一种双层立式液氢容器的绝热支撑结构的制作方法

1.本实用新型属于石油加工领域，涉及液氢容器，具体地说，涉及一种双层立式液氢容器的绝热支撑结构。


背景技术：

2.氢能作为一种储量丰富、来源广泛、能量密度高的清洁能源正受到国内外的广泛关注，而作为氢能利用中的重要环节，如何安全的储存大量的氢已经成为十分热门的研究方向。目前，常见的储氢方式分为低温液态储氢和高压气态储氢，其中液态储氢的储氢密度远高于气态储氢，但与此同时液氢对储存的要求极高，必须确保其储存温度维持在-250℃以下。由于对储存温度较为苛刻的要求，液氢的储存对环境极为敏感，少量的外界热量输入即可导致液氢的大量蒸发，影响液氢的稳定储存。
3.液氢容器一般由外容器和放置于外容器内的内容器组成，由于内容器与外容器间一定有牢固的连接和支撑结构，而这些连接和支撑结构是液氢容器的热桥，在液氢容器的总漏热量中占有很大比重。因此对于液氢储存设备的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，还需尽量降低支撑结构的漏热量。文献调研显示，现有的液氢容器支撑结构，一方面为了考虑液氢的运输，增加了大量的固定装置和防波浪结构用于确保运输过程中液氢容器的安全和稳定，但这些固定装置和防波浪结构也增加了外界热量输入的途径，不利于液氢本身的稳定储存。另一方面，为了应对常温空载和低温储存工况较大温差导致的液氢容器的热膨胀，现有的液氢容器采用了弹簧、滑轨、螺纹杆等结构或装置来减少热膨胀引起的应力变化，但这些较复杂的结构或装置的使用既增加了外界热量输入的途径，也削弱了液氢容器自身的可靠性。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术存在的结构复杂、在支撑稳定的前提下有较少外部环境热传递的技术问题，本实用新型提供了一种双层立式液氢容器的绝热支撑结构。
5.本实用新型提供了一种双层立式液氢容器的绝热支撑结构，该结构包括外容器、内容器、内容器和外容器之间形成的真空夹层以及在真空夹层中设置的由裙式支座和若干个限位组件共同构成支撑内容器的支撑组件；所述内容器底部外壁与上部裙式支座的顶端焊接相连，所述上部裙式支座依靠在其底端设置的若干块底板支撑在隔冷块上；所述隔冷块由下部裙式支座顶端的若干块顶板支撑，下部裙式支座的底端与外容器的底部内壁相焊接；所述限位组件包括环形限位板、限位垫板及限位支撑管；在所述限位组件周围的外容器内壁上固定设置环形限位板，在该环形限位板同一径向位置的内容器外壁上固定设置限位垫板，所述限位支撑管的一端安放在环形限位板内，并支撑在外容器内壁上，所述限位支撑管的另一端支撑在内容器外壁上固定的限位垫板上。
6.作为改进的方案，在所述上部裙式支座的顶端与内容器底部外壁间的夹层空间填充绝热材料。
7.作为进一步改进的方案，在所述上部裙式支座顶端的外壁安置绝热材料，并采用弹性纤维进行固定。
8.作为更进一步改进的方案，在所述上部裙式支座外壁与所述上部裙式支座底板之间固定设置有若干支撑用加强筋板。
9.作为更进一步改进的方案，所述上部裙式支座底板和下部裙式支座顶板均开设有长圆孔，所述隔冷块在长圆孔的对应位置开设有竖向通孔，螺柱从上至下依次穿过上部裙式支座底板、隔冷块、下部裙式支座顶板，两端用螺母分别固定在底板和顶板上。
10.作为更进一步改进的方案，所述下部裙式支座内壁和外壁与下部裙式支座顶板之间固定设置有若干支撑用加强筋板。
11.作为更进一步改进的方案，在所述下部裙式支座支撑筋板以下的部位，沿圆周方向固定开设有若干个连通口。
12.本实用新型具有如下有益效果：
13.1)绝热支撑结构比较简单，制造方便；
14.2)在保证支撑稳定的情况下降低了支撑结构带来的对外部环境的热传递，进而降低容器整体的漏热量，减少了液氢蒸发损耗。
附图说明
15.图1是本实用新型结构示意图；
16.图2是图1中a部分的放大结构示意图；
17.图3是图1中b部分的放大结构示意图；
18.图4是图2中c-c的详细结构示意图；
19.图5是图1俯视方向支撑内容器的裙式支座的分布示意图。
20.图中：1-外容器，2-内容器，3-限位组件，4-裙式支座，5-下部裙座，6-连通口，7-筋板，8-顶板，9-隔冷块，10-底板，11-上部裙座，12-筋板，13-绝热结构，14-螺柱，15-螺母，16-环形限位板，17-限位支撑管，18-限位垫板。
具体实施方式
21.下面结合附图对本实用新型做进一步描述。
22.如图1和图5所示，本实施例所述的一种双层立式液氢容器的绝热支撑结构，包括：带空腔的外容器1和带空腔的内容器2，内容器2悬空于外容器1的空腔中，且内容器2外壁与外容器1内壁之间形成真空夹层，在真空夹层中设置的裙式支座4和4个限位组件3来共同构成支撑内容器的支撑结构。
23.如图2和图4所示，裙式支座4的具体结构为：内容器2的底部外壁与上部裙座11的顶端焊接相连，上部裙座11的顶端与内容器2的底部连接处设置绝热结构13，其中上部裙座11的顶端内壁与内容器2底部外壁间的夹层空间填充绝热材料，其次上部裙座11的顶端外壁安置绝热材料，并采用弹性纤维进行固定，在上部裙座11的底端设置沿圆周均布的8块底板10，上部裙座11的外壁与每块底板10之间固定设置有2个支撑用加强筋板12，底板10支撑在隔冷块9上，隔冷块9由下部裙座5顶端与8块底板10对应的8块顶板8支撑，底板10和顶板8均开设有长圆孔，隔冷块9在底板10和顶板8的长圆孔的对应位置开设有竖向通孔，螺柱14
从上至下依次穿过底板10、隔冷块9、顶板8后，两端用螺母15分别固定在底板10和顶板8上，下部裙座5内壁和外壁与每块顶板8之间均固定设置有4个支撑用加强筋板7，下部裙座5在支撑筋板7以下的部位，沿圆周方向固定开设有8个连通口6。下部裙座5的底端与外容器1的底部内壁焊接相连。筋板7和11主要起结构加强作用，顶板8和底板10上开设的长圆孔可以有效应对温度变化带来的热膨胀或收缩引起的结构应力变化。此外，同时设置绝热结构13和隔冷块9可以最大化降低外界热量通过支撑结构进入内容器，保证双层液氢立式容器的保冷能力。
24.如图3所示，单个限位组件3的具体结构为：在外容器1的内壁上固定设置环形限位板16，在该环形限位板16同一径向位置的内容器2的外壁上固定设置限位垫板18，将限位支撑管17的一端安放在环形限位板16内，并且该端支撑在外容器1的内壁上，限位支撑管17的另一端支撑在内容器2外壁上固定的限位垫板18上。该结构可以有效限制内容器在水平方向上的位移，保证内容器2的稳定性。
25.以上所述仅是本实用新型的典型实例而已，并没有对本实用新型做任何形式上的限制。任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，利用上述技术内容做出的变更或修改应视为同等变化的等效实例。凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实例所做的任何同等变化，均属于本实用新型技术方案的范围内。


技术特征：
1.一种双层立式液氢容器的绝热支撑结构，其特征在于：该结构包括外容器、内容器、内容器和外容器之间形成的真空夹层以及在真空夹层中设置的由裙式支座和若干个限位组件共同构成支撑内容器的支撑组件；所述内容器底部外壁与上部裙式支座的顶端焊接相连，所述上部裙式支座依靠在其底端设置的若干块底板支撑在隔冷块上；所述隔冷块由下部裙式支座顶端的若干块顶板支撑，所述下部裙式支座的底端与外容器底部的内壁相焊接；所述限位组件包括环形限位板、限位垫板及限位支撑管；在所述限位组件周围的外容器内壁上固定设置环形限位板，在该环形限位板同一径向位置的内容器外壁上固定设置限位垫板，所述限位支撑管的一端安放在环形限位板内，并支撑在外容器内壁上，所述限位支撑管的另一端支撑在内容器外壁上固定的限位垫板上。2.根据权利要求1所述的双层立式液氢容器的绝热支撑结构，其特征在于：在所述上部裙式支座的顶端与内容器底部外壁间的夹层空间填充绝热材料。3.根据权利要求1所述的双层立式液氢容器的绝热支撑结构，其特征在于：在所述上部裙式支座顶端的外壁安置绝热材料，并采用弹性纤维进行固定。4.根据权利要求1所述的双层立式液氢容器的绝热支撑结构，其特征在于：在所述上部裙式支座外壁与所述上部裙式支座底板之间固定设置有若干支撑用加强筋板。5.根据权利要求1所述的双层立式液氢容器的绝热支撑结构，其特征在于：所述上部裙式支座底板和下部裙式支座顶板均开设有长圆孔，所述隔冷块在长圆孔的对应位置开设有竖向通孔，螺柱从上致下依次穿过上部裙式支座底板、隔冷块、下部裙式支座顶板，两端用螺母分别固定在底板和顶板上。6.根据权利要求1所述的双层立式液氢容器的绝热支撑结构，其特征在于：所述下部裙式支座内壁和外壁与下部裙式支座顶板之间固定设置有若干支撑用加强筋板。7.根据权利要求1所述的双层立式液氢容器的绝热支撑结构，其特征在于：在所述下部裙式支座支撑筋板以下的部位，沿圆周方向固定开设有若干个连通口。

技术总结
本发明公开了一种双层立式液氢容器的绝热支撑结构，该结构包括外容器、内容器、内容器和外容器之间形成的真空夹层以及在真空夹层中设置的由裙式支座和若干限位组件共同构成支撑内容器的支撑组件；所述限位组件包括环形限位板、限位垫板及限位支撑管；在所述限位组件周围的外容器内壁上固定设置环形限位板，在该环形限位板同一径向位置的内容器外壁上固定设置限位垫板，所述限位支撑管的一端安放在环形限位板内，并支撑在外容器内壁上，所述限位支撑管的另一端支撑在内容器外壁上固定的限位垫板上。该绝热支撑结构比较简单，制造方便，在保证支撑稳定的情况下降低了支撑结构带来的对外部环境的热传递，降低了容器整体的漏热量，减少了液氢蒸发损耗。减少了液氢蒸发损耗。减少了液氢蒸发损耗。


技术研发人员：张译弢 缪平 涂少斌 罗聪 李群生 张国信
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：2022.07.18
技术公布日：2022/12/2