[实用新型]用于-253℃低温环境的双层液氢球罐

说明书

本实用新型公开了一种用于‑253℃低温环境的双层液氢球罐，包括：外容器和内容器，抽气管密封伸入真空夹层中，在内容器与外容器的真空夹层中设置有一端密封伸入内容器的空腔中、另一端密封伸出外容器外的充气—排气管、液氢加注管、循环氢出口管、循环氢入口管，伸出外容器外的带第一阀门的循环氢出口管通过低温吸附系统与伸出外容器外的带第三阀门的循环氢入口管连通，在第一阀门至循环氢入口管的出口之间的循环氢入口管上设置有带第二阀门的第一吹扫管，在第三阀门至循环氢出口管的进口之间的循环氢出口管上设置有第二吹扫管，在第二吹扫管上设置有第四阀门。上述结构能实现加注泄排、充气—排气、加热及杂质吸附、对内容器空腔进行吹扫需求。

技术领域

本实用新型涉及液氢储罐技术领域，尤其涉及一种用于-253℃低温环境的双层液氢球罐。

背景技术

尽管氢的液化是一项较为成熟的技术，但由于氢具有一些特殊物理性质，如存在焦耳—汤姆逊转变温度、沸点低（20.4K）、液态正—仲自发转化放热等，使得氢的液化成本增高，且液氢的储存及运输都有一定的困难。

液氢储罐主要有球形储罐（球形储罐又称球罐）和圆筒形储罐两种，球形储罐与圆筒形储罐相比，在相同容积和相同压力下，球罐的表面积最小，故球罐所需钢材面积少；在相同直径情况下，球罐壁内应力最小，而且均匀，故球罐的承载能力比圆筒形储罐大一倍，球罐的板厚只需相应圆筒形储罐壁板厚度的一半。目前国内大多数为单壁球罐，而双层球罐技术还不成熟，对于双层球罐的结构还处于探索阶段。

实用新型内容

本实用新型所需解决的技术问题是：提供一种结构简单、能加注泄排、充气—排气、加热及杂质吸附及对内容器空腔进行吹扫的用于-253℃低温环境的双层液氢球罐。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是：所述的用于-253℃低温环境的双层液氢球罐，包括：带空腔的球状的外容器和带空腔的球状的内容器，内容器悬空于外容器的空腔中，且内容器外壁与外容器内壁之间形成真空夹层，在内容器和外容器上设置有若干组用以共同支撑内容器和外容器的支撑结构；在外容器底部间隔开设有与外容器的空腔连通的第一下通孔、第二下通孔、第三下通孔、第四下通孔和第五下通孔，在内容器顶部间隔开设有与内容器的空腔连通的第一上通孔、第二上通孔和第三上通孔，在内容器底部开设有第六下通孔；充气—排气管的底部开口位于外容器外，且充气—排气管的底部开口高度高于外容器顶部高度，充气—排气管的顶部开口密封穿过第一下通孔后沿真空夹层引至内容器顶部、密封穿过第一上通孔后伸入内容器的空腔顶部；液氢加注管的进口位于外容器外，液氢加注管的出口密封穿过第二下通孔后沿真空夹层引至内容器顶部、密封穿过第二上通孔后伸入内容器的空腔顶部；循环氢出口管的进口位于外容器外，循环氢出口管的出口密封穿过第三下通孔后沿真空夹层引至内容器顶部、密封穿过第三上通孔后伸入内容器的空腔顶部；循环氢入口管的出口位于外容器外，循环氢入口管的进口依次密封穿过第四下通孔、第六下通孔后伸入内容器的空腔底部；循环氢入口管的出口与具备加热及吸附功能的低温吸附系统中的吸附管的进口密封连通，在位于外容器外的循环氢入口管上设置有第一阀门，在第一阀门至循环氢入口管的出口之间的循环氢入口管上设置有第一吹扫管，在第一吹扫管上设置有第二阀门；循环氢出口管的进口与具备加热及吸附功能的低温吸附系统中的吸附管的出口密封连通，在位于外容器外的循环氢出口管上设置有第三阀门，在第三阀门至循环氢出口管的进口之间的循环氢出口管上设置有第二吹扫管，在第二吹扫管上设置有第四阀门；抽气管的抽气口位于外容器外，抽气管的进气口密封穿过第五下通孔后伸入真空夹层中。

进一步地，前述的用于-253℃低温环境的双层液氢球罐，其中，位于外容器外的充气—排气管、液氢加注管、循环氢出口管、循环氢入口管、抽气管、第一吹扫管和第二吹扫管均为带真空夹层的双管结构。

进一步地，前述的用于-253℃低温环境的双层液氢球罐，其中，第一下通孔、第二下通孔、第三下通孔、第四下通孔和第五下通孔均位于外容器的左半球体上，第一上通孔、第二上通孔、第三上通孔和第六下通孔均位于内容器的左半球体上。