CN113357529A - 一种低温储罐及由其构成的液氢加氢站 - Google Patents

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Abstract

一种低温储罐，是由其内装有定子和转子带动同轴叶轮为液态介质增压输出的装置构成的，其对应的出液管路有液态介质增压输出；一种液氢加氢站，是由低温储罐、定子和转子带动同轴叶轮为液态氢增压输出的装置亦简称泵、加氢机构成；其技术特征是：低温储罐内的液态氢，经定子和转子带动同轴叶轮为液氢增压输出的装置亦简称泵加压输出，其出液口管路与低温储罐的上进液、下进液、加氢机入口液管路相连接，通过管路上阀的控制实现了上下进液调压和加注功能。上述方案在本人以前的授权专利《液态天然气加气站》基础上，再次发明创造，达到了加油站一样的简单、高效、安全的技术效果，意想不到效果是：可以标准化实现大规模复制与推广。

Description

一种低温储罐及由其构成的液氢加氢站
技术领域
本案涉及一种低温储罐，适应零下253度液氢储存，可以构成液氢运输工具和加氢站设备，从而形成一个液氢运输与加氢站网络，属于氢能领域；适应如此低温，也同样适用于任何介质的低温液体，其保护范围包括由其构成任何低温液态介质(含LNG)的运输工具和加液站。
背景技术
当前，市面上使用的低温储罐大多数都是LNG储罐，只能适应于LNG零下163度储存，其储罐内胆制作采用材料上的缺陷，无法适用于液氢零下253度储存；
中游运输环节，现有的低温储罐输出的液态天然气没有动力加压输送，其构成的LNG运输槽车需要自带一个LNG汽化器用于增压卸车，这无疑消耗了大量的LNG蒸发天然气，还提高了液态天然气的饱和温度和饱和压力，减少了有效存储时间；车上配置的汽化器体积庞大降低了运输效率；自增压卸车速度慢，工艺流程繁琐，安全上有隐患；这样的运输工具导致下游液态天然气加气站还要考虑自增压卸车、罐压力平衡、用站上泵等多种卸车方式，大大增加了下游液态天然气加气站的工艺管路的复杂程度；也就是运输环节的工艺流程复杂，效率低下，会增加下游加液站的复杂程度。
下游加注环节，低温储罐与低温泵通过管路连接构成的液态天然气加气站，所配置的低温绝热管路复杂、控制点多，调压、预冷、加注、调饱和等几种工作状态，能源(冷能)损耗大，导致整个LNG运输与液态天然气加气站网络非常耗能，浪费大量的LNG蒸发气；每个液态天然气加气站设备投资巨大，工艺流程复杂，人员培训困难，全国所有的天然气加液站，每个站几乎都不一样，至今没有办法统一成一个工艺流程，大规模复制起来非常困难，更没有办法像加油站那样简单、安全、高效可以在全世界各地推广。
发明内容
本案申请是在本人已经授权的发明专利基础上再次发明创造，授权发明专利名称为《液态天然气加气站》(授权专利号是：ZL201210084602.0)；借鉴以前本人授权发明专利的优点，克服缺点，很好解决了背景技术存在的问题；本案构思来源于本人上述授权的发明专利，并非本领域技术人员显而易见得到的。
随着我国“碳达峰和碳中和”加快实施，氢能技术路线是最佳的实现路径和重要的技术手段，结合本人的授权专利，液氢运输和加氢站技术工艺不能再走LNG运输与加气站的老路，简化工艺流程就必须要技术创新，必须要在低温储罐和低温泵这两个设备上下功夫。从运输、加注环节的设备入手，设计出这两个环节共用的设备，这样就有了外供电源提供动力加压装置能输出有压力的液态介质的低温储罐的创新方案。
技术方案：
一种低温储罐，是由其内装有定子和转子带动同轴叶轮为液态介质增压输出的装置构成的，其对应的出液管路有液态介质增压输出；
其技术特征是：
两个含内胆和外壳双层结构的容器，小双层结构的容器嵌套在大双层结构的容器上，一端在大容器外壳的内部，一端在大容器外壳的外部，大小容器的内胆存储低温介质，外壳为内胆的保护层，与内胆之间保持一定间距，形成绝热空间，承载内胆和低温介质的重力荷载以及绝热层的真空负压；同时，大容器的内胆和外壳之间也为小双层结构容器的摆放提供一定的空间；
小双层结构的容器的液相和气相分别与大双层结构的液相和气相联通；
在小双层结构容器内水平方向装定子和转子带动同轴叶轮为液态介质增压输出装置；
或，
两个含内胆和外壳双层结构的容器，小双层结构的容器附在在大双层结构的容器的外壳上，大小容器的内胆存储低温介质，外壳为内胆的保护层，与内胆之间保持一定间距，形成绝热空间，承载内胆和低温介质的重力荷载以及绝热层的真空负压；
小双层结构的容器的液相和气相分别与大双层结构的液相和气相联通；
在小双层结构容器内水平方向装定子和转子带动同轴叶轮为液态介质增压输出装置；
或，
内胆和外壳双层结构的容器，内胆存储低温介质，外壳为内胆的保护层，与内胆之间保持一定间距，形成绝热空间，承载内胆和低温介质的重力荷载以及绝热层的真空负压；
在内胆和外壳双层结构的容器内胆底部水平方向装一个或多个定子和转子带动同轴叶轮为液态介质增压输出装置；一个或多个定子和转子带动同轴叶轮为液态介质增压输出装置电缆与控制线包裹绝热材料在储罐顶部穿过内胆经外壳引出。
或者换一种说法；
技术方案：
一种低温储罐，是由其内装有定子和转子带动同轴叶轮为液态介质增压输出的装置构成的，技术特征在于：其对应的出液管路中有液态介质增压输出；
限定附属权利是：
其技术特征在于：
两个含内胆和外壳双层结构的容器，小双层结构的容器嵌套在大双层结构的容器上，一端在大容器外壳的内部，一端在大容器外壳的外部，大小容器的内胆存储低温介质，外壳为内胆的保护层，与内胆之间保持一定间距，形成绝热空间，承载内胆和低温介质的重力荷载以及绝热层的真空负压；同时，大容器的内胆和外壳之间也为小双层结构容器的摆放提供一定的空间；
小双层结构的容器的液相和气相分别与大双层结构的液相和气相联通；
在小双层结构容器内水平方向装定子和转子带动同轴叶轮为液态介质增压输出装置；
或，
两个含内胆和外壳双层结构的容器，小双层结构的容器附在大双层结构的容器的外壳上，大小容器的内胆存储低温介质，外壳为内胆的保护层，与内胆之间保持一定间距，形成绝热空间，承载内胆和低温介质的重力荷载以及绝热层的真空负压；
小双层结构的容器的液相和气相分别与大双层结构的液相和气相联通；
在小双层结构容器内水平方向装定子和转子带动同轴叶轮为液态介质增压输出装置；
或，
内胆和外壳双层结构的容器，内胆存储低温介质，外壳为内胆的保护层，与内胆之间保持一定间距，形成绝热空间，承载内胆和低温介质的重力荷载以及绝热层的真空负压；
在内胆和外壳双层结构的容器内胆底部水平方向装一个或多个定子和转子带动同轴叶轮为液态介质增压输出装置；一个或多个定子和转子带动同轴叶轮为液态介质增压输出装置电缆与控制线包裹绝热材料在储罐顶部穿过内胆经外壳引出。
任何低温罐，在其内水平方向上安装定子和转子带动同轴叶轮为液态介质增压输出装置亦简称泵，就在本案申请的权利保护范围内；
内胆接触液态介质采用临氢材料，就在液氢储罐，适用于液氢零下253度储存，就在液氢储罐的保护范围内。
上述低温设备与汽车结合，就是液态介质运输工具；与加注机连接就是加注站；权利保护范围是：用其构成的任何液态介质的运输工具和加注站。
具体使用于液氢，就是液氢运输工具，与加氢机结合，就是加氢站，可以做成移动的加氢站，也可以做出固定式加氢站。
结合图1、2再次详细叙述：
方案一、
一种低温储罐，是由两个含内胆和外壳双层结构的容器(1、2)构成；其技术特征：小双层结构的容器(2)嵌套在大双层结构的容器(1)上，一端在大容器外壳(4)的内部，一端在大容器外壳(4)的外部，大小容器的内胆(3、5)存储低温介质，外壳(4、6)为内胆的保护层，与内胆之间保持一定间距，形成绝热空间，承载内胆和低温介质的重力荷载以及绝热层的真空负压；同时，大容器的内胆(3)和外壳(4)之间也为小容器的水平摆放提供一定的空间(3、4之间)；
小双层结构的容器的液相(7)和气相(8)分别与大双层结构的液相(7)和气相(8)联通；
在小双层结构容器内水平方向装定子和转子带动同轴叶轮(9)为液态介质增压输出装置，其对应的出液管路有液态介质增压输出(10)。
下面详细说明：
大双层结构的容器(1)，其技术特征是：可是卧罐，也可以是立罐，大小不受限制。
小双层结构的容器(2)，其技术特征是：是卧式，呈水平放置；也可在大双层结构的容器(1)的内胆和外壳之间呈水平方向放置，或，也可在大双层结构的容器(1)的内胆和外壳之间呈水平方向90度旋转再呈水平方向放置；都是一端在外壳内、一端在外壳外。
本案申请的内胆(3、5)，其技术特征是：
内胆材料采用耐低温材料：
当前，市面上LNG储罐的内胆采用的是：不锈钢304，耐低温的合金钢0Cr18Ni9(AISI304)是奥氏体不锈钢，只能适用于LNG低温储罐，不能适用于液氢低温储罐；
本案优选采用适用于储存液氢的临氢材料，适合氢气和液氢存贮的材料，其定义在国际标准上有详细定义；例如：不锈钢316L；AISI 316L是对应的美国标号，sus316L是对应的日本标号。我国的统一数字代号为S31603，标准牌号为022Cr17Ni12Mo2(新标)，旧牌号为00Cr17Ni14Mo2，表示主要含有Cr、Ni、Mo，数字表示大概含有的百分比。
所以，本案申请的内胆根据存储低温液态介质不同，而选择不同的耐低温材料；不管选择何种耐低温材料，其低温储罐结构只要与本案申请的结构相同，都在本案申请的保护范围内；所以，本案申请适用于液氢等任何低温液体介质，是所谓向下兼容任何低温介质；而市面上任何低温储罐没有采用临氢材料，都不能适用于液氢介质的低温储存。
小双层结构的容器(2)嵌套在大双层结构的容器(1)上，一端在大容器外壳(4)的内部，其技术特征是：
小双层结构的容器(2)一端可以在大双层结构的内胆(3)和外壳(4)之间，也可以穿过内胆(3)，在内胆内，即深入到内胆内部。
外壳(4、6)为内胆的保护层，与内胆之间保持一定间距，形成绝热空间，其技术特征是：
外壳不接触低温液态介质；绝热空间也叫作绝热层，可以填充真空粉末绝热，如珠光砂；或高真空多层缠绕绝热或其它绝热材料等，抽高真空。
本案申请的低温储罐，还有其它配套的管路，例如：气相管、溢流管、进液管、出液管、取压管，并配置安全阀、温度计、压力表、压力液位计、压差液位计、消防、防雷、静电接地等装置，没有在图中画出，非必要条件。
在小双层结构容器内水平方向装定子和转子带动同轴叶轮(9)为液态介质增压输出(10)。其技术特征是：
小双层结构容器为卧式，呈水平方向放置，利于水平方向装定子和转子带动同轴叶轮(9)为液态介质增压输出(10)，这是本案的核心技术，解决了设备小型化和结构简单的问题；
本案申请人的上述的授权专利中的潜液泵，液态介质加压过程是垂直工作的；储罐和泵是两个单独的设备，相应连接的管路非常复杂，冷能消耗大，整个天然气加气站的操作过程非常复杂，所带来的人工、设备成本非常高；
本案申请在此基础上，将连接的低温储罐和低温泵的这两个设备合二唯一，需要解决定子在小容器内水平方向运转固定与稳定的问题，具体技术方案技术特征是：采用燕尾槽和梯形导轨相互结合的安装形式，起到水平方向上的装卸和垂直方向上支撑作用，保证了定子和转子平稳转动；
具体是：在定子的外围增加空心的三个支架(筋)，一端固定在定子电机上，支架(筋)另一端带有梯形导轨，与小双层容器内胆(5)壁上对应的燕尾槽配合，实现了水平方向上的平行移动与装卸(维修用)和垂直方向上支撑作用保证了转子稳定运转。
定子和转子带动同轴叶轮，其技术特征是：
定子和转子是指电机上的定子与转子，含有同轴叶轮，叶轮旋转使得液态介质压力增加，叶轮包括叶轮增压腔和导叶等水力增压部件、轴承以及推力平衡结构等，叶轮旋转增压包括现有的所有的使得液态介质增压的方式和机构；满足-196℃和-253℃的低温要求，并具有好的抗汽蚀性能；核心部件电动机由于浸没在低温液体中，电机能够被直接冷却且处在无氧环境中十分安全，无需采取防爆设计，但是由于电缆处于低温中，需要采用特殊设计和选用耐低温的材料；此外转子上的轴承处在极低温的环境中，且仅靠低黏度液态天然气、液氢等润滑，多选用氮化硅陶瓷球轴承，以保证运行的稳定性；属于无密封结构，杜绝了轴封泄漏的风险，电机通过低温液体冷却，温度场稳定，其绝缘性能不会因温度升高而受影响；整个完全浸没在液体中，工作时噪声低；将电动机与叶轮共轴安装，结构简单，可靠性高；内置平衡机构可有效平衡轴向力，延长了轴承的使用寿命；轴承通过介质自身润滑，不需要设计额外的润滑油系统。
只要是采用电力电源，驱动旋转物件使得液态介质增压，都在本案申请的保护范围内；
电机电缆通过法兰(11)上的孔引出小双层结构容器，这里省略没有画出。
本案申请技术创新，还通过水平方向上的动平衡测试和机加工的导叶轮，来达到最低净吸入压头要求；采用闭式叶轮使得液体压力输出具有更高的效率；使得整体重量更轻；特别的浸入式电机通过低温流体来冷却，最终达到：零维护要求的设计一电机轴承由低温介质流体自行润滑。
定子和转子带动同轴叶轮增压装置，具体详细结构，本案没有详细画出，是现有技术，非必要条件，只要是定子和转子带动同轴叶轮，使得液相介质增压输出，都在本案保护范围内。
为了后续的定子和转子带动同轴叶轮的维修方便，小双层容器的一端封头可以改为含绝热层的法兰(11)连接；小双层容器在大双层容器的外壳一端，不管是封头形式还是法兰形式构成的小双层结构容器形式，都在本案申请的保护范围内。
技术方案二、
和方案一类似，区别是：
一种低温储罐，是由两个含内胆和外壳双层结构的容器(1、2)构成；其技术特征：小双层结构的容器(2)附在大双层结构的容器(1)的外壳(4)上，大小容器的内胆(3、5)存储低温介质，外壳(4、6)为内胆的保护层，与内胆之间保持一定间距，形成绝热空间，承载内胆和低温介质的重力荷载以及绝热层的真空负压；
小双层结构的容器的液相(7)和气相(8)分别与大双层结构的液相(7)和气相(8)联通；
在小双层结构容器内水平方向装定子和转子带动同轴叶轮(9)为液态介质增压输出装置，其对应的出液管路有液态介质增压输出(10)。
方案二的图省略，没有画出，依据方案一，不难想象得到，文字说明足够了。
技术方案三、
结合图3详细说明
内胆和外壳双层结构的容器(1)，内胆(3)存储低温介质，外壳(4)为内胆的保护层，与内胆之间保持一定间距，形成绝热空间，承载内胆和低温介质的重力荷载以及绝热层的真空负压；
在内胆和外壳双层结构的容器内胆底部水平方向装一个或多个定子和转子带动同轴叶轮为液态介质增压输出装置(2、6、7、8)；一个或多个定子和转子带动同轴叶轮为液态介质增压输出装置电缆与控制线包裹绝热材料在储罐顶部穿过内胆经外壳引出(5)。
与技术方案一有共性的技术特征，下面不再赘述，这里说出有差异的地方，区别在于：
定子和转子同轴带动叶轮给液态介质增压装置，直接通过固定套(2)安装在内胆内部，并通过套的固定支架(7)与内胆固定。
固定套(2)不是密封的，可以是镂空的圆柱体，圆柱体形状的目的是定子在水平方向与其固定，保护定子水平方向稳定运转，定子和固定套的安装方法同上，也可采用燕尾槽的安装方法进行，这里不再赘述。
水平安装方法也是一个创新点，保证了定子和转子同轴带动叶轮给液态介质增压装置亦简称泵平稳运转。
技术方案二，结构非常简单，但是一个致命缺点是：定子和转子同轴带动叶轮给液态介质增压装置亦简称泵，如果定子或转子线圈烧了，内部轴承坏了、叶轮坏了就没有办法维修，既然简单，就多安装几个定子和转子同轴带动叶轮给液态介质增压装置，一个一个坏，需要一个长的周期。
多个定子和转子同轴带动叶轮给液态介质增压装置的出液口，加装单向阀可以并联成大口径的出液口，闯过内胆经外壳引出。
具体工作的时候，可以一个装置工作，也可以多个装置一起工作，由于各个出液口加装的单向阀，各自加压装置独立工作，互不影响。这也是一个创新点，解决了一个装置坏，整个储罐就不能使用的问题。
同一个发明构思，可以有两个以上的发明申请；依托本案申请低温储罐再次申请液氢加氢站，该申请的液氢加氢站达到了加油站一样简单、安全、高效的技术效果。
技术方案：
一种液氢加氢站，是由低温储罐、定子和转子带动同轴叶轮为液态氢增压输出的装置亦简称泵、加氢机构成；
其技术特征是：
低温储罐内的液态氢，经定子和转子带动同轴叶轮为液氢增压输出的装置亦简称泵加压输出，其出液口管路与低温储罐的上进液、下进液、加氢机入口液管路相连接，通过管路上阀的控制实现了上下进液调压和加注功能。
上述方案在本人以前的授权专利《液态天然气加气站》基础上，再次发明创造，通过泵和储罐的结构改进，使得本案申请的液氢加氢站工艺流程非常简单，储罐、泵、加氢机之间的管路和管路的阀也非常少，功能又齐全，达到了加油站一样的简单、高效、安全的技术效果，意想不到效果是：可以标转化实现大规模复制与推广。
本案申请其所述的低温储罐、定子和转子带动同轴叶轮为液态氢增压输出的装置亦简称泵、加氢机，其技术特征在于：
低温储罐和定子和转子带动同轴叶轮为液态氢增压输出的装置亦简称泵，可以分立的，也可以是合二唯一的；
或，三者可以是一个整体，也可以是分立的。
三者可以是一个整体，可以做成移动式加氢站或撬装式加氢站。
本案申请的一种液氢加氢站，其所述的低温储罐、定子和转子带动同轴叶轮为液态氢增压输出的装置亦简称泵、加氢机，和出液口管路与低温储罐的上进液、下进液、加氢机入口液管路相连接，其技术特征在于：
本案申请中的这些设备内部与氢接触的不锈钢材料为临氢材料；所谓临氢材料，其定义是：就是与氢接触的材料是耐低温的，承受零下253度的低温；耐氢脆的，就是不与氢发生化学反应；这一点非常重要，当前所有的LNG低温储罐和管路不能用于液氢储存和液氢加氢站，关键在于这些设备和管路中的与氢接触的材料不符合要求。
低温储罐和定子和转子带动同轴叶轮为液态氢增压输出的装置简称泵不管是分体式还是合二为一的，只要是管路接法构成的工艺流程如图所示，就在本案的权利保护范围。
本案申请保护的是三个设备之间的管路接法所形成的工艺流程图，只要连接方法在本案申请的技术方案中，就在本案保护范围内。
本案申请是当前实现调压、加注功能所涉及的管路最少、最简单的工艺流程，在本案申请上的任何扩充和变更都在本案申请的保护范围内。
只要是低温储罐、定子和转子带动同轴叶轮为液氢介质增压输出的装置、加氢机管路连接方法如同图所示，实现卸车和加注功能，就在本案申请的保护范围内。
定子和转子带动同轴叶轮为液氢介质增压输出的装置，亦简称为“泵”，本人以前的授权专利中叫做潜液泵；
未来任何三个设备即低温储罐、泵、加氢机，其管路连接方案，与本案申请的技术方案的连接一样，都是通过泵的开与关的控制(PLC、物联网、互联网等线上线下控制阀的开与关和泵的定子与转子带动叶轮增压)，实现了调压、加注功能，就在本案申请的保护范围内。
依据图4，再次说明技术方案技术特征。
低温储罐(1)的出液管路(6)或运液氢槽车的卸车管路(8)与定子和转子带动同轴叶轮为液氢介质增压输出的装置(2)的入液管路连接，定子和转子带动同轴叶轮为液氢介质增压输出的装置的出液口管路(7)与低温储罐的上进液(4)、下进液(5)、加氢机(3)的入液口管路连接，通过管路上的阀(4、5、6、7、8)的控制实现了卸液、加注功能。
有益效果
1、低温储罐结构简单，有低温液态介质压力输出；实际使用中，设备占地面积小；
2、设备结构构思巧妙，设备制造成本低；
3、该低温储罐构成的加注站，其外部管路少，节能环保；
4、没有了电机转子需要预冷环节，没有低温液态介质BOG闪蒸气的消耗，节省了液态介质的消耗。
5、定子和转子带动同轴叶轮水平方向上的安装方式，也是本案申请的一个创新亮点，解决定子和转子带动同轴叶轮水平方向上稳定旋转，这是现有技术无法解决的一个痛点。
6、一个低温储罐实现了低温液体压力输出，实际意义在于：该设备既可以做运输工具，也可以做低温液体加气站的设备，既可存储低温液体介质，也可对外完成加注功能。应用前景巨大，商机巨大。
7、液氢加氢站，储罐、泵、加氢机三者之间的结构与管路连接方式，到达了管路连接最少、工艺流程最短，实现了调压、加注功能，其技术效果达到了加油站非常简单的技术效果。
附图说明
图1是一种低温储罐方案一的局部示意图；
1、表示大双层结构容器；2、表示小双层结构容器；3、表示大双层结构容器的内胆；4、表示大双层结构容器的外壳；5、表示小双层结构容器的内胆；6、表示小双层结构容器的外壳；7、表示大小双层结构容器的液相联通管路；8、表示大小双层结构容器的气相连接管路；9、表示定子和转子同轴带动叶轮给液态介质增压；10、出液管路；11、表示小容器结构上的带有绝热层的法兰。
图2是一种低温储罐方案一的全局示意图；
1、表示大双层结构容器；2、表示小双层结构容器；3、表示大双层结构容器的内胆；4、表示大双层结构容器的外壳；5、表示小双层结构容器的内胆；6、表示小双层结构容器的外壳；7、表示大小双层结构容器的液相联通管路；8、表示大小双层结构容器的气相连接管路；9、表示定子和转子同轴带动叶轮给液态介质增压；10、出液管路；11、表示小容器结构上的带有绝热层的法兰。
图3是一种低温储罐方案三的局部示意图；
1、表示双层结构容器；2、表示双层结构内胆内底部安装的固定套；3、表示双层结构的容器内胆；4、表示双层结构的容器外壳；5、表示定子和转子同轴带动叶轮给液态介质增压电缆与控制线绝热管路；6、表示定子和转子同轴带动叶轮给液态介质增压装置；7、表示固定套与内胆连接的固定支架；8、表示定子和转子同轴带动叶轮给液态介质增压装置出液口。
图4是一种低温储罐构成的液氢加氢站工艺流程示意图；
1、表示低温储罐；2、表示定子和转子同轴带动叶轮给液态介质增压装置，也简称“泵”；3、表示液氢加氢机；4、表示低温储罐上进液管路上的阀或称进液管路；5、表示低温储罐下进液管路上的阀或称下进液管路；6、表示低温储罐出液管路上的阀或称出液管路；7、表示定子和转子同轴带动叶轮给液态介质增压装置出液管路上的阀或称出液管路，与加氢机入口管路相连接；8、表示卸车管路上的阀或称卸车管路；9、表示低温储罐气相管路与加氢机气相回路相通。
实施例
具体制作本案申请的低温储罐：
一种低温储罐，是由两个含内胆和外壳双层结构的容器(1、2)构成；其技术特征：小双层结构的容器(2)嵌套在大双层结构的容器(1)上，一端在大容器外壳(4)的内部，一端在大容器外壳(4)的外部，大小容器的内胆(3、5)存储低温介质，外壳(4、6)为内胆的保护层，与内胆之间保持一定间距，形成绝热空间，承载内胆和低温介质的重力荷载以及绝热层的真空负压；同时，大容器的内胆(3)和外壳(4)之间也为小容器的水平摆放提供一定的空间(3、4之间)；
小双层结构的容器的液相(7)和气相(8)分别与大双层结构的液相(7)和气相(8)联通；
在小双层结构容器内水平方向装定子和转子带动同轴叶轮(9)为液态介质增压输出(10)。
本案申请的低温储罐，还有其它配套的管路，例如：气相管、溢流管、进液管、出液管、取压管，并配置安全阀、温度计、压力表、压力液位计、压差液位计、消防、防雷、静电接地等装置，没有在图中画出，非必要条件。
为了定子和转子带动同轴叶轮的维修方便，小双层结构的容器的在大容器外壳一端，其封头端采用含有绝热层的法兰连接(11)，利于电机水平方向上的安装；
具体安装方法：
采用燕尾槽和梯形导轨相互结合的安装形式，起到水平方向上的装卸和垂直方向上支撑作用，保证了定子和转子平稳转动；
具体是：在定子的外围增加空心的三个支架(筋)，一端固定在定子电机上，支架(筋)另一端带有梯形导轨，与小双层容器内胆(5)壁上对应的燕尾槽配合，实现了水平方向上的平行移动与装卸(维修用)和垂直方向上支撑作用保证了转子稳定运转。
具体使用：
首先，从储罐上的压差液位计显示上看，知道直到储罐内的低温液体介质的液位，及小容器温度传感器的温度值，知道液位深度和温度，才能启动电机，带动同轴叶轮增压，液位出口处(10)装有压力传感器，依据压力值，采用变频技术，增加电机电流，增加转子转速，提高低温液体输出压力，满足由其构成的加气站的工况要求，也就是实现发明创造的价值。
用作运输工具，到目的地，卸液，直接启动电机，增压卸车；
用作加气站，直接启动电机，完成对外增压加注。
我们这个低温储罐把现有的LNG加气站的工艺流程变得非常简单。
液氢加氢站实施例
三个设备即低温储罐、泵、加氢机，不管储罐和泵是分体的还是合二为一，只要是安装含有本案申请连接的最小管路，就在本案申请的保护范围内。
连接方案如图4；
卸车功能：
打开阀8、关闭阀6、7；轮流开启阀4、5；
卸车管路进入“泵”入口加压后进入经“泵”出口进入储罐的上下进液管路，即启动电机，转子旋转带动叶轮增压，卸车分别上进液或下进液；完成卸车功能；
加注功能：
打开阀6、7；关闭阀4、5、8；
储罐出液管路的液氢经泵(2)增压后经阀7进入加氢机，完成加注功能；加注满，压力过高，经加氢机气相管路回到储罐中；
调饱和压力功能：
打开阀6、4、5，关闭阀8、7，泵启动，储罐出液管路泵加压分别进入储罐的上进液或下进液，完成调饱和功能。
我们发明的工艺流程是当前市面上最短最少的工艺流程，节能；可以大规模复制。

Claims (10)

1.一种低温储罐，是由其内装有定子和转子带动同轴叶轮为液态介质增压输出的装置构成的，技术特征在于：其对应的出液管路中有液态介质增压输出。
2.根据权利要求1所述的一种低温储罐，其所述的装有定子和转子带动同轴叶轮为液态介质增压输出的装置，其技术特征在于：
两个含内胆和外壳双层结构的容器，小双层结构的容器嵌套在大双层结构的容器上，一端在大容器外壳的内部，一端在大容器外壳的外部，大小容器的内胆存储低温介质，外壳为内胆的保护层，与内胆之间保持一定间距，形成绝热空间，承载内胆和低温介质的重力荷载以及绝热层的真空负压；同时，大容器的内胆和外壳之间也为小双层结构容器的摆放提供一定的空间；
小双层结构的容器的液相和气相分别与大双层结构的液相和气相联通；
在小双层结构容器内水平方向装定子和转子带动同轴叶轮为液态介质增压输出装置；
或，
两个含内胆和外壳双层结构的容器，小双层结构的容器附在大双层结构的容器的外壳上，大小容器的内胆存储低温介质，外壳为内胆的保护层，与内胆之间保持一定间距，形成绝热空间，承载内胆和低温介质的重力荷载以及绝热层的真空负压；
小双层结构的容器的液相和气相分别与大双层结构的液相和气相联通；
在小双层结构容器内水平方向装定子和转子带动同轴叶轮为液态介质增压输出装置；
或，
内胆和外壳双层结构的容器，内胆存储低温介质，外壳为内胆的保护层，与内胆之间保持一定间距，形成绝热空间，承载内胆和低温介质的重力荷载以及绝热层的真空负压；
在内胆和外壳双层结构的容器内胆底部水平方向装一个或多个定子和转子带动同轴叶轮为液态介质增压输出装置；一个或多个定子和转子带动同轴叶轮为液态介质增压输出装置电缆与控制线包裹绝热材料在储罐顶部穿过内胆经外壳引出。
3.建立一种低温储罐的方法，其中，该低温储罐是由其内装有定子和转子带动同轴叶轮为液态介质增压输出的装置构成的，技术特征在于：其对应的出液管路中有液态介质增压输出。
4.根据权利要求3所述的建立一种低温储罐的方法，其所述的该低温储罐是由其内装有定子和转子带动同轴叶轮为液态介质增压输出的装置构成的，其特征在于：
两个含内胆和外壳双层结构的容器，小双层结构的容器嵌套在大双层结构的容器上，一端在大容器外壳的内部，一端在大容器外壳的外部，大小容器的内胆存储低温介质，外壳为内胆的保护层，与内胆之间保持一定间距，形成绝热空间，承载内胆和低温介质的重力荷载以及绝热层的真空负压；同时，大容器的内胆和外壳之间也为小双层结构容器的摆放提供一定的空间；
小双层结构的容器的液相和气相分别与大双层结构的液相和气相联通；
在小双层结构容器内水平方向装定子和转子带动同轴叶轮为液态介质增压输出装置；
或，
两个含内胆和外壳双层结构的容器，小双层结构的容器附在大双层结构的容器的外壳上，大小容器的内胆存储低温介质，外壳为内胆的保护层，与内胆之间保持一定间距，形成绝热空间，承载内胆和低温介质的重力荷载以及绝热层的真空负压；
小双层结构的容器的液相和气相分别与大双层结构的液相和气相联通；
在小双层结构容器内水平方向装定子和转子带动同轴叶轮为液态介质增压输出装置；
或，
内胆和外壳双层结构的容器，内胆存储低温介质，外壳为内胆的保护层，与内胆之间保持一定间距，形成绝热空间，承载内胆和低温介质的重力荷载以及绝热层的真空负压；
在内胆和外壳双层结构的容器内胆底部水平方向装一个或多个定子和转子带动同轴叶轮为液态介质增压输出装置；一个或多个定子和转子带动同轴叶轮为液态介质增压输出装置电缆与控制线包裹绝热材料在储罐顶部穿过内胆经外壳引出。
5.一种液氢加氢站，是由低温储罐、定子和转子带动同轴叶轮为液态氢增压输出的装置亦简称泵、加氢机构成；
其技术特征是：
低温储罐内的液态氢，经定子和转子带动同轴叶轮为液氢增压输出的装置亦简称泵加压输出，其出液口管路与低温储罐的上进液、下进液、加氢机入口液管路相连接，通过管路上阀的控制实现了上下进液调压和加注功能。
6.依据权利要求5所述的一种液氢加氢站，其所述的低温储罐、定子和转子带动同轴叶轮为液态氢增压输出的装置亦简称泵、加氢机，其技术特征在于：
低温储罐和定子和转子带动同轴叶轮为液态氢增压输出的装置亦简称泵可以分立的，也可以是合二唯一的；
或，三者可以是一个整体，也可以是分立的。
7.依据权利要求5所述的一种液氢加氢站，其所述的低温储罐、定子和转子带动同轴叶轮为液态氢增压输出的装置亦简称泵、加氢机，和出液口管路与低温储罐的上进液、下进液、加氢机入口液管路相连接，其技术特征在于：
这些设备内部与氢接触的不锈钢材料为临氢材料。
8.建立一种液氢加氢站的方法，其中，该液氢加氢站是由低温储罐、定子和转子带动同轴叶轮为液态氢增压输出的装置亦简称泵、加氢机构成；
其技术特征是：
低温储罐内的液态氢，经定子和转子带动同轴叶轮为液氢增压输出的装置亦简称泵加压输出，其出液口管路与低温储罐的上进液、下进液、加氢机入口液管路相连接，通过管路上阀的控制实现了上下进液调压和加注功能。
9.依据权利要求8所述的建立一种液氢加氢站的方法，其中，该液氢加氢站其所述的低温储罐、定子和转子带动同轴叶轮为液态氢增压输出的装置亦简称泵、加氢机，其技术特征在于：
低温储罐和定子和转子带动同轴叶轮为液态氢增压输出的装置亦简称泵可以分立的，也可以是合二唯一的；
或，三者可以是一个整体，也可以是分立的。
10.依据权利要求8所述的建立一种液氢加氢站的方法，其所述的低温储罐、定子和转子带动同轴叶轮为液态氢增压输出的装置亦简称泵、加氢机，和出液口管路与低温储罐的上进液、下进液、加氢机入口液管路相连接，其技术特征在于：
这些设备内部与氢接触的不锈钢材料为临氢材料。
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