[发明专利]液化气体储罐

说明书

披露了一种用于储存液化气体、特别是液化氢的罐，该罐包括壳体(2)，该壳体限定了在主方向(A)上延伸的储存容积，该主方向在罐(1)的使用构型中是水平的，罐(1)包括在储存容积中的至少一个偏转壁(3)，其特征在于，该罐包括在储存空间中的多个偏转壁(3)，偏转壁在主方向(A)上偏移地延伸，以迫使流体在穿过储存空间(2)的下端与上端之间时在纵向方向(A)上进行至少一次往返运动。

本发明涉及一种用于储存液化气体、特别是液化氢的罐。

本发明更具体地涉及一种用于储存液化气体、特别是液化氢的罐，所述罐包括壳体，该壳体限定了在主方向上延伸的储存容积，该主方向在罐的使用构型中是水平的，罐包括在储存容积中的至少一个偏转壁。

当必须储存或长距离运输大量的氢产品时，优选地的是氢呈液体形式。液态氢的另一个优点是：在20K的温度下，实际上消除了所有来自气体的杂质(这些杂质在此温度下是固态)，从而优化了使用液态氢的燃料电芯的操作。

相比之下，该液体与水相比密度更低，这例如限制了通过静压头可获得的压力量，并且低温可能使得在转移期间产生相当显著的蒸发损失。用于在供氢站卸载卡车和罐的系统可能导致的损失可能高达产量的15％。

当然，这些卡车加压损失可以在每个站处被浪费或者进行回收、再加热、再压缩以及再注入到液化器中。但这需要对损失再循环系统投入资金，并扩大液化系统的尺寸。

过冷液体的运输需要采取预防措施，从而不会使罐中的压力降到低于大气压力。这在罐的机械强度方面或者由于空气可能进入所运输的流体而可能存在危险。

来自液化器的卡车必须被加压，以便将液态氢从卡车卸载到在站处的储存器中(此储存器通常保持加压，以便确保液体泵的操作或使得能够以加压状态供应氢)。这种加压是通过将来自卡车的氢蒸发和再加热(PBU)来完成的。因此，这将能量引入到卡车中。

一旦已经将一定量的液体转移到用户，卡车就可以继续供应另一个站或返回到液化器以进行再供应。由于储存容积中液体的移动以及液体与气相的接触，卡车移动将使得压力降低。另一方面，由于系统中能量的添加，从而所得压力将始终大于初始压力。

最终，由卡车实施的充注的数量以及用于这些站的必要压力将确定在往返行程之后浪费的或要在液化器中再液化的氢的量。

当压力从低温液体储存器释放到另一设备时，可能导致多种不同的情况。在这方面，如果液体与蒸气平衡，则储存器内部的压力降低导致液体蒸发(液体中有气泡)。这种蒸发具有使液体的温度均匀的趋势(非分层)。为了降低压力而要从储存器中抽取的液体的质量与离开储存器的蒸气的温度直接相关(蒸气温度越低，密度越大，并且对于相同的压力变化要抽取的质量越大)。

当低温液体储存器通过引入热或通过从另一罐中转移而被加压时，可能导致多种不同的情况。在这方面，蒸气在液体上方分层越多，储存器内部的压力升高越快(当温度升高时，蒸气的密度减小)。对于相同的压力升高，就气体密度而言，与“热”蒸气质量相比必须注入更大的冷蒸气质量(平衡温度)。

当向低温液体储存器充注来自另一罐的液体时，可能导致多种不同的情况。在这方面，当从储存器的底部进行充注而不从顶部抽取蒸气时，在液体上方蒸气分层越多，压力升高越快。当从顶部(下落)充注储存器时，液体的温度越低于储存器中存在的蒸气，压力下降越大。

当低温液体储存器排放时，可能导致多种不同的情况。在这方面，当储存器排放而不向顶部添加蒸气时，液体越偏离平衡(过冷)，压力下降越快；否则，发生蒸发，如在减压情况中的。

当通过向顶部添加蒸气而排放储存器时，蒸气的温度越偏离平衡，要添加的蒸气的质量下降得越多。

总之，罐中的蒸气(气相)和液体的理想配置可以针对每个操作(减压、充注等)而改变，并且可以总结如下。

减压：分层蒸气、过冷液体。

充注：分层蒸气、过冷液体。