008]进一步的，前述的一种液氢燃料船用液氢汽化器，其中：中间气进管、中间气出管、冷却液进管、冷却液出管均设置于圆筒的顶部。
[0009]进一步的，前述的一种液氢燃料船用液氢汽化器，其中：封头为椭圆形封头。
[0010]进一步的，前述的一种液氢燃料船用液氢汽化器，其中：中间换热用氢气通过中间气进管通入至两个端部气腔和各个环形气道中，船用发动机的冷却液通过冷却液进管通入至冷却液腔中。
[0011]本技术的优点为：所述的液氢燃料船用液氢汽化器能利用船用发动机中的冷却液对液氢进行汽化，在汽化的过程中，由于采用中间气来传递冷量，使得冷却液不易冻结，从而使液氢能稳定和完全汽化，这样使液氢燃料船能稳定获取作为燃料的气氢，所以所述的液氢燃料船用液氢汽化器非常适合用于液氢燃料船。
附图说明
[0012]图1为本技术所述的一种液氢燃料船用液氢汽化器的结构示意图。
具体实施方式
[0013]下面结合具体实施例和附图对本技术作进一步的详细描述。
[0014]如图1所示，一种液氢燃料船用液氢汽化器，包括：平躺放置的圆筒1，圆筒1的两端分别通过一个封头2封闭，在圆筒1的两端中分别设置有一块外隔板3和一块内隔板4，两块内隔板4位于两块外隔板3之间，两块外隔板3和两块内隔板4的侧壁均与圆筒1的内壁相固定密封，使得外隔板3和内隔板4能对圆筒1的内腔进行分隔，从而使每个外隔板3和其所在侧的封头2之间形成有一个氢腔、每个外隔板3和其所在侧的内隔板4之间形成有一个端部气腔7、两个内隔板4之间形成有一个冷却液腔8，一个氢腔为液氢腔5，另一个氢腔为气氢腔6，在液氢腔5的封头2上设置有一根与液氢腔5相连通的液氢进管9，在气氢腔6的封头2上设置有一根与气氢腔6相连通的气氢出管10，在两个内隔板4之间的冷却液腔8中设置有若干个换热外管11，每根换热外管11的两端分别穿设于两块内隔板4上，并且分别与两个端部气腔7相连通，在每根换热外管11中穿设有一根换热内管12，每根换热内管12和所对应的换热外管11之间留有环形气道17，每个环形气道17的两端分别与两个端部气腔7相连通，每根换热内管12的两端分别穿设于两块外隔板3上，并且分别与两个氢腔相连通，在圆筒1上设置有一根中间气进管13、一根中间气出管14、一根冷却液进管15、一根冷却液出管16，中间气进管13、中间气出管14与两个端部气腔7分别一对一相连通，冷却液进管15、冷却液出管16分别与冷却液腔8相连通，中间气进管13和冷却液进管15与液氢进管9相靠近设置，中间气出管14和冷却液出管16与气氢出管10相靠近设置。
[0015]在本实施例中，换热外管11为螺旋翅片管，螺旋翅片管上的翅片为铝片。中间气进管13、中间气出管14、冷却液进管15、冷却液出管16均设置于圆筒1的顶部。封头2为椭圆形封头。中间换热用氢气通过中间气进管13通入至两个端部气腔7和各个环形气道17中，船用
发动机的冷却液通过冷却液进管15通入至冷却液腔8中。
[0016]工作时，中间换热用氢气通过中间气进管13通入至两个端部气腔7和各个环形气道17中，换热后，中间换热用氢气从中间气出管14离开汽化器，船用发动机的冷却液在冷却发动机后温度会升至90℃左右，升温的冷却液通过冷却液进管15通入至冷却液腔8中，换热后，降温的冷却液从冷却液出管16离开汽化器，液氢进管9与液氢储罐相连，气氢出管10与气氢储罐相连，液氢通过液氢进管9进入液氢腔5后会分别进入各个换热内管12中，因为液氢的超低温（
‑
253℃），发动机冷却液（冰点T≈
‑
60℃）与超低温液氢直接热交换后容易被冻结，冷却液被冻结后会影响汽化器的正常工作，所以为了防止冷却液被冻结，特加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液氢燃料船用液氢汽化器，包括：平躺放置的圆筒，圆筒的两端分别通过一个封头封闭，其特征在于：在圆筒的两端中分别设置有一块外隔板和一块内隔板，两块内隔板位于两块外隔板之间，两块外隔板和两块内隔板的侧壁均与圆筒的内壁相固定密封，使得外隔板和内隔板能对圆筒的内腔进行分隔，从而使每个外隔板和其所在侧的封头之间形成有一个氢腔、每个外隔板和其所在侧的内隔板之间形成有一个端部气腔、两个内隔板之间形成有一个冷却液腔，一个氢腔为液氢腔，另一个氢腔为气氢腔，在液氢腔的封头上设置有一根与液氢腔相连通的液氢进管，在气氢腔的封头上设置有一根与气氢腔相连通的气氢出管，在两个内隔板之间的冷却液腔中设置有若干个换热外管，每根换热外管的两端分别穿设于两块内隔板上，并且分别与两个端部气腔相连通，在每根换热外管中穿设有一根换热内管，每根换热内管和所对应的换热外管之间留有环形气道，每个环形气道的两端分别与两个端部气腔相连通，每根换热内管的两端分别穿设于两块外隔板上，并且分别与两个氢腔相连通...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洋，任改红，邹宏伟，巴海涛，
申请(专利权)人：江苏国富氢能技术装备股份有限公司，
类型：新型
国别省市：