[实用新型]一种双层液氢球罐的支撑结构

说明书

本实用新型公开了一种双层液氢球罐的支撑结构，它包括内球罐支柱、外球罐支柱。内球罐支柱包括内球罐上支柱(4)、内球罐下支柱(6)和隔冷箱(5)，隔冷箱(5)的上方设有滚动支座(11)。隔冷箱(5)包括隔冷箱底板(501)和绝热块，内球罐下支柱(6)的顶部与隔冷箱底板(501)相连。滚动支座(11)包括滚动支座底板(112)和滚动元件，内球罐上支柱(4)的底部设有内球罐上支柱底板(404)。滚动元件位于滚动支座底板(112)与内球罐上支柱底板(404)之间，绝热块位于隔冷箱底板(501)与滚动支座底板(112)之间。本实用新型可用于储存液氢的双层液氢球罐。

技术领域

本实用新型属于液氢储罐技术领域，涉及一种双层液氢球罐的支撑结构。

背景技术

氢气作为一种优良的能源载体，具有高效、清洁、无污染等优势，是当前最有应用前景的清洁能源之一。氢能利用的关键技术包括氢的制取、储运及运用，其中储氢是氢能产业链中的关键环节。当前氢的运输和储存主要以高压气态氢为主；与气态氢相比，液氢具有纯度高、远距离运输成本低、加注效率高等优点。

液氢的储存需要使用具有良好绝热性能的超低温液氢储罐，根据液氢储罐的使用形式可分为固定式储罐、移动式储罐、罐式集装箱，固定式液氢储罐一般包括圆筒形储罐(立式、卧式)和球形储罐两大类。储罐的漏热蒸发损失与储罐的容积比表面积成正比，球形储罐(简称为球罐)具有最小的容积比表面积，因此相同体积下球罐的漏热蒸发面积最小、漏热蒸发损失最小。从力学角度来看，球形储罐的受力比圆筒形储罐要好，机械强度高、应力分布均匀。从几何角度来看，在相同容积和压力下，球形储罐的表面积小，所需钢材面积少。因此，球形储罐是较为理想的固定式液氢储罐。

液氢是一种极易受到外界漏热影响的介质，而球罐的支撑结构是主要的热传导部件之一，因此对于液氢球罐支撑结构的设计需要提出更高的要求。除了满足支撑可靠的要求外，还需要尽量降低支撑结构的漏热量。现有的一种双层液氢球罐，包括内球罐、外球罐，内球罐与外球罐之间为真空夹层。内球罐外表面与外球罐内表面之间设有内球罐支柱，外球罐外表面设有外球罐支柱。内球罐支柱分为内球罐上支柱和内球罐下支柱，内球罐上支柱底部与内球罐下支柱顶部之间设有中部绝缘部件。内球罐上支柱的顶部和底部分别与内球罐外表面和中部绝缘部件固定连接，内球罐下支柱的顶部和底部分别与中部绝缘部件和外球罐内表面固定连接。这种双层液氢球罐的支撑结构存在的主要问题是，在向内球罐充装液氢的过程中，由于液氢的温度很低，内球罐发生冷缩，使内球罐上支柱、中部绝缘部件和内球罐下支柱产生弯曲变形和开裂。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种双层液氢球罐的支撑结构，以解决现有双层液氢球罐的支撑结构所存在的内球罐充装液氢发生冷缩时使内球罐上支柱、中部绝缘部件和内球罐下支柱产生弯曲变形和开裂的问题。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是：一种双层液氢球罐的支撑结构，包括内球罐支柱、外球罐支柱，内球罐支柱包括内球罐上支柱、内球罐下支柱和中部绝缘部件，其特征在于：中部绝缘部件为隔冷箱，隔冷箱的上方设有滚动支座，隔冷箱包括隔冷箱底板和绝热块，内球罐下支柱的顶部与隔冷箱底板相连，滚动支座包括滚动支座底板和滚动元件，内球罐上支柱的底部设有内球罐上支柱底板，滚动元件位于滚动支座底板与内球罐上支柱底板之间，绝热块位于隔冷箱底板与滚动支座底板之间。

采用本实用新型，具有如下的有益效果：在向内球罐充装液氢、内球罐发生冷缩时，由于滚动支座的作用，内球罐上支柱可随着内球罐的冷缩而自由移动，不受隔冷箱和内球罐下支柱的约束。因此，内球罐上支柱、隔冷箱和内球罐下支柱不会产生弯曲变形和开裂。在内球罐卸出液氢发生热胀时，也不存在上述的问题。

本实用新型支撑结构的性能可靠、结构简单、漏热量少，可用于储存液氢的双层液氢球罐。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。附图和具体实施方式并不限制本实用新型要求保护的范围。

附图说明