一种主动保冷式内浮顶球形液氢/液氮储罐制造技术

本发明专利技术提供一种主动保冷式内浮顶球形液氢/液氮储罐，属于可再生能源液氢/液氮存储设备领域。本发明专利技术中的内罐为球形储罐，外罐设置在内罐外周，内、外罐之间的球形环状空间中填充保冷层，保冷层是由铝箔、弹性毡层和流动型颗粒材料组成的多层结构，气密层设置在外罐内壁上；内罐内固定有柔性膜内浮顶，用于减少液氢/液氮蒸发；集中低温制冷系统由置于内罐中的热交换器和置于储罐外部的制冷机组组成。本发明专利技术可实现大容量储存液氢/液氮，通过主动保冷和被动保冷相结合，将液氢/液氮的蒸发率保持在非常低的水平，大幅度提升大容量储罐的运行效率，为未来超大容量的主动保冷式储罐发展奠定基础。奠定基础。奠定基础。

【技术实现步骤摘要】
一种主动保冷式内浮顶球形液氢/液氮储罐


[0001]本专利技术属于可再生能源液氢/液氮存储设备领域，涉及一种主动保冷式内浮顶球形液氢/液氮储罐。

技术介绍

[0002]液氢储存具有高体积能量密度的优势，而蒸发损失构成了主要的缺点，蒸发损失造成了每年巨大且不可恢复的成本。因此减少液氢存储时的蒸发是我国目前需要克服的难关。现阶段氢能的储存方式主要有：低温液态法、物理吸附法、金属氢化物法、配位氢化物法和高压液态法、地下储氢法等。其中低温液态法是目前国内外大规模储氢的主要存储技术。在低温液态法的基础上，采用集成制冷和储存的概念，可以进一步有效地提高球形储罐的储氢能力。集成制冷和存储是通过使用集成热交换器和低温制冷剂直接从液氢中去除能量来控制储罐内液氢的状态。集成制冷和存储概念追求四种能力：1.液氢装卸的零损耗：当罐车卸载到球形储罐时，仅需要很小的动力，通过制冷机组来降低液氢转移过程中形成的压力，而不是通过排放空隙。2.零沸腾：当制冷机组制冷量和罐体热泄露相平衡，并且没有液氢装卸时，罐内的压力和液位会无限期的保持不变。3.液化：气态氢可以被装载到球形储罐本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种主动保冷式内浮顶球形液氢/液氮储罐，其特征在于，所述储罐包括内罐(1)、保冷层、气密层(5)、外罐(6)、预应力系统(7)、真空系统(8)、内支撑柱(9)、导电接地装置(10)、集成低温制冷系统、柔性膜(13)、固定盘(14)、压力温度监测管路(15)、安全保护装置(16)、压力平衡装置(17)、人工梯(18)、防雷击装置(19)、装载管路(20)、卸载管路(21)、外支撑柱(22)和桩基础(23)；所述的内罐(1)为球形储存结构，用于储存液氢或液氮；所述的外罐(6)设置于内罐(1)外部，用于承装内罐(1)和真空多层结构的保冷层，外罐(6)与内罐(1)之间形成球状环形空间，所述的保冷层置于该球状环形空间内；所述的气密层(5)设置于外罐(6)内壁上，用于保证保冷层的气密性；所述的外罐(6)外壁面底部通过多个外支撑柱(22)支撑于桩基础(23)上；所述的内支撑柱(9)置于内、外罐之间，其一端固定安装在气密层(5)上，另一端与内罐(1)外壁固接，用于支撑内罐(1)，其设有多个，且相邻内支撑柱(9)之间存在间隙；所述的真空系统(8)设置于储罐外的桩基础(23)上，并与球形环状空间连通；所述的固定盘(14)为环形结构，其固定于内罐(1)内的中央位置，固定盘(14)的内圆内设有柔性膜(13)作为内浮顶，柔性膜(13)浮在内罐(1)内盛放的液氢/液氮的液面上，并能够随着液氢/液氮液面同步升降，同时，柔性膜(13)上设有可以开闭的管道，用于人工梯(18)、装载管路(20)、卸载管路(21)及压力温度监测管路(15)通过；所述的人工梯(18)下端固定安装于内罐(1)底部，其上部穿过柔性膜(13)预留的开口，用于储罐的运维作业；所述的预应力系统(7)缠绕在外罐(6)外表面，用于保证外罐的结构稳定；所述的集成低温制冷系统包括固定于内罐(1)内部下半球的换热管路(11)和设置于储罐外的制冷机组(12)；所述的安全保护装置(16)、压力平衡装置(17)分别通过管路与内罐(1)连通，用于在储罐超压和负压时对储罐进行压力控制保护；所述储罐内的液氢/液氮通过装载管路(20)、卸载管路(21)进行装卸，所述的储罐内液氢/液氮的液位、温度参数通过压力温度监测管路(15)实时监测，装载管路(20)、卸载管路(21)、压力温度监测管路(15)的底部穿过柔性膜(13)位于液氢/液氮内，顶部依次穿过储罐壁置于储罐外；所述的导电接地...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈聪，官吏男，秦妍，孙菁悦，陈浙锐，张悦，王喜，李志颖，李志伟，马千里，崔莹莹，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：