CN112344202A - 一种双层低温液氢球罐的下出口结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双层低温液氢球罐的下出口结构，测量柱下端依次密封穿过外容器顶部连接口处的连接部、内容器顶部连接口、内容器底部连接口后穿插于外容器底部连接口中，且测量柱的轴线与内容器的竖向中心线重叠；连接管从测量柱底部套入，连接管底部通过下连接固定部密封固定于测量柱底部外壁上，且连接管内壁与测量柱外壁之间形成中空夹层，在连接管上套设有波纹管，波纹管顶部通过上连接固定部密封固定于连接管外壁上，波纹管底部通过外容器连接部密封固定连接于外容器底部连接口上，且波纹管内壁与连接管外壁之间留有间隙。上述结构通过波纹管的形变缓冲容器由于从常温到低温引起的形变，从而提高双层低温液氢球罐的安全稳定使用性能。
Description
技术领域
本发明涉及液氢储罐技术领域，尤其涉及一种双层低温液氢球罐的下出口结构。
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。
发明内容
本发明所需解决的技术问题是：提供一种能缓冲容器由于从常温到低温引起的形变、从而提高双层低温液氢球罐的安全稳定使用性能的双层低温液氢球罐的下出口结构。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：所述的一种双层低温液氢球罐的下出口结构，包括：带空腔的球状的外容器和带空腔的球状的内容器，内容器悬空设置于外容器的空腔中，且内容器外壁与外容器内壁之间形成真空夹层；测量柱下端依次密封穿过外容器顶部连接口处的连接部、内容器顶部连接口、内容器底部连接口后穿插于外容器底部连接口中，且测量柱的轴线与内容器的竖向中心线重叠；连接管从测量柱底部套入，连接管底部通过下连接固定部密封固定于测量柱底部外壁上，且连接管内壁与测量柱外壁之间形成中空夹层，在连接管上套设有波纹管，波纹管顶部通过上连接固定部密封固定于连接管外壁上，波纹管底部通过外容器连接部密封固定连接于外容器底部连接口上，且波纹管内壁与连接管外壁之间留有间隙。
进一步地，前述的一种双层低温液氢球罐的下出口结构，其中，测量柱为由内管和套于内管上的外管构成的双管结构。
进一步地，前述的一种双层低温液氢球罐的下出口结构，其中，连接管为由内连接管和套于内连接管上的外连接管构成的双管结构。
进一步地，前述的一种双层低温液氢球罐的下出口结构，其中，所述的内容器的球壳结构为上下差式瓣壁结构、橘式瓣壁结构、橘式左右差式瓣壁结构、足球式瓣壁结构中的一种。
进一步地，前述的一种双层低温液氢球罐的下出口结构，其中，所述的外容器的球壳结构为上下差式瓣壁结构、橘式瓣壁结构、橘式左右差式瓣壁结构、足球式瓣壁结构中的一种。
进一步地，前述的一种双层低温液氢球罐的下出口结构，其中，位于内容器底部连接口处的内容器内壁上固定设置有圆台状支承座，圆台状支承座的上端直径小于圆台状支承座的下端直径，测量柱密封穿插于圆台状支承座的中心通孔中。
本发明的有益效果是：上述结构通过波纹管的形变缓冲容器由于从常温到低温引起的形变，从而提高双层低温液氢球罐的安全稳定使用性能。
附图说明
图1是双层低温液氢球罐的局部结构示意图。
图2是本发明所述的双层低温液氢球罐的下出口结构的结构示意图。
图3是球壳结构为上下差式瓣壁结构的结构示意图。
图4是球壳结构为橘式瓣壁结构的结构示意图。
图5是球壳结构为橘式左右差式瓣壁结构的结构示意图。
图6是球壳结构为足球式瓣壁结构的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及优选实施例对本发明所述的技术方案作进一步详细的说明。
如图1和图2所示，本实施例中所述的一种双层低温液氢球罐的下出口结构，包括：带空腔的球状的外容器1和带空腔的球状的内容器2，内容器2悬空设置于外容器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10。内容器2悬空设置于外容器1的空腔中的结构通常采用支撑结构，即：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。测量柱3下端依次密封穿过外容器顶部连接口处的连接部4、内容器顶部连接口21、内容器底部连接口22后穿插于外容器底部连接口11中，且测量柱3的轴线与内容器2的竖向中心线重叠。连接管62从测量柱3底部套入，连接管62底部通过下连接固定部61密封固定于测量柱3底部外壁上，且连接管62的内壁与测量柱3的外壁之间形成中空夹层60，在连接管62上套设有波纹管64，波纹管64的顶部通过上连接固定部63密封固定于连接管62的外壁上，波纹管64的底部通过外容器连接部65密封固定连接于外容器底部连接口11上，且波纹管64的内壁与连接管62的外壁之间留有间隙。上述结构设计，通过波纹管64的形变，能缓冲容器由于从常温到低温引起的形变，从而提高双层低温液氢球罐的安全稳定使用性能。
本实施例中，位于内容器底部连接口22处的内容器2的内壁上固定设置有圆台状支承座5，圆台状支承座5的上端直径小于圆台状支承座5的下端直径，测量柱3密封穿插于圆台状支承座5的中心通孔中。圆台状支承座5能为测量柱3提供支撑作用。
本实施例中，测量柱3为由内管31和套于内管31上的外管32构成的双管结构。内管材料可以采用316L，外管材料可以采用316L或其他绝热性能良好的奥氏体材料。连接管62为由内连接管和套于内连接管上的外连接管构成的双管结构。内连接管和外连接管采用的材料可以相同也可以不同，其中外连接管材料选择具有绝热耐腐蚀性能的材料。
所述的内容器2的球壳结构采用上下差式瓣壁结构71、橘式瓣壁结构72、橘式左右差式瓣壁结构73、足球式瓣壁结构74中的一种。所述的外容器1的球壳结构采用上下差式瓣壁结构71、橘式瓣壁结构72、橘式左右差式瓣壁结构73、足球式瓣壁结构74中的一种。
当双层低温液氢球罐的容积为500～3000立方米时，内容器2的球壳结构和外容器1的球壳结构通常采用橘式瓣壁结构72，如图4所示，相对于其他几种球壳结构，橘式瓣壁结构72制造相对容易，适用于中小型容器的制造。橘式瓣壁结构72由顶盖701、底盖702和若干瓣片703密封焊接拼接构成。双层低温液氢球罐中供各管路穿过的通孔分布于顶盖701、底盖702上。
当双层低温液氢球罐的容积为3000～10000立方米时，内容器2的球壳结构和外容器1的球壳结构通常采用上下差式瓣壁结构71、橘式左右差式瓣壁结构73中的一种。如图3和图5所示，上下差式瓣壁结构71、橘式左右差式瓣壁结构73这两种球壳结构焊接拼接后整体结构更加稳定，能避免应力过分集中，因而适用于大容器的制造。上下差式瓣壁结构71、橘式左右差式瓣壁结构73均由顶盖701、底盖702和若干瓣片703密封焊接拼接构成。双层低温液氢球罐中供各管路穿过的通孔分布于顶盖701、底盖702上。
足球式瓣壁结构74是性能最优的球壳结构，如图6所示，相比其他几种球壳结构，足球式瓣壁结构74制造难度最高，但适用于各种容积的双层低温液氢球罐的制造。足球式瓣壁结构74由若干瓣片703密封焊接拼接构成。双层低温液氢球罐中供各管路穿过的通孔分布于任意瓣片703上。
以上所述仅是本发明的较佳实施例，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明要求保护的范围。
Claims (6)
1.一种双层低温液氢球罐的下出口结构，包括：带空腔的球状的外容器和带空腔的球状的内容器，内容器悬空设置于外容器的空腔中，且内容器外壁与外容器内壁之间形成真空夹层；其特征在于：测量柱下端依次密封穿过外容器顶部连接口处的连接部、内容器顶部连接口、内容器底部连接口后穿插于外容器底部连接口中，且测量柱的轴线与内容器的竖向中心线重叠；连接管从测量柱底部套入，连接管底部通过下连接固定部密封固定于测量柱底部外壁上，且连接管内壁与测量柱外壁之间形成中空夹层，在连接管上套设有波纹管，波纹管顶部通过上连接固定部密封固定于连接管外壁上，波纹管底部通过外容器连接部密封固定连接于外容器底部连接口上，且波纹管内壁与连接管外壁之间留有间隙。
2.根据权利要求1所述的一种双层低温液氢球罐的下出口结构，其特征在于：测量柱为由内管和套于内管上的外管构成的双管结构。
3.根据权利要求1或2所述的一种双层低温液氢球罐的下出口结构，其特征在于：连接管为由内连接管和套于内连接管上的外连接管构成的双管结构。
4.根据权利要求1所述的一种双层低温液氢球罐的下出口结构，其特征在于：所述的内容器的球壳结构为上下差式瓣壁结构、橘式瓣壁结构、橘式左右差式瓣壁结构、足球式瓣壁结构中的一种。
5.根据权利要1或4所述的一种双层低温液氢球罐的下出口结构，其特征在于：所述的外容器的球壳结构为上下差式瓣壁结构、橘式瓣壁结构、橘式左右差式瓣壁结构、足球式瓣壁结构中的一种。
6.根据权利要1或2所述的一种双层低温液氢球罐的下出口结构，其特征在于：位于内容器底部连接口处的内容器内壁上固定设置有圆台状支承座，圆台状支承座的上端直径小于圆台状支承座的下端直径，测量柱密封穿插于圆台状支承座的中心通孔中。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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