CN114183680A - 一种多层压缩气体存储罐 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多层压缩气体存储罐，包括外罐以及n个内罐；n等于1，内罐位于外罐内且通过连接柱与外罐固定；或n大于等于2，第一个内罐位于外罐内且通过连接柱与外罐固定，第n个内罐位于第n‑1个内罐内且通过连接柱与第n‑1个内罐固定。本发明通过主内罐的主存储腔往外逐腔经过减压阀输送气体而递减气压，每个存储腔的罐壁所承受的压力为内外存储腔气体的压力差，可使得在同样的罐体材质和工艺下，整个储存罐可承受更大的气压，提高了整体单位体积的能量密度；同时，也提高了抗外力破坏的安全性；为了保证罐内气体的充分释放，通过直通阀使得每个存储腔内气体都可最终全部释放出来，而不会让罐内气体的残压高于周边大气压。

Description

一种多层压缩气体存储罐
技术领域
本发明属于压缩气体技术领域，特别涉及一种多层压缩气体存储罐。
背景技术
目前，现有储存罐的气体压缩比不够大，导致效率不高，且安全性能不高，比较可能发生危险。
比如，存储罐被破坏后，其存储罐内的气压很高，一旦存储罐破损，极容易发生危险，影响人的安全。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种可以解决上述问题的多层压缩气体存储罐。
一种多层压缩气体存储罐，包括外罐以及n个内罐；
n等于1，所述内罐位于所述外罐内且通过连接柱与所述外罐固定；
或n大于等于2，第一个所述内罐位于所述外罐内且通过连接柱与所述外罐固定，第n个所述内罐位于第n-1个所述内罐内且通过连接柱与第n-1个所述内罐固定；
所述外罐与n个所述内罐之间形成n+1个存储腔，所述外罐设有进气管、出气管和排气管，所述进气管一端依次穿进所述外罐和n个所述内罐于所述存储腔内且设有压力阀，所述外罐和每个所述内罐分别设有减压阀，所述出气管一端与所述外罐的所述减压阀连接，所述外罐和每个所述内罐还分别设有直通阀，所述排气管一端与所述外罐的所述直通阀连接。
进一步的，所述外罐还设有压力表。
进一步的，所述多层压缩气体存储罐还包括用于固定所述外罐的支架。
与现有技术相比，本发明提供的多层压缩气体存储罐通过主内罐的主存储腔往外逐腔经过减压阀输送气体而递减气压，每个存储腔的罐壁所承受的压力为内外存储腔气体的压力差，可使得在同样的罐体材质和工艺下，整个储存罐可承受更大的气压，提高了整体单位体积的能量密度；同时，也提高了抗外力破坏的安全性；为了保证罐内气体的充分释放，通过直通阀使得每个存储腔内气体都可最终全部释放出来，而不会让罐内气体的残压高于周边大气压。
附图说明
图1为本发明提供的一种多层压缩气体存储罐的结构示意图。
图2为一种多层压缩气体存储罐的剖视图。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本发明实施例的说明并不用于限定本发明的保护范围。
如图1至图2所示，其为本发明提供的一种多层压缩气体存储罐的结构示意图。一种多层压缩气体存储罐，包括外罐10以及n个内罐20；
n等于1，所述内罐20位于所述外罐10内且通过连接柱30与所述外罐10固定；
或n大于等于2，第一个所述内罐20位于所述外罐10内且通过连接柱30与所述外罐10固定，第n个所述内罐20位于第n-1个所述内罐20内且通过连接柱30与第n-1个所述内罐20固定；
所述外罐10与n个所述内罐20之间形成n+1个存储腔40，所述外罐10设有进气管11、出气管12和排气管13，所述进气管11一端依次穿进所述外罐10和n个所述内罐20于所述存储腔40内且设有压力阀111，所述外罐10和每个所述内罐20分别设有减压阀50，所述出气管12一端与所述外罐10的所述减压阀50连接，所述外罐10和每个所述内罐20还分别设有直通阀60，所述排气管13一端与所述外罐10的所述直通阀60连接。
本实施例中，n等于4，包括外罐10以及4个内罐20，形成5个存储腔40；
具体的，进气管11通气，气体通过压力阀111进入到主内罐20(第4个)的主存储腔40中，其空间体积最大，气体的气压也最大，由于减压阀50的设置，当内外腔气压差大过某一阀值PA时,减压阀50门自动打开，内腔对外腔输出高压气体，即主内罐20的主存储腔40内的气体向副内罐20(第3个)的副存储腔40进行输气，直至将每个副内罐20(第2个、第1个)的副存储腔40和外罐10的存储腔40输气输满；当内外腔气压差小于某一阀值PB时，减压阀50关闭，将内腔和外腔隔开。
主内罐20的主存储腔40往外逐腔经过减压阀50输送气体而递减气压，每个存储腔40的罐壁所承受的压力为内外存储腔40气体的压力差，可使得在同样的罐体材质和工艺下，整个储存罐可承受更大的气压，提高了整体单位体积的能量密度；同时，也提高了抗外力破坏的安全性，因为外力需从外罐10开始逐罐破坏才能到达主内罐20的主存储腔40，这使得外力破坏罐体的难度增大，需要时间也较长，而较长的破坏时间使得罐内气压有了一定的缓解压力时间。
直通阀60的作用是最大限度用完主内罐20的主存储腔40的高压气体，提高多层压缩气体储存罐的使用效率。设每个腔隔离气压设计值为D兆帕,存储腔40n个，若不安置直通阀60，则当主内罐20的主存储腔40内的气压P1小于(n-1)*D时，由于内外层压差不足，打不开主内罐20的主存储的减压阀50，则主内罐20的主存储腔40不能对外腔输出高压气体，导致整个多层压缩气体储存罐内部留有很多气体不能被输出利用。
当设有直通阀60时，直通阀60打开时可直接连通相邻内外腔，在使用多层压缩气体储存罐时，根据连接着主内罐20的主存储腔40的压力阀111数值检测气压值P1的逐渐减小，从最外第二层开始，逐层向内打开直通阀60，直到打开主内罐20的直通阀60，通过排气管向主内罐20的直通阀60通空气，以将压缩气体排出。
控制过程如下：
当P1<(n-1)时，打开第(n-1)腔直通阀60，并一直开着；
当P1<(n-2)时，打开第(n-2)腔直通阀60，并一直开着；
当P1<(n-3)时，打开第(n-3)腔直通阀60，并一直开着；
当P1<(n-4)时，打开第(n-4)腔直通阀60，并一直开着，以将主内罐20的主存储腔40中的气体排出。
当P1接近一个大气压时，全部直通阀60关闭。
当多层压缩气体储存罐需要从外界充气时，不管P1值是多少，全部直通阀60关闭。
所述外罐10还设有压力阀14。用于显示主内罐的主存储腔内气体的气压值，确保存储罐内的气压正常，便于直接观察。
所述多层压缩气体存储罐还包括用于固定所述外罐10的支架70。防止外罐10滚动、晃动，而造成存储罐的一些安全隐患的发生。
与现有技术相比，本发明提供的多层压缩气体存储罐通过主内罐20的主存储腔40往外逐腔经过减压阀50输送气体而递减气压，每个存储腔40的罐壁所承受的压力为内外存储腔40气体的压力差，可使得在同样的罐体材质和工艺下，整个储存罐可承受更大的气压，提高了整体单位体积的能量密度；同时，也提高了抗外力破坏的安全性；为了保证罐内气体的充分释放，通过直通阀60使得每个存储腔40内气体都可最终全部释放出来，而不会让罐内气体的残压高于周边大气压。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用于局限本发明的保护范围，任何在本发明精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (3)

1.一种多层压缩气体存储罐，其特征在于，包括外罐以及n个内罐；
n等于1，所述内罐位于所述外罐内且通过连接柱与所述外罐固定；
或n大于等于2，第一个所述内罐位于所述外罐内且通过连接柱与所述外罐固定，第n个所述内罐位于第n-1个所述内罐内且通过连接柱与第n-1个所述内罐固定；
所述外罐与n个所述内罐之间形成n+1个存储腔，所述外罐设有进气管、出气管和排气管，所述进气管一端依次穿进所述外罐和n个所述内罐于所述存储腔内且设有压力阀，所述外罐和每个所述内罐分别设有减压阀，所述出气管一端与所述外罐的所述减压阀连接，所述外罐和每个所述内罐还分别设有直通阀，所述排气管一端与所述外罐的所述直通阀连接。
2.如权利要求1所述的多层压缩气体存储罐，其特征在于，所述外罐还设有压力表。
3.如权利要求1所述的多层压缩气体存储罐，其特征在于，所述多层压缩气体存储罐还包括用于固定所述外罐的支架。
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