【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于船舶建造，具体涉及到一种用于双层真空液氢储罐的滚动支撑结构。
技术介绍
1、随着当前能源日益紧缺，以及传统化石能源对环境的影响，能源结构调整迫在眉睫。氢能被誉为21世纪最具发展潜力的绿色能源，世界范围内各个国家都对称高度关注。其中最为关键的就是氢能的储运问题。液氢常沸点仅为20.3k(液氧为90k)，液氢的密度为常温、常压下气态氢气的845倍，容积汽化潜热不到液氧的七分之一，极易汽化。由于液氢沸点极低，与环境温差大，对容器绝热要求很高，因此对于大批量远距离的储运需要采用低温液态的方式，以储罐、槽车及罐式集装箱的方式为主，双层储罐在低温液体贮运设备市场获得了广泛认可，具有巨大的发展空间。
2、液氢储罐一般由内罐、外罐以及支撑结构三大主要组成部分构成，内罐置于外罐之中，两者之间存在空腔，采用真空与添加隔热材料的绝热结构进行隔热处理，即将这个空腔抽真空，并且填充绝热材料来起到绝热的作用，这种结构能很好的阻止外界的热量导入内壳体之中，抽真空可以有效的减少由热对流造成的漏热，所以在目前的工程应用中，这种结构设置是最为普遍的。对于大型液氢储罐来说，除了要考虑罐体本身的绝热性能外，还要考虑内部支撑结构的绝热能力。由于储罐在使用过程中，支撑主要起到的是固定的作用，需要根据支撑本身的强度进行设置，但是在支撑与内壳体直接相连时，外界通过支撑结构的漏热量会占到罐体总漏热量的近30％，所以支撑结构的绝热也是需要在储罐设计中关注的重点问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术专利提供的技术方案如下：
3、一种用于双层真空液氢储罐的滚动支撑结构，双层真空液氢储罐包括内罐和外罐，外罐包裹在内罐外部，内罐与外罐之间设置有环形空间，其特征在于，支撑结构设置在内罐与外罐之间的环形空间内，支撑结构分别与内罐与外罐连接，支撑结构包括水平支撑结构、斜向支撑结构和底部支撑结构，所述水平支撑结构布置在内罐中部四周，所述斜向支撑结构布置在内罐两侧的下部，所述底部支撑结构布置在内罐底部。
4、进一步地，所述水平支撑结构包括内部支撑、外部支撑和滚珠，所述内部支撑与内罐外壁固定连接，所述外部支撑与外罐内壁固定连接，所述内部支撑和外部支撑之间设置滚珠，所述内部支撑包括内罐肋板和内罐滑动鞍板，所述外部支撑包括外罐肋板和外罐滑动鞍板，所述内罐肋板一端与内罐外壁固定连接，所述内罐肋板另一端安装内罐滑动鞍板，所述外罐肋板一端与外罐内壁固定连接，所述外内罐肋板另一端安装外罐滑动鞍板。
5、进一步地，所述水平支撑结构上的内罐滑动鞍板端面上部设置有滚珠限位销，所述水平支撑结构上的外罐滑动鞍板端面上下端分倍设置有滚珠限位销，所述外罐滑动鞍板端面下部的滚珠限位销长度大于外罐滑动鞍板端面上部的滚珠限位销长度，所述滚珠安装在滚珠限位销之间，所述滚珠分别与内罐滑动鞍板端面和外罐滑动鞍板端面连接。
6、进一步地，所述外罐滑动鞍板下端的滚珠限位销长度大于滚珠半径，所述水平支撑结构对称设置在内罐轴线两侧，所述水平支撑结构对称布置在内罐前后两端中部。
7、进一步地，所述斜向支撑结构包括斜向内部支撑、斜向外部支撑和滚珠，所述斜向内部支撑和斜向外部支撑之间设置有滚珠，所述斜向内部支撑包括斜向肋板和内罐滑动鞍板，所述斜向外部支撑包括斜向肋板和外罐滑动鞍板，所述斜向肋板分别设置在内罐外壁下部和外罐内壁下部，所述内罐的斜向肋板上设置有内罐滑动鞍板，所述外罐的斜向肋板上设置有外罐滑动鞍板，所述斜向肋板上设置的内罐滑动鞍板和外罐滑动鞍板水平设置，所述内罐滑动鞍板上一端设置有滚珠限位销，所述外罐滑动鞍板两端设置有滚珠限位销，所述外罐滑动鞍板和所述内罐滑动鞍板之间设置滚珠。
8、进一步地，所述斜向支撑结构对称设置在内罐前后下部两侧，所述斜向支撑结构中的滚珠中心与内罐截面中心的连线和水平线的夹角范围为30°-60°。
9、进一步地，所述底部支撑结构包括内罐肋板、内罐滑动鞍板、外罐肋板、外罐滑动鞍板和滚珠，所述内罐肋板一端与内罐外壁固定连接，所述内罐肋板另一端上设置内罐滑动鞍板，所述内罐滑动鞍板上均匀设置有三个滚珠限位销，所述外罐肋板一端与外罐内壁固定连接，所述外罐肋板另一端设置外罐滑动鞍板，所述外罐滑动鞍板上均匀设置有三个滚珠限位销，所述外罐滑动鞍板和所述内罐滑动鞍板对称设置，相邻滚珠限位销之间设置有滚珠。
10、进一步地，所述底部支撑结构中的内罐肋板与内罐长度方向垂直设置，所述底部支撑结构分别设置在内罐底部两侧，所述底部支撑结构的内罐滑动鞍板和外罐滑动鞍板上设置的滚珠限位销对齐设置，所述底部支撑结构的内罐滑动鞍板和外罐滑动鞍板上对应设置的滚珠限位销的长度和大于滚珠半径。
11、进一步地，所述水平支撑结构、斜向支撑结构和底部支撑结构中的滚珠限位销之间的滚珠的位移距离为0-80mm。
12、进一步地，所述内罐外壁上还设置有绝缘层，所述绝热层包括多层反射屏，所述反射屏为多层铝箔和纤维纸交替组合制成，绝热层与外罐之间的环形空间为真空夹层，所述真空夹层的压力范围为0.0133pa-1.7pa。
13、基于上述技术方案，本专利技术专利一种用于双层真空液氢储罐的滚动支撑结构经过实践应用取得了如下技术优点：
14、1.本专利技术一种用于双层真空液氢储罐的滚动支撑结构通过水平支撑结构、斜向支撑结构和底部支撑结构将内罐体与外罐体相连，通过球状滚珠结构的设置将内罐与外罐支撑结构接触面积减少，从而减少热传导，降低了储罐使用时的漏热量，同时滚珠支撑结构补偿了储罐热胀冷缩产生的位移及倾斜造成的支撑受力不均匀问题，该类型支撑结构简单高效，降低了双层真空低温液氢储罐建造的经济性。
15、2.本专利技术一种用于双层真空液氢储罐的滚动支撑结构将液氢储罐的压力设置为0.0133pa，相比于压力达70mpa的高压储氢气瓶，避免了“氢脆”对罐体材料的破坏，同时获得了更高的储存密度。相比于金属低温薄膜，简化了罐体结构降低了施工成本。
16、3.本专利技术一种用于双层真空液氢储罐的滚动支撑结构通过将支撑结构中球状滚珠结构与内外罐滑动鞍板之间设置为点状连接，可将热传导最小化，增强了导热热阻，降低了储罐使用时的漏热量，减少液货浪费，提高储罐使用经济性。
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1.一种用于双层真空液氢储罐的滚动支撑结构，双层真空液氢储罐包括内罐和外罐，外罐包裹在内罐外部，内罐与外罐之间设置有环形空间，其特征在于，支撑结构设置在内罐与外罐之间的环形空间内，支撑结构分别与内罐与外罐连接，支撑结构包括水平支撑结构、斜向支撑结构和底部支撑结构，所述水平支撑结构布置在内罐中部四周，所述斜向支撑结构布置在内罐两侧的下部，所述底部支撑结构布置在内罐底部。
2.根据权利要求1所述的一种用于双层真空液氢储罐的滚动支撑结构，其特征在于，所述水平支撑结构包括内部支撑、外部支撑和滚珠，所述内部支撑与内罐外壁固定连接，所述外部支撑与外罐内壁固定连接，所述内部支撑和外部支撑之间设置滚珠，所述内部支撑包括内罐肋板和内罐滑动鞍板，所述外部支撑包括外罐肋板和外罐滑动鞍板，所述内罐肋板一端与内罐外壁固定连接，所述内罐肋板另一端安装内罐滑动鞍板，所述外罐肋板一端与外罐内壁固定连接，所述外内罐肋板另一端安装外罐滑动鞍板。
3.根据权利要求2所述的一种用于双层真空液氢储罐的滚动支撑结构，其特征在于，所述水平支撑结构上的内罐滑动鞍板端面上部设置有滚珠限位销，所述水平支撑结
4.根据权利要求2所述的一种用于双层真空液氢储罐的滚动支撑结构，其特征在于，所述外罐滑动鞍板下端的滚珠限位销长度大于滚珠半径，所述水平支撑结构对称设置在内罐轴线两侧，所述水平支撑结构对称布置在内罐前后两端中部。
5.根据权利要求1所述的一种用于双层真空液氢储罐的滚动支撑结构，其特征在于，所述斜向支撑结构包括斜向内部支撑、斜向外部支撑和滚珠，所述斜向内部支撑和斜向外部支撑之间设置有滚珠，所述斜向内部支撑包括斜向肋板和内罐滑动鞍板，所述斜向外部支撑包括斜向肋板和外罐滑动鞍板，所述斜向肋板分别设置在内罐外壁下部和外罐内壁下部，所述内罐的斜向肋板上设置有内罐滑动鞍板，所述外罐的斜向肋板上设置有外罐滑动鞍板，所述斜向肋板上设置的内罐滑动鞍板和外罐滑动鞍板水平设置，所述内罐滑动鞍板上一端设置有滚珠限位销，所述外罐滑动鞍板两端设置有滚珠限位销，所述外罐滑动鞍板和所述内罐滑动鞍板之间设置滚珠。
6.根据权利要求5所述的一种用于双层真空液氢储罐的滚动支撑结构，其特征在于，所述斜向支撑结构对称设置在内罐前后下部两侧，所述斜向支撑结构中的滚珠中心与内罐截面中心的连线和水平线的夹角范围为30°-60°。
7.根据权利要求1所述的一种用于双层真空液氢储罐的滚动支撑结构，其特征在于，所述底部支撑结构包括内罐肋板、内罐滑动鞍板、外罐肋板、外罐滑动鞍板和滚珠，所述内罐肋板一端与内罐外壁固定连接，所述内罐肋板另一端上设置内罐滑动鞍板，所述内罐滑动鞍板上均匀设置有三个滚珠限位销，所述外罐肋板一端与外罐内壁固定连接，所述外罐肋板另一端设置外罐滑动鞍板，所述外罐滑动鞍板上均匀设置有三个滚珠限位销，所述外罐滑动鞍板和所述内罐滑动鞍板对称设置，相邻滚珠限位销之间设置有滚珠。
8.根据权利要求1所述的一种用于双层真空液氢储罐的滚动支撑结构，其特征在于，所述底部支撑结构中的内罐肋板与内罐长度方向垂直设置，所述底部支撑结构分别设置在内罐底部两侧，所述底部支撑结构的内罐滑动鞍板和外罐滑动鞍板上设置的滚珠限位销对齐设置，所述底部支撑结构的内罐滑动鞍板和外罐滑动鞍板上对应设置的滚珠限位销的长度和大于滚珠半径。
9.根据权利要求1所述的一种用于双层真空液氢储罐的滚动支撑结构，其特征在于，所述水平支撑结构、斜向支撑结构和底部支撑结构中的滚珠限位销之间的滚珠的位移距离为0-80mm。
10.根据权利要求1所述的一种用于双层真空液氢储罐的滚动支撑结构，其特征在于，所述内罐外壁上还设置有绝缘层，所述绝热层包括多层反射屏，所述反射屏为多层铝箔和纤维纸交替组合制成，绝热层与外罐之间的环形空间为真空夹层，所述真空夹层的压力范围为0.0133Pa-1.7Pa。
...【技术特征摘要】
1.一种用于双层真空液氢储罐的滚动支撑结构，双层真空液氢储罐包括内罐和外罐，外罐包裹在内罐外部，内罐与外罐之间设置有环形空间，其特征在于，支撑结构设置在内罐与外罐之间的环形空间内，支撑结构分别与内罐与外罐连接，支撑结构包括水平支撑结构、斜向支撑结构和底部支撑结构，所述水平支撑结构布置在内罐中部四周，所述斜向支撑结构布置在内罐两侧的下部，所述底部支撑结构布置在内罐底部。
2.根据权利要求1所述的一种用于双层真空液氢储罐的滚动支撑结构，其特征在于，所述水平支撑结构包括内部支撑、外部支撑和滚珠，所述内部支撑与内罐外壁固定连接，所述外部支撑与外罐内壁固定连接，所述内部支撑和外部支撑之间设置滚珠，所述内部支撑包括内罐肋板和内罐滑动鞍板，所述外部支撑包括外罐肋板和外罐滑动鞍板，所述内罐肋板一端与内罐外壁固定连接，所述内罐肋板另一端安装内罐滑动鞍板，所述外罐肋板一端与外罐内壁固定连接，所述外内罐肋板另一端安装外罐滑动鞍板。
3.根据权利要求2所述的一种用于双层真空液氢储罐的滚动支撑结构，其特征在于，所述水平支撑结构上的内罐滑动鞍板端面上部设置有滚珠限位销，所述水平支撑结构上的外罐滑动鞍板端面上下端分倍设置有滚珠限位销，所述外罐滑动鞍板端面下部的滚珠限位销长度大于外罐滑动鞍板端面上部的滚珠限位销长度，所述滚珠安装在滚珠限位销之间，所述滚珠分别与内罐滑动鞍板端面和外罐滑动鞍板端面连接。
4.根据权利要求2所述的一种用于双层真空液氢储罐的滚动支撑结构，其特征在于，所述外罐滑动鞍板下端的滚珠限位销长度大于滚珠半径，所述水平支撑结构对称设置在内罐轴线两侧，所述水平支撑结构对称布置在内罐前后两端中部。
5.根据权利要求1所述的一种用于双层真空液氢储罐的滚动支撑结构，其特征在于，所述斜向支撑结构包括斜向内部支撑、斜向外部支撑和滚珠，所述斜向内部支撑和斜向外部支撑之间设置有滚珠，所述斜向内部支撑包括斜向肋板和内罐滑动鞍板，所述斜向外部支撑包括斜向肋板和外罐滑动鞍板，所述斜向肋板分别设置在内罐外壁下部和外罐内壁下部，...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘丽雷，朱子龙，万忠，
申请(专利权)人：沪东中华造船集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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