CN105443974B - 气体存储罐 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种气体存储罐，其特征在于，包括至少一个罐体；所述罐体包括内胆；所述内胆设有容腔；所述容腔用于存储液化气体；所述内胆的外表面包覆有至少一层第一纤维增强材料层。本实施例的气体存储罐，充分利用了纤维增强材料的可设计性和疲劳性等性能，从而具有优异的耐压力性能。与传统的不锈钢存储罐相比，在达到相同的压力等级的情况下，本实施例的气体存储罐的具有明显的重量优势，可减轻50％‑65％的重量。这也就意味着可降低运输成本。与传统的不锈钢存储罐相比，在重量相同、相同容积的情况下，本实施例的气体存储罐的压力等级提高50％。
Description
技术领域
本发明涉及一种气体存储罐。
背景技术
用于存储具有一定压力的气体，尤其对于存储液化气体的存储罐，不仅有一定的重量指标要求，还有更高的技术指标要求，如压力等级、抗弯能力、抗冲击能力等，具体的有抗弯刚度、抗弯强度、抗拉刚度、抗拉强度、抗压刚度、抗压强度、抗冲击刚度、抗冲击强度等。如果存储罐由全金属材料制得，要使其达到一定的技术指标要求，存储罐的管壁厚度增加，从而增加了存储罐的重量及其所占用的空间，也就意味着增加了运输成本。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种气体存储罐。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：
气体存储罐，其特征在于，包括至少一个罐体；所述罐体包括内胆；所述内胆设有容腔；所述容腔用于存储液化气体。
优选地是，所述内胆由金属或树脂制得。
优选地是，所述第一纤维增强材料层由第一纤维增强材料线或第一纤维增强材料带缠绕后加热固化形成。
优选地是，所述内胆的外表面包覆有至少两层第一纤维增强材料层；所述至少两层第一纤维增强材料层沿依次叠加设置在所述内胆外表面。
优选地是，至少一层第一纤维增强材料层与其相邻的第一纤维增强材料层之间设有支撑结构；所述支撑结构用于将相邻的两层第一纤维增强材料层间隔设置；相邻的两层第一纤维增强材料层之间抽真空。
优选地是，还包括一支架；所述支架截面呈十字形，并沿轴向延伸指定长度；所述罐体的个数为四个；每个所述罐体抵靠在所述支架上的一个卡槽内；所述支架还包括挡片；所述挡片用于限制所述罐体径向移动。
优选地是，所述支架由第二纤维增强材料线或第二纤维增强材料带缠绕后加热固化形成，或采用树脂传递模塑成型工艺形成。
优选地是，四个所述罐体的外部还设有至少一层第三纤维增强材料层；所述第三纤维增强材料层由第三纤维增强材料线或第三纤维增强材料带依次缠绕在四个所述罐体的外部后加热固化形成；第三纤维增强材料层将四个所述罐体与所述支架连接。
优选地是，所述第三纤维增强材料层的数量为至少两层；所述至少两层第三纤维增强材料层依次叠加设置在所述罐体外表面。
优选地是，至少一层第三纤维增强材料层与其相邻的第三纤维增强材料层之间设有支撑结构；所述支撑结构用于将相邻的两层第三纤维增强材料层间隔设置；相邻的两层第三纤维增强材料层之间抽真空。
优选地是，至少一层第一纤维增强材料层与其相邻的第一纤维增强材料层之间设有第一密封层；至少一层第三纤维增强材料层与其相邻的第三纤维增强材料层之间设有第二密封层。
优选地是，位于最外层的所述第一纤维增强材料层的外表面包覆有复合材料层；位于最外层的所述第三纤维增强材料层的外表面包覆有复合材料层；所述复合材料层包括至少一层第四纤维层和至少一层金属层；所述第四纤维层和所述金属层依次交替叠加设置；所述复合材料层与所述第一纤维增强材料层或第三纤维增强材料层接触的最内层为第四纤维层。
优选地是，所述罐体与最内层的第三纤维增强材料层之间设有第三密封层。
优选地是，至少一层第一纤维增强材料层与其相邻的第一纤维增强材料层之间设有至少一层热辐射反射层和至少一层热辐射吸收层；至少一层第三纤维增强材料层与其相邻的第三纤维增强材料层之间设有至少一层热辐射反射层和至少一层热辐射吸收层；所述热辐射反射层和所述热辐射吸收层交替叠加设置。
优选地是，所述热辐射反射层和所述热辐射吸收层之间还设有非金属填充物；所述非金属填充物用于将所述热辐射反射层和所述热辐射吸收层间隔设置。所述非金属填充物可选用导热系数低的材料制得，如玻璃纤维等非金属纤维、尼龙、树脂等。
优选地是，所述热辐射反射层为具有镜面的金属箔；所述金属箔可选自铝箔、银箔、金箔、铜箔中的一种或任意几种。
优选地是，所述金属箔上设有通孔。
优选地是，所述热辐射吸收层为第五纤维层或第五纤维增强材料层。
优选地是，所述支撑结构包括多根支撑条；所述多根支撑条沿圆周方向分布；所述支撑条由第二纤维增强材料线或第二纤维增强材料带缠绕后加热固化制得，或采用树脂传递模塑成型工艺形成。
优选地是，所述支撑结构由蜂窝结构材料、格栅结构材料和波浪结构材料中的一种或任意几种组成；所述蜂窝结构材料上的孔或所述格栅结构材料上的孔沿垂直于所述第一纤维增强材料层的方向延伸。支撑结构可由导热系数低的材料制得。
优选地是，所述蜂窝结构材料上的任一孔通过孔壁上的气孔与相邻的孔连通；所述格栅结构材料上的任一孔通过孔壁上的气孔与相邻的孔连通。
优选地是，所述支撑结构由至少一层蜂窝板或至少一层格栅板组成。
优选地是，所述支撑结构由至少两层蜂窝板、至少两层格栅板、或者至少一层蜂窝板和至少一层格栅板沿垂直于所述第一纤维增强材料层的方向依次叠加形成；其中任一蜂窝板或格栅板上的孔与相邻的蜂窝板或格栅板上的孔非同轴设置。
优选地是，所述支撑结构与所述第一纤维增强材料层或所述第三纤维增强材料层粘接或机械咬合。
优选地是，所述内胆的截面为圆形、矩形、或顶角为圆角的矩形。
优选地是，还包括安装架；所述安装架包括两个间隔设置的矩形框；所述矩形框上设有与所述罐体相适应的插槽；所述罐体设置在两个所述矩形框之间，两端分别插入其中一个所述插槽内。
优选地是，所述安装架还包括四根防撞条；所述四根防撞条沿圆周方向均匀分布在所述罐体的外部，两端分别与一个所述矩形框连接。
优选地是，所述防撞条包括泡沫杆；泡沫杆的两端分别设有一金属接头；所述金属接头与所述矩形框上的插座相配合，将所述泡沫杆与所述矩形框连接。
优选地是，所述泡沫杆与所述金属接头粘接、螺栓连接；或通过第二纤维增强材料线或第二纤维增强材料带依次缠绕所述金属接头和所述泡沫杆后将所述金属接头与所述泡沫杆连接。
优选地是，所述第一纤维增强材料层为第一纤维增强树脂层；所述第一纤维增强树脂层包括第一纤维和第一树脂；所述第二纤维增强材料为第二纤维增强树脂；所述第二纤维增强树脂包括第二纤维和第二树脂；所述第三纤维增强材料层为第三纤维增强树脂层；所述第三纤维增强树脂层包括第三纤维和第三树脂；所述第四纤维层包括第四纤维；所述第五纤维层包括第五纤维；所述第五纤维增强材料层为第五纤维增强树脂层；所述第五纤维增强树脂层包括第五纤维和第五树脂；所述第一纤维、所述第二纤维、所述第三纤维、所述第四纤维和第五纤维相同或不同；所述第一纤维、所述第二纤维、所述第三纤维、所述第四纤维和所述第五纤维选自玻璃纤维、碳纤维、金属纤维、硼纤维、石棉纤维、芳纶纤维、奥纶纤维、聚酯纤维、尼龙纤维、维尼纶纤维、聚丙烯纤维、聚酰亚胺纤维、棉纤维和剑麻中的一种或任意几种；所述第一树脂、所述第二树脂、所述第三树脂和所述第五树脂相同或不同；所述第一树脂、所述第二树脂、所述第三树脂和所述第五树脂选自环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基树脂、苯并噁嗪树脂、聚酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、双马来酰亚胺树脂中的一种或任意几种；各层第一纤维增强材料层中的第一纤维相同或不同；各层第三纤维增强材料层中的第三纤维相同或不同；各层第五纤维层中的第五纤维相同或不同。
优选地是，所述第一密封层、所述第二密封层、所述第三密封层采用相同或不同的材料制得；用于制备所述第一密封层、所述第二密封层、所述第三密封层的材料选用金属或树脂。
优选地是，所述金属层为铝合金层。
本实施例的气体存储罐，充分利用了纤维增强材料的可设计性和疲劳性等性能，从而具有优异的耐压力性能。与传统的不锈钢存储罐相比，在达到相同的压力等级的情况下，本实施例的气体存储罐的具有明显的重量优势，可减轻50％-65％的重量。这也就意味着可降低运输成本。与传统的不锈钢存储罐相比，在重量相同、相同容积的情况下，本实施例的气体存储罐的压力等级提高50％。
附图说明
图1为实施例1的气体存储罐沿径向截面剖视图；
图2为实施例2的气体存储罐沿径向截面剖视图；
图3为实施例2的一种热辐射层的结构示意图；
图4为实施例2的另一种热辐射层的结构示意图；
图5为实施例3的具有一层蜂窝板的气体存储罐沿径向截面剖视图；
图6为实施例3的一层蜂窝板的结构示意图；
图7为实施例3的具有两层蜂窝板的气体存储罐沿径向截面剖视图；
图8为实施例3的两层蜂窝板沿径向截面剖视图；
图9为实施例4的一层格栅板的结构示意图；
图10为实施例4的两层格栅板沿径向截面剖视图；
图11为实施例5的一层波浪板沿径向截面剖视图；
图12为实施例6的气体存储罐沿径向截面剖视图；
图13为实施例6的具有褶皱的内胆沿径向截面剖视图；
图14为实施例8的气体存储罐沿径向截面剖视图；
图15为实施例9的具有四个罐体的气体存储罐沿径向截面剖视图；
图16为实施例10的复合材料层沿径向截面剖视图；
图17为实施例11的气体存储罐的结构示意图；
图18为实施例11的气体存储罐去除保护层后的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细的描述：
实施例1
如图1所示，气体存储罐包括一个罐体1。罐体1包括内胆11。内胆11的径向截面呈圆形。内胆11设有容腔111，容腔111用于存储液化气体。内胆11由纯金属、合金或树脂制得，避免容腔111内的液化气体泄漏，起到密封作用。内胆11的外表面包覆有一层第一纤维增强材料层12。第一纤维增强材料层12由第一纤维增强材料线或第一纤维增强材料带缠绕内胆11的外表面后加热固化形成。
第一纤维增强材料层12为第一纤维增强树脂层，第一纤维增强树脂层包括第一纤维及第一树脂。其中，第一纤维选自玻璃纤维、碳纤维、金属纤维、硼纤维、石棉纤维、芳纶纤维、奥纶纤维、聚酯纤维、尼龙纤维、维尼纶纤维、聚丙烯纤维、聚酰亚胺纤维、棉纤维和剑麻中的一种或任意几种；第一树脂选自环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基树脂、苯并噁嗪树脂、聚酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、双马来酰亚胺树脂中的一种或任意几种。
本实施例的气体存储罐，充分利用了纤维增强材料的可设计性和疲劳性等性能，从而具有优异的耐压力性能。与传统的不锈钢存储罐相比，在达到相同的压力等级的情况下，本实施例的气体存储罐的具有明显的重量优势，可减轻50％-65％的重量。这也就意味着可降低运输成本。与传统的不锈钢存储罐相比，在重量相同、相同容积的情况下，本实施例的气体存储罐的压力等级提高50％。
本实施例的气体存储罐的最大压力等级可达到20个大气压，而相同重量、相同容积的全金属存储罐的压力等级不到1个大气压。在1个大气压下，液态石油气需要在不高于零下15℃保持液态。在20个大气压下，液化石油气需要在不高于57℃的条件下保持液态。一般液化石油气在注入容腔内的起始温度为零下15℃，所以采用本实施例的气体存储罐存储液化天然气，在存储过程中，容腔内的温度允许升高不超过72℃的范围即可确保液化石油气不沸腾汽化。而采用传统的全金属存储罐存储液化天然气，在存储过程中，容腔内的温度不允许升高才能确保液化石油气不沸腾汽化。也就是说，与传统的全金属存储罐相比，在重量相同容积相同的情况下，本实施例的气体存储罐内液化气体的汽化温度升高，液化气体允许的温度浮动范围扩大，从而降低了对本实施例的气体存储罐保温性能的要求，本实施例的气体存储罐的应用范围扩大，实用性更强。另外，采用本实施例的气体存储罐存储液化石油气，存储罐运输或存储的环境温度一般不会高过57℃，所以采用本实施例的气体存储罐存储液化石油气不会出现液化石油气沸腾汽化的情况。
实施例2
如图2所示，气体存储罐包括一个罐体1。罐体1包括内胆11。内胆11的径向截面呈圆形。内胆11设有容腔111，容腔111用于存储液化气体。内胆11由纯金属、合金或树脂制得，避免容腔111内的液化气体泄漏，起到密封作用。内胆11的外表面包覆有两层第一纤维增强材料层12。两层第一纤维增强材料层沿垂直于内胆11外表面的方向依次叠加设置。第一纤维增强材料层12由第一纤维增强材料线或第一纤维增强材料带缠绕内胆11的外表面后加热固化形成。两层第一纤维增强材料层12之间设有支撑结构。支撑结构包括多根支撑条21。多根支撑条21沿圆周方向均匀分布，使两层第一纤维增强材料层12间隔设置。支撑条21由第二纤维增强材料线或第二纤维增强材料带缠绕后加热固化制得，或采用树脂传递模塑成型工艺形成。支撑条21采用纤维增强材料制备，较金属杆件的导热系数大大降低，减少容腔111内液化气体与外界的热交换，避免液化气体升温汽化膨胀。
对两层第一纤维增强材料层12之间的空隙进行抽真空处理，使两层第一纤维增强材料层12之间的空隙处于真空状态，从而将内胆11和外界绝热隔开，对容腔111内的液化气体起到保温作用，有效避免液化气体与外界热交换后升温汽化膨胀。
如图2-4所示，两层第一纤维增强材料层12之间还设有热辐射层01，热辐射层01包括多层热辐射反射层14和多层热辐射吸收层15。热辐射反射层14和热辐射吸收层15交替叠加设置于内层的第一纤维增强材料层12和支撑结构之间。热辐射反射层14为具有镜面的金属箔，金属箔可选自铝箔、银箔、金箔、铜箔中的一种或任意几种。热辐射吸收层15为第五纤维层或第五纤维增强材料层。本实施例优选方案，热辐射反射层14为具有镜面的铝箔，热辐射吸收层为第五纤维层。
外界的热辐射射向气体存储罐时，可被热辐射反射层14反射后被热辐射吸收层15吸收，从而进一步减少容腔111内液化气体与外界的热交换，进一步避免液化气体升温汽化膨胀。
因为热辐射吸收层15为第五纤维层或第五纤维增强材料层，透气性高，其内部被抽真空后也可进一步减少热交换，且热辐射吸收层15内的真空度越高，热交换越少。还可在热辐射反射层14上设置通孔，来提高热辐射吸收层15内的抽真空效果。如图4所示，或是在热辐射反射层14和热辐射吸收层15之间设置非金属填充物17使热辐射反射层14和热辐射吸收层15间隔设置，来提高热辐射吸塑层15内的抽真空效果。
如图2所示，两层第一纤维增强材料层12之间还设有一层第一密封层16。第一密封层16设置于支撑结构和外层第一纤维增强材料层12之间，用以避免外界空气渗入两层第一纤维增强材料层12之间，确保两层第一纤维增强材料层12之间良好的真空性能。第一密封层16由金属或树脂制得。
第一纤维增强材料层12为第一纤维增强树脂层，第一纤维增强树脂层包括第一纤维及第一树脂。第二纤维增强材料为第二纤维增强树脂，第二纤维增强树脂包括第二纤维和第二树脂。第五纤维层包括第五纤维。第五纤维增强材料层为第五纤维增强树脂层。其中，第一纤维、第二纤维和第五纤维相同或不同，第一纤维、第二纤维和第五纤维选自玻璃纤维、碳纤维、金属纤维、硼纤维、石棉纤维、芳纶纤维、奥纶纤维、聚酯纤维、尼龙纤维、维尼纶纤维、聚丙烯纤维、聚酰亚胺纤维、棉纤维和剑麻中的一种或任意几种；第一树脂、第二树脂和第五树脂相同或不同，第一树脂、第二树脂和第五树脂选自环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基树脂、苯并噁嗪树脂、聚酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、双马来酰亚胺树脂中的一种或任意几种。两层第一纤维增强材料层12中的第一纤维相同或不同，两层第一纤维增强材料层12中的第一树脂相同或不同，各层第五纤维层中的第五纤维相同或不同，各层第五纤维增强材料层中的第五纤维相同或不同，各层第五纤维增强材料层中的第五树脂相同或不同。本实施例优选方案，第五纤维为玻璃纤维。
本实施例的气体存储罐，充分利用了纤维增强材料的可设计性和疲劳性等性能，从而具有优异的耐压力性能。与传统的不锈钢存储罐相比，在达到相同的压力等级的情况下，本实施例的气体存储罐的具有明显的重量优势，可减轻50％-65％的重量。这也就意味着可降低运输成本。与传统的不锈钢存储罐相比，在重量相同、相同容积的情况下，本实施例的气体存储罐的压力等级提高50％。
本实施例的气体存储罐的最大压力等级可达到20个大气压，而相同重量、相同容积的全金属存储罐的压力等级不到1个大气压。在1个大气压下，而液态天然气在不高于零下162℃即可保持液态。而在20个大气压下，液化天然气需要在不高于零下105℃的条件下保持液态。一般液化天然气在注入容腔内的起始温度为零下162℃，所以采用本实施例的气体存储罐存储液化天然气，在存储过程中，容腔内的温度允许升高不超过57℃的范围即可确保液化天然气不沸腾汽化。而采用传统的全金属存储罐存储液化天然气，在存储过程中，容腔内的温度不允许升高才能确保液化天然气不沸腾汽化。也就是说，与传统的全金属存储罐相比，在重量相同容积相同的情况下，本实施例的气体存储罐内液化气体的汽化温度升高，液化气体允许的温度浮动范围扩大，从而降低了对本实施例的气体存储罐保温性能的要求，本实施例的气体存储罐的应用范围扩大，实用性更强。
实施例3
与实施例2不同，如图5和6所示，本实施例的内胆11的径向截面呈顶角为圆角的矩形。两层第一纤维增强材料层12之间的支撑结构由蜂窝结构材料、格栅结构材料和波浪结构材料中的一种或任意几种组成，蜂窝结构材料上的孔或格栅结构材料上的孔沿垂直于第一纤维增强材料层12的方向延伸。本实施例优选方案，支撑结构由一层蜂窝板22组成。蜂窝板22上的孔221沿垂直于第一纤维增强材料层12的方向延伸。热辐射层01设置于内层第一纤维增强材料层12和蜂窝板22之间。蜂窝板22的内表面与热辐射吸收层15粘接或机械咬合，蜂窝板22的外表面与第一密封层16粘接或机械咬合。
较金属杆件组成的支撑结构，蜂窝板不仅具有更低的导热系数，减少容腔111内液化气体与外界的热交换，避免液化气体升温汽化膨胀，同时可实现整体承力，提供更加均匀的支撑力，从而提高气体存储罐的抗弯能力、耐负压能力及压力等级。
蜂窝板22上的任一孔221都可以通过孔壁上的气孔与相邻的孔连通，用以提高蜂窝板22内的抽真空效果，进一步提高气体存储罐的保温能力，有效避免液化气体与外界热交换后升温汽化膨胀。
可根据气体存储罐的压力等级、保温效果方面的需求增加蜂窝板22的层数。如图7和8所示，两层第一纤维增强材料层12之间的支撑结构由蜂窝板222和蜂窝板223两层蜂窝板沿垂直于第一纤维增强材料层12的方向叠加形成，且两层蜂窝板错开设置，即蜂窝板222上的孔221与蜂窝板223上的孔221非同轴设置。热辐射层01设置于蜂窝板222和蜂窝板223之间，或者热辐射层01设置于蜂窝板222和内层第一纤维增强材料层12之间，或者热辐射层01设置于蜂窝板223和外层第一纤维增强材料层12之间。如图7所示的优选实施方案，热辐射层01设置于蜂窝板222和蜂窝板223之间。由两层沿垂直于第一纤维增强材料层12的方向叠加并错开设置的蜂窝板组成的支撑结构较由一层蜂窝板组成的支撑结构，不仅可以减少两层蜂窝板之间供气流流通的通道的截面积减小，从而进一步降低导热性能，还可以进一步提高气体存储罐的抗弯能力、耐负压能力及压力等级。
如图7所示，在外层的第一纤维增强层12的外表面包覆一层第一密封层17，同样可以避免外界空气渗入两层第一纤维增强材料层12之间，确保两层第一纤维增强材料层12之间良好的真空性能。第一密封层17由金属或树脂制得。
除上述结构外，本实施例其他结构均与实施例2相同。
实施例4
与实施例3不同，如图9所示，本实施例中的支撑结构由一层格栅板23组成。格栅板23上的孔231沿垂直于第一纤维增强材料层12的方向延伸。格栅板23的内表面与热辐射吸收层15粘接或机械咬合，格栅板23的外表面与第一密封层16粘接或机械咬合。
较金属杆件组成的支撑结构，格栅板不仅具有更低的导热系数，减少容腔111内液化气体与外界的热交换，避免液化气体升温汽化膨胀，同时可实现整体承力，提供更加均匀的支撑力，从而提高气体存储罐的抗弯能力、耐负压能力及压力等级。
格栅板23上的任一孔231都可以通过孔壁上的气孔与相邻的孔连通，用以提高格栅板23内的抽真空效果，进一步提高气体存储罐的保温能力，有效避免液化气体与外界热交换后升温汽化膨胀。
可根据气体存储罐的压力等级、保温效果方面的需求增加格栅板23的层数。如图10所示，两层第一纤维增强材料层12之间的支撑结构由格栅板232和格栅板233两层格栅板沿垂直于第一纤维增强材料层12的方向叠加形成，且两层格栅板错开设置，即格栅板232上的孔231与蜂窝板233上的孔231非同轴设置。热辐射层01设置在格栅板232和格栅板233之间。由两层沿垂直于第一纤维增强材料层12的方向叠加并错开设置的格栅板组成的支撑结构较由一层格栅板组成的支撑结构，不仅可以减少两层蜂窝板之间供气流流通的通道的截面积减小，从而进一步降低导热性能，还可以进一步提高气体存储罐的抗弯能力、耐负压能力及压力等级。
除上述结构外，本实施例其他结构均与实施例3相同。
实施例5
与实施例3不同，如图11所示，本实施例中的支撑结构由一层波浪板24组成。波浪板的内表面241与热辐射层01的热辐射吸收层15机械咬合，波浪板的外表面242与第一密封层16粘接或机械咬合。
较金属杆件组成的支撑结构，波浪板不仅具有更低的导热系数，减少容腔111内液化气体与外界的热交换，避免液化气体升温汽化膨胀，同时可实现整体承力，提供更加均匀的支撑力，从而提高气体存储罐的抗弯能力、耐负压能力及压力等级。
除上述结构外，本实施例其他结构均与实施例3中具有一层蜂窝板的气体存储罐的结构相同。
实施例6
如图12所示，气体存储罐包括一个罐体1。罐体1包括内胆11。内胆11的径向截面呈顶角为圆角的矩形。内胆11设有容腔111，容腔111用于存储液化气体。内胆11由纯金属、合金或树脂制得，避免容腔111内的液化气体泄漏，起到密封作用。内胆11的外表面包覆有四层第一纤维增强材料层，分别为第一纤维增强材料层121、第一纤维增强材料层122、第一纤维增强材料层123和第一纤维增强材料层124。第一纤维增强材料层121、第一纤维增强材料层122、第一纤维增强材料层123和第一纤维增强材料层124沿垂直于内胆11外表面的方向依次叠加设置。第一纤维增强材料层由第一纤维增强材料线或第一纤维增强材料带缠绕内胆11的外表面后加热固化形成。
任意相邻的两层第一纤维增强材料层之间均设有支撑结构。支撑结构可以为沿圆周方向分布的支撑条，也可以由蜂窝结构材料、格栅结构材料和波浪结构材料中的一种或任意几种组成。
本实施例优选方案，第一纤维增强材料层121和第一纤维增强材料层122之间、第一纤维增强材料层123和第一纤维增强材料层124之间的支撑结构均由一层蜂窝板22组成。蜂窝板22将第一纤维增强材料层121和第一纤维增强材料层122间隔设置。蜂窝板22上的孔221沿垂直于第一纤维增强材料层的方向延伸(如图5所示)。较金属杆件组成的支撑结构，蜂窝板不仅具有更低的导热系数，减少容腔111内液化气体与外界的热交换，避免液化气体升温汽化膨胀，同时可实现整体承力，提供更加均匀的支撑力，从而提高气体存储罐的抗弯能力、耐负压能力及压力等级。蜂窝板22上的任一孔221都可以通过孔壁上的气孔与相邻的孔连通，用以提高蜂窝板22内的抽真空效果，进一步提高气体存储罐的保温能力，有效避免液化气体与外界热交换后升温汽化膨胀。
第一纤维增强材料层122和第一纤维增强材料层123之间的支撑结构包括多根支撑条21。多根支撑条21沿圆周方向均匀分布，使第一纤维增强材料层12间隔设置。支撑条21由第二纤维增强材料线或第二纤维增强材料带缠绕后加热固化制得，或采用树脂传递模塑成型工艺形成。支撑条21采用纤维增强材料制备，较金属杆件的导热系数大大降低，减少容腔111内液化气体与外界的热交换，避免液化气体升温汽化膨胀。
对相邻两层第一纤维增强材料层之间的空隙进行抽真空处理，使两层第一纤维增强材料层12之间的空隙处于真空状态，从而将内胆11和外界绝热隔开，对容腔111内的液化气体起到保温作用，有效避免液化气体与外界热交换后升温汽化膨胀。
第一纤维增强材料层122和第一纤维增强材料层123之间还设有热辐射层01，热辐射层01的结构和作用和实施例3中的热辐射层01的结构和作用相同。热辐射层01的多层热辐射反射层14和多层热辐射吸收层15。热辐射反射层14和热辐射吸收层15交替叠加设置于第一纤维增强材料层122和支撑条21之间。热辐射反射层14为具有镜面的金属箔，金属箔可选自铝箔、银箔、金箔、铜箔中的一种或任意几种。热辐射吸收层15为第五纤维层或第五纤维增强材料层。本实施例优选方案，热辐射反射层14为具有镜面的铝箔，热辐射吸收层为第五纤维层。
外界的热辐射射向气体存储罐时，可被热辐射反射层14反射后被热辐射吸收层15吸收，从而进一步减少容腔111内液化气体与外界的热交换，进一步避免液化气体升温汽化膨胀。
因为热辐射吸收层15为第五纤维层或第五纤维增强材料层，透气性高，其内部被抽真空后也可进一步减少热交换，且热辐射吸收层15内的真空度越高，热交换越少。还可在热辐射反射层14上设置通孔，来提高热辐射吸收层15内的抽真空效果。如图3所示，或是在热辐射反射层14和热辐射吸收层15之间设置非金属填充物17使热辐射反射层14和热辐射吸收层15间隔设置，来提高热辐射吸塑层15内的抽真空效果。
第一纤维增强材料层122和第一纤维增强材料层123之间还设有一层第一密封层16。第一密封层16设置于支撑条21和第一纤维增强材料层123之间，用以避免外界空气渗入第一纤维增强材料层123以内区域，确保第一纤维增强材料层123以内区域良好的真空性能。第一密封层16由金属或树脂制得。
第一纤维增强材料层12为第一纤维增强树脂层，第一纤维增强树脂层包括第一纤维及第一树脂。第二纤维增强材料为第二纤维增强树脂，第二纤维增强树脂包括第二纤维和第二树脂。第五纤维层包括第五纤维。第五纤维增强材料层为第五纤维增强树脂层。其中，第一纤维、第二纤维和第五纤维相同或不同，第一纤维、第二纤维和第五纤维选自玻璃纤维、碳纤维、金属纤维、硼纤维、石棉纤维、芳纶纤维、奥纶纤维、聚酯纤维、尼龙纤维、维尼纶纤维、聚丙烯纤维、聚酰亚胺纤维、棉纤维和剑麻中的一种或任意几种；第一树脂、第二树脂和第五树脂相同或不同，第一树脂、第二树脂和第五树脂选自环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基树脂、苯并噁嗪树脂、聚酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、双马来酰亚胺树脂中的一种或任意几种。各层第一纤维增强材料层中的第一纤维相同或不同，各层第一纤维增强材料层中的第一树脂相同或不同，各层第五纤维层中的第五纤维相同或不同，各层第五纤维增强材料层中的第五纤维相同或不同，各层第五纤维增强材料层中的第五树脂相同或不同。本实施例优选方案，第五纤维为玻璃纤维。
本实施例的气体存储罐，充分利用了纤维增强材料的可设计性和疲劳性等性能，从而具有优异的耐压力性能。与传统的不锈钢存储罐相比，在达到相同的压力等级的情况下，本实施例的气体存储罐的具有明显的重量优势，可减轻50％-65％的重量。这也就意味着可降低运输成本。与传统的不锈钢存储罐相比，在重量相同、相同容积的情况下，本实施例的气体存储罐的压力等级提高50％。
本实施例的气体存储罐的最大压力等级可达到20个大气压，而相同重量、相同容积的全金属存储罐的压力等级不到1个大气压。在1个大气压下，而液态天然气在不高于零下162℃即可保持液态。而在20个大气压下，液化天然气需要在不高于零下105℃的条件下保持液态。一般液化天然气在注入容腔内的起始温度为零下162℃，所以采用本实施例的气体存储罐存储液化天然气，在存储过程中，容腔内的温度允许升高不超过57℃的范围即可确保液化天然气不沸腾汽化。而采用传统的全金属存储罐存储液化天然气，在存储过程中，容腔内的温度不允许升高才能确保液化天然气不沸腾汽化。也就是说，与传统的全金属存储罐相比，在重量相同容积相同的情况下，本实施例的气体存储罐内液化气体的汽化温度升高，液化气体允许的温度浮动范围扩大，从而降低了对本实施例的气体存储罐保温性能的要求，本实施例的气体存储罐的应用范围扩大，实用性更强。
如图13所示，内胆11可设有凸起112，形成褶皱。凸起112和第一纤维增强材料层122之间的空隙内填充泡沫02。泡沫02起到限制凸起112移动，从而可避免内胆11受热膨胀时扩张，进一步提高储罐的抗压能力，提高压力等级。
实施例7
与实施例6不同，本实施例第一纤维增强材料层122和第一纤维增强材料层123之间的支撑结构由两层蜂窝板沿垂直于第一纤维增强材料层的方向叠加形成，且两层蜂窝板错开设置，即两层蜂窝板上的孔非同轴设置。多层热辐射反射层14和多层热辐射吸收层15交替叠加设置于蜂窝板222和蜂窝板223之间。由两层沿垂直于第一纤维增强材料层12的方向叠加并错开设置的蜂窝板组成的支撑结构较由一层蜂窝板组成的支撑结构，不仅可以减少两层蜂窝板之间供气流流通的通道的截面积减小，从而进一步降低导热性能，还可以进一步提高气体存储罐的抗弯能力、耐负压能力及压力等级。
第一纤维增强材料层122和第一纤维增强材料层123之间的蜂窝板的孔密度低于第一纤维增强材料层121和第一纤维增强材料层122之间的蜂窝板的孔密度、低于第一纤维增强材料层123和第一纤维增强材料层124之间的蜂窝板的孔密度。蜂窝板的孔密度越小，真空度越大，隔热效果越好。
除上述结构外，本实施例其他结构均与实施例6的结构相同。
实施例8
如图14所示，气体存储罐包括一个罐体1。罐体1包括内胆11。内胆11的径向截面呈顶角为圆角的矩形。内胆11设有容腔111，容腔111用于存储液化气体。内胆11由纯金属、合金或树脂制得，避免容腔111内的液化气体泄漏，起到密封作用。内胆11的外表面包覆有三层第一纤维增强材料层，分别为第一纤维增强材料层121、第一纤维增强材料层122和第一纤维增强材料层123。第一纤维增强材料层121、第一纤维增强材料层122和第一纤维增强材料层123沿垂直于内胆11外表面的方向依次叠加设置。第一纤维增强材料层由第一纤维增强材料线或第一纤维增强材料带缠绕内胆11的外表面后加热固化形成。
任意相邻的两层第一纤维增强材料层之间均设有支撑结构。支撑结构可以为沿圆周方向分布的支撑条，也可以由蜂窝结构材料、格栅结构材料和波浪结构材料中的一种或任意几种组成。
本实施例优选方案，第一纤维增强材料层121和第一纤维增强材料层122之间、第一纤维增强材料层122和第一纤维增强材料层123之间的支撑结构均由一层蜂窝板22组成。蜂窝板22将第一纤维增强材料层121和第一纤维增强材料层122间隔设置。蜂窝板22上的孔221沿垂直于第一纤维增强材料层的方向延伸(如图5所示)。较金属杆件组成的支撑结构，蜂窝板不仅具有更低的导热系数，减少容腔111内液化气体与外界的热交换，避免液化气体升温汽化膨胀，同时可实现整体承力，提供更加均匀的支撑力，从而提高气体存储罐的抗弯能力、耐负压能力及压力等级。蜂窝板22上的任一孔221都可以通过孔壁上的气孔与相邻的孔连通，用以提高蜂窝板22内的抽真空效果，进一步提高气体存储罐的保温能力，有效避免液化气体与外界热交换后升温汽化膨胀。
对相邻两层第一纤维增强材料层之间的空隙进行抽真空处理，使两层第一纤维增强材料层12之间的空隙处于真空状态，从而将内胆11和外界绝热隔开，对容腔111内的液化气体起到保温作用，有效避免液化气体与外界热交换后升温汽化膨胀。
第一纤维增强材料层122和第一纤维增强材料层123之间还设有热辐射层01，热辐射层01的结构和作用和实施例3中的热辐射层01的结构和作用相同。热辐射层01的多层热辐射反射层14和多层热辐射吸收层15。热辐射反射层14和热辐射吸收层15交替叠加设置于第一纤维增强材料层122和蜂窝板22之间。热辐射反射层14为具有镜面的金属箔，金属箔可选自铝箔、银箔、金箔、铜箔中的一种或任意几种。热辐射吸收层15为第五纤维层或第五纤维增强材料层。本实施例优选方案，热辐射反射层14为具有镜面的铝箔，热辐射吸收层为第五纤维层。
外界的热辐射射向气体存储罐时，可被热辐射反射层14反射后被热辐射吸收层15吸收，从而进一步减少容腔111内液化气体与外界的热交换，进一步避免液化气体升温汽化膨胀。
因为热辐射吸收层15为第五纤维层或第五纤维增强材料层，透气性高，其内部被抽真空后也可进一步减少热交换，且热辐射吸收层15内的真空度越高，热交换越少。还可在热辐射反射层14上设置通孔，来提高热辐射吸收层15内的抽真空效果。如图3所示，或是在热辐射反射层14和热辐射吸收层15之间设置非金属填充物17使热辐射反射层14和热辐射吸收层15间隔设置，来提高热辐射吸塑层15内的抽真空效果。
第一纤维增强材料层121和第一纤维增强材料层122之间还设有一层第一密封层16。第一密封层16设置于蜂窝板22和第一纤维增强材料层122之间，用以避免外界空隙渗入第一纤维增强材料层122以内区域，确保第一纤维增强材料层122以内区域良好的真空性能。第一密封层16由金属或树脂制得。
第一纤维增强材料层12为第一纤维增强树脂层，第一纤维增强树脂层包括第一纤维及第一树脂。第五纤维层包括第五纤维。第五纤维增强材料层为第五纤维增强树脂层。其中，第一纤维和第五纤维相同或不同，第一纤维和第五纤维选自玻璃纤维、碳纤维、金属纤维、硼纤维、石棉纤维、芳纶纤维、奥纶纤维、聚酯纤维、尼龙纤维、维尼纶纤维、聚丙烯纤维、聚酰亚胺纤维、棉纤维和剑麻中的一种或任意几种；第一树脂和第五树脂相同或不同，第一树脂和第五树脂选自环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基树脂、苯并噁嗪树脂、聚酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、双马来酰亚胺树脂中的一种或任意几种。各层第一纤维增强材料层中的第一纤维相同或不同，各层第一纤维增强材料层中的第一树脂相同或不同，各层第五纤维层中的第五纤维相同或不同，各层第五纤维增强材料层中的第五纤维相同或不同，各层第五纤维增强材料层中的第五树脂相同或不同。本实施例优选方案，第五纤维为玻璃纤维。
本实施例的气体存储罐，充分利用了纤维增强材料的可设计性和疲劳性等性能，从而具有优异的耐压力性能。与传统的不锈钢存储罐相比，在达到相同的压力等级的情况下，本实施例的气体存储罐的具有明显的重量优势，可减轻50％-65％的重量。这也就意味着可降低运输成本。与传统的不锈钢存储罐相比，在重量相同、相同容积的情况下，本实施例的气体存储罐的压力等级提高50％。
本实施例的气体存储罐的最大压力等级可达到20个大气压，而相同重量、相同容积的全金属存储罐的压力等级不到1个大气压。在1个大气压下，而液态天然气在不高于零下162℃即可保持液态。而在20个大气压下，液化天然气需要在不高于零下105℃的条件下保持液态。一般液化天然气在注入容腔内的起始温度为零下162℃，所以采用本实施例的气体存储罐存储液化天然气，在存储过程中，容腔内的温度允许升高不超过57℃的范围即可确保液化天然气不沸腾汽化。而采用传统的全金属存储罐存储液化天然气，在存储过程中，容腔内的温度不允许升高才能确保液化天然气不沸腾汽化。也就是说，与传统的全金属存储罐相比，在重量相同容积相同的情况下，本实施例的气体存储罐内液化气体的汽化温度升高，液化气体允许的温度浮动范围扩大，从而降低了对本实施例的气体存储罐保温性能的要求，本实施例的气体存储罐的应用范围扩大，实用性更强。
实施例9
罐体的径向截面增大到一定值后极易变形。为了避免这一问题，如图15所示，气体存储罐可由四个径向截面较小的罐体1组合，满足容积要求的同时，避免了罐体的径向截面引起的罐体变形问题。本实施例中的罐体1选自实施例1-8中任一实施例所述的罐体。气体存储罐还包括一支架3。支架3截面呈十字形，并沿轴向延伸指定长度。四个罐体1分别抵靠在支架3上的一个卡槽31内。支架还包括挡片32，挡片32用于限制罐体1径向移动。支架3由第二纤维增强材料线或第二纤维增强材料带缠绕后加热固化形成，或采用树脂传递模塑成型工艺形成。
抵靠在卡槽31内的四个罐体1的外部还包覆有两层第三纤维增强材料层4。两层第三纤维增强材料层4沿垂直于罐体1外表面的方向依次叠加设置。第三纤维增强材料层4由第三纤维增强材料线或第三纤维增强材料带依次缠绕抵靠在卡槽31内的四个罐体1的外部后加热固化形成。第三纤维增强材料层4将四个罐体1锁紧在支架3上。
两层第三纤维增强材料层4之间设有支撑结构。支撑结构可以为沿圆周方向分布的支撑条，也可以由蜂窝结构材料、格栅结构材料和波浪结构材料中的一种或任意几种组成。本实施例的优选方案，如图7所示，两层第三纤维增强材料层4之间的支撑结构由蜂窝板222和蜂窝板223两层蜂窝板沿垂直于第三纤维增强材料层的方向叠加形成，且两层蜂窝板错开设置，即蜂窝板222上的孔221与蜂窝板223上的孔221非同轴设置。由两层沿垂直于第一纤维增强材料层12的方向叠加并错开设置的蜂窝板组成的支撑结构较由一层蜂窝板组成的支撑结构，不仅可以减少两层蜂窝板之间供气流流通的通道的截面积减小，从而进一步降低导热性能，还可以进一步提高气体存储罐的抗弯能力、耐负压能力及压力等级。
蜂窝板222和蜂窝板223之间还设有热辐射层01，热辐射层01的结构和作用和实施例3中的热辐射层01的结构和作用相同。热辐射层01的多层热辐射反射层14和多层热辐射吸收层15。热辐射反射层14为具有镜面的金属箔，金属箔可选自铝箔、银箔、金箔、铜箔中的一种或任意几种。热辐射吸收层15为第五纤维层或第五纤维增强材料层。本实施例优选方案，热辐射反射层14为具有镜面的铝箔，热辐射吸收层为第五纤维层。
外界的热辐射射向气体存储罐时，可被热辐射反射层14反射后被热辐射吸收层15吸收，从而进一步减少容腔111内液化气体与外界的热交换，进一步避免液化气体升温汽化膨胀。
因为热辐射吸收层15为第五纤维层或第五纤维增强材料层，透气性高，其内部被抽真空后也可进一步减少热交换，且热辐射吸收层15内的真空度越高，热交换越少。还可在热辐射反射层14上设置通孔，来提高热辐射吸收层15内的抽真空效果。如图3所示，或是在热辐射反射层14和热辐射吸收层15之间设置非金属填充物17使热辐射反射层14和热辐射吸收层15间隔设置，来提高热辐射吸塑层15内的抽真空效果。
罐体1和内层的第三纤维增强材料层4之间还设有一层第三密封层5，用以避免外界空隙渗入内层第三纤维增强材料层4以内区域，确保内层第三纤维增强材料层4以内区域良好的真空性能。第三密封层5由金属或树脂制得。
第三纤维增强材料为第三纤维增强树脂，第三纤维增强树脂包括第三纤维和第三树脂。第五纤维层包括第五纤维。第五纤维增强材料层为第五纤维增强树脂层。其中，第三纤维和第五纤维相同或不同，第三纤维和第五纤维选自玻璃纤维、碳纤维、金属纤维、硼纤维、石棉纤维、芳纶纤维、奥纶纤维、聚酯纤维、尼龙纤维、维尼纶纤维、聚丙烯纤维、聚酰亚胺纤维、棉纤维和剑麻中的一种或任意几种；第三树脂和第五树脂相同或不同，第三树脂和第五树脂选自环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基树脂、苯并噁嗪树脂、聚酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、双马来酰亚胺树脂中的一种或任意几种。各层第三纤维增强材料层中的第三纤维相同或不同，各层第三纤维增强材料层中的第三树脂相同或不同，各层第五纤维层中的第五纤维相同或不同，各层第五纤维增强材料层中的第五纤维相同或不同，各层第五纤维增强材料层中的第五树脂相同或不同。本实施例优选方案，第五纤维为玻璃纤维。
实施例10
在实施例1-9中任一实施例所述的气体存储罐的基础上，在气体存储罐的最外层包覆复合材料层。以实施例9中的气体存储罐为例，如图16所示，复合材料层6包括两层第四纤维层61和两层金属层62。第四纤维层61和金属层62依次交替叠加设置。复合材料层6与实施例9中的气体存储罐最外层的第三纤维增强材料层4接触的为第四纤维层61。
第四纤维层包括第四纤维，第四纤维选自玻璃纤维、碳纤维、金属纤维、硼纤维、石棉纤维、芳纶纤维、奥纶纤维、聚酯纤维、尼龙纤维、维尼纶纤维、聚丙烯纤维、聚酰亚胺纤维、棉纤维和剑麻中的一种或任意几种。
复合材料层6可提高气体存储罐的抗冲击能力，延长气体存储罐的使用寿命，同时使气体存储罐可应用于恶劣环境下。
实施例11
如图17和18所示，在实施例1-10中任一实施例的基础上，气体存储罐还包括安装架。安装架包括两个间隔设置的矩形框03，矩形框03上设有与罐体1相适应的插槽04。罐体1设置在两个矩形框03之间，两端分别插入其中一个插槽04内。
安装架还包括四根防撞条05，四根防撞条05沿圆周方向均匀分布在所述罐体1的外部，两端分别插入一个矩形框03上的安装槽06内，以与矩形框03连接。
防撞条05包括泡沫杆，泡沫杆的两端分别设有一金属接头051。金属接头051与矩形框03上的安装槽06相配合，将泡沫杆与矩形框03连接。
泡沫杆与金属接头粘接、螺栓连接，或通过第二纤维增强材料线或第二纤维增强材料带依次缠绕金属接头和所述泡沫杆后将金属接头与泡沫杆连接。
还可在四根防撞条外部包覆保护层07，保护层07可有纤维增强材料制得。
防撞条05可避免罐体受到撞击，对罐体起到保护作用。保护层07可对罐体起到遮挡作用，保护罐体，防止罐体在运输过程中被腐蚀。
本发明中的实施例仅用于对本发明进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域内技术人员可以想到的其他实质上等同的替代，均在本发明保护范围内。
Claims (29)
1.气体存储罐，其特征在于，包括至少一个罐体；所述罐体包括内胆；所述内胆设有容腔；
所述容腔用于存储液化气体；所述内胆的外表面包覆有至少一层第一纤维增强材料层；
所述内胆的外表面包覆有至少两层第一纤维增强材料层；所述至少两层第一纤维增强材料层依次叠加设置在所述内胆外表面；
至少一层第一纤维增强材料层与其相邻的第一纤维增强材料层之间设有支撑结构；所述支撑结构用于将相邻的两层第一纤维增强材料层间隔设置；相邻的两层第一纤维增强材料层之间抽真空；
所述支撑结构由蜂窝结构材料、格栅结构材料和波浪结构材料中的一种或任意几种组成；所述蜂窝结构材料上的孔或所述格栅结构材料上的孔沿垂直于所述第一纤维增强材料层的方向延伸。
2.根据权利要求1所述的气体存储罐，其特征在于，所述内胆由金属或树脂制得。
3.根据权利要求1所述的气体存储罐，其特征在于，所述第一纤维增强材料层由第一纤维增强材料线或第一纤维增强材料带缠绕后加热固化形成。
4.根据权利要求1所述的气体存储罐，其特征在于，还包括一支架；所述支架截面呈十字形，并沿轴向延伸指定长度；所述罐体的个数为四个；每个所述罐体抵靠在所述支架上的一个卡槽内；所述支架还包括挡片；所述挡片用于限制所述罐体径向移动。
5.根据权利要求4所述的气体存储罐，其特征在于，所述支架由第二纤维增强材料线或第二纤维增强材料带缠绕后加热固化形成，或采用树脂传递模塑成型工艺形成。
6.根据权利要求4所述的气体存储罐，其特征在于，四个所述罐体的外部还设有至少一层第三纤维增强材料层；所述第三纤维增强材料层由第三纤维增强材料线或第三纤维增强材料带依次缠绕在四个所述罐体的外部后加热固化形成；第三纤维增强材料层将四个所述罐体与所述支架连接。
7.根据权利要求6所述的气体存储罐，其特征在于，所述第三纤维增强材料层的数量为至少两层；所述至少两层第三纤维增强材料层依次叠加设置在所述罐体外表面。
8.根据权利要求7所述的气体存储罐，其特征在于，至少一层第三纤维增强材料层与其相邻的第三纤维增强材料层之间设有支撑结构；所述支撑结构用于将相邻的两层第三纤维增强材料层间隔设置；相邻的两层第三纤维增强材料层之间抽真空。
9.根据权利要求7所述的气体存储罐，其特征在于，至少一层第一纤维增强材料层与其相邻的第一纤维增强材料层之间设有所述第一密封层；至少一层第三纤维增强材料层与其相邻的第三纤维增强材料层之间设有第二密封层。
10.根据权利要求7所述的气体存储罐，其特征在于，位于最外层的所述第一纤维增强材料层的外表面包覆有复合材料层；位于最外层的所述第三纤维增强材料层的外表面包覆有复合材料层；所述复合材料层包括至少一层第四纤维层和至少一层金属层；所述第四纤维层和所述金属层依次交替叠加设置；所述复合材料层与所述第一纤维增强材料层或第三纤维增强材料层接触的最内层为第四纤维层。
11.根据权利要求9所述的气体存储罐，其特征在于，所述罐体与最内层的第三纤维增强材料层之间设有第三密封层。
12.根据权利要求10所述的气体存储罐，其特征在于，至少一层第一纤维增强材料层与其相邻的第一纤维增强材料层之间设有至少一层热辐射反射层和至少一层热辐射吸收层；至少一层第三纤维增强材料层与其相邻的第三纤维增强材料层之间设有至少一层热辐射反射层和至少一层热辐射吸收层；所述热辐射反射层和所述热辐射吸收层交替叠加设置。
13.根据权利要求12所述的气体存储罐，其特征在于，所述热辐射反射层和所述热辐射吸收层之间还设有非金属填充物；所述非金属填充物用于将所述热辐射反射层和所述热辐射吸收层间隔设置。
14.根据权利要求12所述的气体存储罐，其特征在于，所述热辐射反射层为具有镜面的金属箔；所述金属箔可选自铝箔、银箔、金箔、铜箔中的一种或任意几种。
15.根据权利要求14所述的气体存储罐，其特征在于，所述金属箔上设有通孔。
16.根据权利要求12所述的气体存储罐，其特征在于，所述热辐射吸收层为第五纤维层或第五纤维增强材料层。
17.根据权利要求1或8所述的气体存储罐，其特征在于，所述支撑结构包括多根支撑条；所述多根支撑条沿圆周方向分布；所述支撑条由第二纤维增强材料线或第二纤维增强材料带缠绕后加热固化制得，或采用树脂传递模塑成型工艺形成。
18.根据权利要求1所述的气体存储罐，其特征在于，所述蜂窝结构材料上的任一孔通过孔壁上的气孔与相邻的孔连通；所述格栅结构材料上的任一孔通过孔壁上的气孔与相邻的孔连通。
19.根据权利要求1所述的气体存储罐，其特征在于，所述支撑结构由至少一层蜂窝板或至少一层格栅板组成。
20.根据权利要求1所述的气体存储罐，其特征在于，所述支撑结构由至少两层蜂窝板、至少两层格栅板、或者至少一层蜂窝板和至少一层格栅板沿垂直于所述第一纤维增强材料层的方向依次叠加形成；其中任一蜂窝板或格栅板上的孔与相邻的蜂窝板或格栅板上的孔非同轴设置。
21.根据权利要求1或8所述的气体存储罐，其特征在于，所述支撑结构与所述第一纤维增强材料层或所述第三纤维增强材料层粘接或机械咬合。
22.根据权利要求1所述的气体存储罐，其特征在于，所述内胆的截面为圆形、矩形、或顶角为圆角的矩形。
23.根据权利要求1或4所述的气体存储罐，其特征在于，还包括安装架；所述安装架包括两个间隔设置的矩形框；所述矩形框上设有与所述罐体相适应的插槽；所述罐体设置在两个所述矩形框之间，两端分别插入其中一个所述插槽内。
24.根据权利要求23所述的气体存储罐，其特征在于，所述安装架还包括四根防撞条；所述四根防撞条沿圆周方向均匀分布在所述罐体的外部，两端分别与一个所述矩形框连接。
25.根据权利要求24所述的气体存储罐，其特征在于，所述防撞条包括泡沫杆；泡沫杆的两端分别设有一金属接头；所述金属接头与所述矩形框上的插座相配合，将所述泡沫杆与所述矩形框连接。
26.根据权利要求25所述的气体存储罐，其特征在于，所述泡沫杆与所述金属接头粘接、螺栓连接或通过第二纤维增强材料线或第二纤维增强材料带依次缠绕所述金属接头和所述泡沫杆后将所述金属接头与所述泡沫杆连接。
27.根据权利要求16所述的气体存储罐，其特征在于，所述第一纤维增强材料层为第一纤维增强树脂层；所述第一纤维增强树脂层包括第一纤维和第一树脂；所述第二纤维增强材料为第二纤维增强树脂；所述第二纤维增强树脂包括第二纤维和第二树脂；所述第三纤维增强材料层为第三纤维增强树脂层；所述第三纤维增强树脂层包括第三纤维和第三树脂；所述第四纤维层包括第四纤维；所述第五纤维层包括第五纤维；所述第五纤维增强材料层为第五纤维增强树脂层；所述第五纤维增强树脂层包括第五纤维和第五树脂；所述第一纤维、所述第二纤维、所述第三纤维、所述第四纤维和第五纤维相同或不同；所述第一纤维、所述第二纤维、所述第三纤维、所述第四纤维和所述第五纤维选自玻璃纤维、碳纤维、金属纤维、硼纤维、石棉纤维、芳纶纤维、奥纶纤维、聚酯纤维、尼龙纤维、维尼纶纤维、聚丙烯纤维、聚酰亚胺纤维、棉纤维和剑麻中的一种或任意几种；所述第一树脂、所述第二树脂、所述第三树脂和所述第五树脂相同或不同；所述第一树脂、所述第二树脂、所述第三树脂和所述第五树脂选自环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基树脂、苯并噁嗪树脂、聚酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、双马来酰亚胺树脂中的一种或任意几种；各层第一纤维增强材料层中的第一纤维相同或不同；各层第三纤维增强材料层中的第三纤维相同或不同；各层第五纤维层中的第五纤维相同或不同。
28.根据权利要求11所述的气体存储罐，其特征在于，所述第一密封层、所述第二密封层、所述第三密封层采用相同或不同的材料制得；用于制备所述第一密封层、所述第二密封层、所述第三密封层的材料选用金属或树脂。
29.根据权利要求12所述的气体存储罐，其特征在于，所述金属层为铝合金层。
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