CN217635058U - 一种液化氢存储用防爆储蓄罐 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及液化氢存储设备技术领域，特别是一种液化氢存储用防爆储蓄罐，包括罐体机构、内罐升降机构和填充气体调节组件，罐体机构包括外罐体、内罐体和密封盖，内罐升降机构包括外筒体、内筒体、外活塞、内活塞、液压升降柱、压板、压杆和连接管道，填充气体调节组件包括氮气罐、真空泵、进气泵、回气泵、除氢组件、降温组件、除水组件、第一管道、第二管道和第三管道。本实用新型在内罐体存储氢气时，配套使用外罐体和填充气体调节组件，在不影响正常使用的情况下，对溢出的氢气进行处理，尽可能降低氢气与外界接触的可能，降低了外界与氢气接触的可能，提高了防爆的效果，并且在处理氢气后，可以尽可能降低其他气体的产生。

Description

一种液化氢存储用防爆储蓄罐

技术领域

本实用新型涉及液化氢存储设备技术领域，特别是一种液化氢存储用防爆储蓄罐。

背景技术

液化氢是把氢气降温到－253℃后得到液体，并且与高压的气态氢气相比，单位质量能量密度更大，随着清洁能源的发展，对液化氢的需求也在提高，可以直接作为能源，或者液化氢转化为高压的气态氢气再使用。

但是在液化氢的存储过程中，由于氢气容易蒸发而从储存罐中溢出，加上氢气是可燃气体，溢出的氢气遇火后会发生燃烧或爆炸，因此在存储过程中具有一定的危险性。

实用新型内容

本部分的目的在于概述本实用新型的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和实用新型名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和实用新型名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本实用新型的范围。

鉴于上述和/或现有的一种液化氢存储用防爆储蓄罐中存在的问题，提出了本实用新型。

因此，本实用新型所要解决的问题在于如何提供一种液化氢存储用防爆储蓄罐。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种液化氢存储用防爆储蓄罐，包括，

罐体机构，其包括外罐体、内罐体和密封盖，所述内罐体位于外罐体的内腔，所述密封盖设置在外罐体的顶部开口处，所述内罐体存有液化氢，所述外罐体与内罐体之间填充有氮气；

内罐升降机构，其包括外筒体、内筒体、外活塞、内活塞、液压升降柱、压板、压杆和连接管道，所述外筒体位于外罐体的外部，所述内筒体位于外罐体的内腔底部，所述外活塞活动设置在外筒体的内腔，所述内活塞活动设置在内筒体的内腔，且内罐体置于内活塞的顶部，所述连接管道连接外筒体的底部与内筒体的底部，且连接管道内装满填充液，所述液压升降柱位于外筒体的外部，所述压板安装在液压升降柱的顶部，所述压杆安装在压板的底部，且压杆贯穿外筒体与外活塞的顶部相接；

填充气体调节组件，其包括氮气罐、真空泵、进气泵、回气泵、除氢组件、降温组件、除水组件、第一管道、第二管道和第三管道，所述真空泵通过第一管道与外罐体相连通，所述氮气罐与外罐体之间通过第二管道相连通，且进气泵设置在第二管道上，所述第三管道用于连接外罐体的内腔，所述回气泵、除氢组件、除水组件和降温组件以气体的流动方向依次安装设置，所述第一管道贴近外罐体上设置有第一电磁阀，所述第二管道贴近外罐体上设置有第二电磁阀，所述第三管道贴近外罐体上设置有第三电磁阀。

可选的，所述除氢组件包括除氢管、加热棒、填充层和第一隔网，所述除氢管连接在第三管道上，所述第一隔网位于除氢管的内腔左右相端，且加热棒和填充层位于两组第一隔网之间，所述加热棒均匀插接在填充层中，所述填充层采用氧化铜颗粒。

基于上述技术特征，加热棒对氧化铜颗粒组成的填充层进行加热，提高填充层的温度，含有氢气的氮气进入除氢管后，其中的氢气发生还原反应生成水而去除。

可选的，所述除氢管的顶部设置有第一进料口，所述除氢管的底部设置有第一出料口，所述第一进料口和所述第一出料口的开口处均设置有第一密封塞。

基于上述技术特征，通过第一进料口和第一出料口导入导出除氢管中的填充层。

可选的，所述降温组件包括冷水箱和降温管，所述降温管设置在冷水箱的液面之中，且所述降温管在冷水箱中呈连续的弯曲S形状。

基于上述技术特征，高温气体在进入降温管后，与冷水箱中的冷水进行热交换，降低气体温度，其中降温管在冷水箱中呈连续的弯曲S形状，增加了与冷水的接触长度和时间，提高了降温效果。

可选的，所述除水组件包括干燥管、干燥剂层和两组第二隔网，两组所述第二隔网设置在干燥管的内腔两侧，所述干燥剂层位于两组第二隔网之间的干燥管管内，所述干燥剂层采用无水硅胶颗粒。

基于上述技术特征，反应生成水后的气体进入干燥管后，无水硅胶颗粒组成的干燥剂层吸收其中的水分，达到去水干燥的作用。

可选的，所述干燥管的顶部设置有第二进料口，所述干燥管的底部设置有第二出料口，所述第二进料口和所述第二出料口的开口处均设置有第二密封塞。

基于上述技术特征，通过第二进料口和第二出料口导入导出干燥管中的干燥剂层。

可选的，所述外罐体的顶部还设置有压力报警组件，其包括圆柱筒、上活塞、连接杆、托盘、警示器、下电接触片和上电接触片，所述圆柱筒的底部与外罐体的顶部相接通，所述圆柱筒的内腔设置有上限位环和下限位环，所述上活塞活动设置在位于上限位环和下限位环之间的圆柱筒内腔，所述连接杆设置在上活塞的顶部中间，所述托盘设置在连接杆的顶部，所述下电接触片设置在上活塞的顶部侧边，所述上电接触片设置在圆柱筒的上限位环底部，所述警示器设置在圆柱筒的外壁，且警示器通过下电接触片和上电接触片进行开关。

基于上述技术特征，内罐体中的氢气向外泄漏后，会增加外罐体和内罐体之间的气压，在达到一定的气压值后，推动上活塞向上移动，在下电接触片和上电接触片发生接触后，警示器工作，其中可以根据实际承受情况，在托盘上放上对应重量的负重，可以调整在警示器工作所需的不同气压值。

可选的，所述下电接触片和所述上电接触片与第三电磁阀和回气泵电性连接，所述下电接触片和所述上电接触片与第三电磁阀之间设有时间继电器。

基于上述技术特征，下电接触片和上电接触片接触后通电，控制第三电磁阀打开，回气泵工作，去除外罐体和内罐体之间泄漏出来的氢气，降低气压值，其中第三电磁阀和回气泵的工作在开始后受时间继电器的影响，会固定作业一定的时间。

可选的，所述内活塞的顶部设置有限位卡块，且所述内罐体卡接在限位卡块的内壁。

基于上述技术特征，在内罐体放在内活塞上时，提高内罐体的稳定性。

本实用新型有益效果为：

1.本实验新型在使用传统的内罐体存储氢气时，配套使用外罐体和填充气体调节组件，在不影响正常使用的情况下，对溢出的氢气进行处理，尽可能降低氢气与外界接触的可能，降低了外界与氢气接触的可能，提高了防爆的效果，并且在处理氢气后，可以尽可能降低其他气体的产生，维持外罐体与内罐体之间环境的稳定；

2.本实用新型在把内罐体放入外罐体内部时，通过内罐升降机构实现内罐体的升降，从而使内罐体在进行升降时，外罐体内会与氢气接触的部分不安装其他带电的升降设备，提高了安全性能；

3.本实用新型通过压力报警组件的设计，内罐体中的氢气向外泄漏后，会增加外罐体和内罐体之间的气压下，在达到一定的气压值后，推动上活塞向上移动，在下电接触片和上电接触片发生接触后，警示器工作，并且可以根据实际承受情况，在托盘上放上对应重量的负重，可以调整在警示器工作所需的不同气压值，其中下电接触片和所述上电接触片与第三电磁阀和回气泵电性连接时，下电接触片和上电接触片接触后通电，控制第三电磁阀打开，回气泵工作，去除外罐体和内罐体之间泄漏出来的氢气，降低气压值，其中第三电磁阀和回气泵的工作在开始后受时间继电器的影响，会固定作业一定的时间。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型图1的A处局部放大图；

图3为本实用新型图1的B处局部放大图；

图4为本实用新型图1的C处局部放大图；

图5为本实用新型图1的D处局部放大图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

100、罐体机构；101、外罐体；102、内罐体；103、密封盖；

200、内罐升降机构；201、外筒体；202、内筒体；203、外活塞；204、内活塞；205、液压升降柱；206、压板；207、压杆；208、连接管道；209、限位卡块；

300、填充气体调节组件；301、氮气罐；302、真空泵；303、进气泵；304、回气泵；305、除氢组件；305a、除氢管；305a-1、第一进料口；305a-2、第一出料口；305a-3、第一密封塞；305b、加热棒；305c、填充层；305d、第一隔网； 306、降温组件；306a、冷水箱；306b、降温管；307、除水组件；307a、干燥管；307a-1、第二进料口；307a-2、第二出料口；307a-3、第二密封塞；307b、干燥剂层；307c、第二隔网；308、第一管道；309、第二管道；310、第三管道；311、第一电磁阀；312、第二电磁阀；313、第三电磁阀；

400、压力报警组件；401、圆柱筒；402、上活塞；403、连接杆；404、托盘；405、警示器；406、下电接触片；407、上电接触片。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

实施例一：

参考说明书附图1，一种液化氢存储用防爆储蓄罐，包括，

罐体机构100，其包括外罐体101、内罐体102和密封盖103，内罐体102 位于外罐体101的内腔，密封盖103设置在外罐体101的顶部开口处，内罐体 102存有液化氢，外罐体101与内罐体102之间填充有氮气。

内罐升降机构200，其包括外筒体201、内筒体202、外活塞203、内活塞 204、液压升降柱205、压板206、压杆207和连接管道208，外筒体201位于外罐体101的外部，内筒体202位于外罐体101的内腔底部，外活塞203活动设置在外筒体201的内腔，内活塞204活动设置在内筒体202的内腔，且内罐体 102置于内活塞204的顶部，连接管道208连接外筒体201的底部与内筒体202 的底部，且连接管道208内装满填充液，液压升降柱205位于外筒体201的外部，压板206安装在液压升降柱205的顶部，压杆207安装在压板206的底部，且压杆207贯穿外筒体201与外活塞203的顶部相接。内活塞204的顶部设置有限位卡块209，且内罐体102卡接在限位卡块209的内壁。在内罐体102放在内活塞204上时，提高内罐体102的稳定性。

填充气体调节组件300，其包括氮气罐301、真空泵302、进气泵303、回气泵304、除氢组件305、降温组件306、除水组件307、第一管道308、第二管道309和第三管道310，真空泵302通过第一管道308与外罐体101相连通，氮气罐301与外罐体101之间通过第二管道309相连通，且进气泵303设置在第二管道309上，第三管道310用于连接外罐体101的内腔，回气泵304、除氢组件305、除水组件307和降温组件306以气体的流动方向依次安装设置，第一管道308贴近外罐体101上设置有第一电磁阀311，第二管道309贴近外罐体101 上设置有第二电磁阀312，第三管道310贴近外罐体101上设置有第三电磁阀 313。

参考说明书附图2，除氢组件305包括除氢管305a、加热棒305b、填充层 305c和第一隔网305d，除氢管305a连接在第三管道310上，第一隔网305d位于除氢管305a的内腔左右相端，且加热棒305b和填充层305c位于两组第一隔网305d之间，加热棒305b均匀插接在填充层305c中，填充层305c采用氧化铜颗粒。加热棒305b对氧化铜颗粒组成的填充层305c进行加热，提高填充层305c 的温度，含有氢气的氮气进入除氢管305a后，其中的氢气发生还原反应生成水而去除。

除氢管305a的顶部设置有第一进料口305a-1，除氢管305a的底部设置有第一出料口305a-2，第一进料口305a-1和第一出料口305a-2的开口处均设置有第一密封塞305a-3。通过第一进料口305a-1和第一出料口305a-2导入导出除氢管 305a中的填充层305c。

参考说明书附图4，降温组件306包括冷水箱306a和降温管306b，降温管 306b设置在冷水箱306a的液面之中，且降温管306b在冷水箱306a中呈连续的弯曲S形状。高温气体在进入降温管306b后，与冷水箱306a中的冷水进行热交换，降低气体温度，其中降温管306b在冷水箱306a中呈连续的弯曲S形状，增加了与冷水的接触长度和时间，提高了降温效果。

参考说明书附图3，除水组件307包括干燥管307a、干燥剂层307b和两组第二隔网307c，两组第二隔网307c设置在干燥管307a的内腔两侧，干燥剂层307b位于两组第二隔网307c之间的干燥管307a管内，干燥剂层307b采用无水硅胶颗粒。反应生成水后的气体进入干燥管307a后，无水硅胶颗粒组成的干燥剂层307b吸收其中的水分，达到去水干燥的作用。

干燥管307a的顶部设置有第二进料口307a-1，干燥管307a的底部设置有第二出料口307a-2，第二进料口307a-1和第二出料口307a-2的开口处均设置有第二密封塞307a-3。通过第二进料口307a-1和第二出料口307a-2导入导出干燥管 307a中的干燥剂层307b。

工作原理：

在对液化氢进行存储时，液化氢装在专用的内罐体102中，把内罐体102 放入外罐体101中，内罐体102位于内活塞204顶部的限位卡块209之间，然后盖上密封盖103。伸长液压升降柱205，压板206带动压杆205和外活塞203 向上移动，在重力的作用下内活塞204向下移动到低位处，然后打开第一电磁阀311，启动真空泵302，通过第一管道308排出空气，并且打开第二电磁阀312，启动近气泵303，把氮气罐301中的氮气导入，从而完成外罐体101与内罐体 102之间气体置换。在需要使用内罐体102中的氢气时，向下缩短液压升降柱 205，压板206带动压杆205和外活塞203向下移动，由于外筒体201、内筒体 202和连接管道208之间的液体，会时内活塞204带着内罐体102向上移动，方便打开内罐体102顶部的开口排出氢气。

在存储的过程中，氢气不可避免的会从内罐体102中泄漏出来，进入外罐体101与内罐体102之间的氮气中，可以根据压力表等现有工具测量气压值，或者在一定时间内定时的方式，打开第三气泵313，启动回气泵304，含有氢气的氮气进入第三管道310，依次通过除氢组件305、除水组件307和降温组件306 处理，最后除氢后的氮气回到外罐体101与内罐体102之间，使气压值恢复到初始状态。以下为各个组件的集体工作情况：

除氢组件305：加热棒305b对氧化铜颗粒组成的填充层305c进行加热，提高填充层305c的温度，含有氢气的氮气进入除氢管305a后，其中的氢气发生还原反应生成水而去除。

除水组件307：反应生成水后的气体进入干燥管307a后，无水硅胶颗粒组成的干燥剂层307b吸收其中的水分，达到去水干燥的作用。

降温组件306：高温气体在进入降温管306b后，与冷水箱306a中的冷水进行热交换，降低气体温度，其中降温管306b在冷水箱306a中呈连续的弯曲S 形状，增加了与冷水的接触长度和时间，提高了降温效果。

实施例二：

参考说明书附图5，外罐体101的顶部还设置有压力报警组件400，其包括圆柱筒401、上活塞402、连接杆403、托盘404、警示器405、下电接触片406 和上电接触片407，圆柱筒401的底部与外罐体101的顶部相接通，圆柱筒401 的内腔设置有上限位环和下限位环，上活塞402活动设置在位于上限位环和下限位环之间的圆柱筒401内腔，连接杆403设置在上活塞402的顶部中间，托盘404设置在连接杆403的顶部，下电接触片406设置在上活塞402的顶部侧边，上电接触片407设置在圆柱筒401的上限位环底部，警示器405设置在圆柱筒401的外壁，且警示器405通过下电接触片406和上电接触片407进行开关。内罐体102中的氢气向外泄漏后，会增加外罐体101和内罐体102之间的气压，在达到一定的气压值后，推动上活塞402向上移动，在下电接触片406 和上电接触片407发生接触后，警示器405工作，其中可以根据实际承受情况，在托盘404上放上对应重量的负重，可以调整在警示器405工作所需的不同气压值。

下电接触片406和上电接触片407与第三电磁阀313和回气泵304电性连接，下电接触片406和上电接触片407与第三电磁阀313之间设有时间继电器。下电接触片406和上电接触片407接触后通电，控制第三电磁阀313打开，回气泵304工作，去除外罐体101和内罐体102之间泄漏出来的氢气，降低气压值，其中第三电磁阀313和回气泵304的工作在开始后受时间继电器的影响，会固定作业一定的时间。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种液化氢存储用防爆储蓄罐，其特征在于：包括，

罐体机构(100)，其包括外罐体(101)、内罐体(102)和密封盖(103)，所述内罐体(102)位于外罐体(101)的内腔，所述密封盖(103)设置在外罐体(101)的顶部开口处，所述内罐体(102)存有液化氢，所述外罐体(101)与内罐体(102)之间填充有氮气；

内罐升降机构(200)，其包括外筒体(201)、内筒体(202)、外活塞(203)、内活塞(204)、液压升降柱(205)、压板(206)、压杆(207)和连接管道(208)，所述外筒体(201)位于外罐体(101)的外部，所述内筒体(202)位于外罐体(101)的内腔底部，所述外活塞(203)活动设置在外筒体(201)的内腔，所述内活塞(204)活动设置在内筒体(202)的内腔，且内罐体(102)置于内活塞(204)的顶部，所述连接管道(208)连接外筒体(201)的底部与内筒体(202)的底部，且连接管道(208)内装满填充液，所述液压升降柱(205)位于外筒体(201)的外部，所述压板(206)安装在液压升降柱(205)的顶部，所述压杆(207)安装在压板(206)的底部，且压杆(207)贯穿外筒体(201)与外活塞(203)的顶部相接；

填充气体调节组件(300)，其包括氮气罐(301)、真空泵(302)、进气泵(303)、回气泵(304)、除氢组件(305)、降温组件(306)、除水组件(307)、第一管道(308)、第二管道(309)和第三管道(310)，所述真空泵(302)通过第一管道(308)与外罐体(101)相连通，所述氮气罐(301)与外罐体(101)之间通过第二管道(309)相连通，且进气泵(303)设置在第二管道(309)上，所述第三管道(310)用于连接外罐体(101)的内腔，所述回气泵(304)、除氢组件(305)、除水组件(307)和降温组件(306)以气体的流动方向依次安装设置，所述第一管道(308)贴近外罐体(101)上设置有第一电磁阀(311)，所述第二管道(309)贴近外罐体(101)上设置有第二电磁阀(312)，所述第三管道(310)贴近外罐体(101)上设置有第三电磁阀(313)。

2.如权利要求1所述的一种液化氢存储用防爆储蓄罐，其特征在于：所述除氢组件(305)包括除氢管(305a)、加热棒(305b)、填充层(305c)和第一隔网(305d)，所述除氢管(305a)连接在第三管道(310)上，所述第一隔网(305d)位于除氢管(305a)的内腔左右相端，且加热棒(305b)和填充层(305c)位于两组第一隔网(305d)之间，所述加热棒(305b)均匀插接在填充层(305c) 中，所述填充层(305c)采用氧化铜颗粒。

3.如权利要求2所述的一种液化氢存储用防爆储蓄罐，其特征在于：所述除氢管(305a)的顶部设置有第一进料口(305a-1)，所述除氢管(305a)的底部设置有第一出料口(305a-2)，所述第一进料口(305a-1)和所述第一出料口(305a-2)的开口处均设置有第一密封塞(305a-3)。

4.如权利要求1所述的一种液化氢存储用防爆储蓄罐，其特征在于：所述降温组件(306)包括冷水箱(306a)和降温管(306b)，所述降温管(306b)设置在冷水箱(306a)的液面之中，且所述降温管(306b)在冷水箱(306a)中呈连续的弯曲S形状。

5.如权利要求1所述的一种液化氢存储用防爆储蓄罐，其特征在于：所述除水组件(307)包括干燥管(307a)、干燥剂层(307b)和两组第二隔网(307c)，两组所述第二隔网(307c)设置在干燥管(307a)的内腔两侧，所述干燥剂层(307b)位于两组第二隔网(307c)之间的干燥管(307a)管内，所述干燥剂层(307b)采用无水硅胶颗粒。

6.如权利要求5所述的一种液化氢存储用防爆储蓄罐，其特征在于：所述干燥管(307a)的顶部设置有第二进料口(307a-1)，所述干燥管(307a)的底部设置有第二出料口(307a-2)，所述第二进料口(307a-1)和所述第二出料口(307a-2)的开口处均设置有第二密封塞(307a-3)。

7.如权利要求1所述的一种液化氢存储用防爆储蓄罐，其特征在于：所述外罐体(101)的顶部还设置有压力报警组件(400)，其包括圆柱筒(401)、上活塞(402)、连接杆(403)、托盘(404)、警示器(405)、下电接触片(406)和上电接触片(407)，所述圆柱筒(401)的底部与外罐体(101)的顶部相接通，所述圆柱筒(401)的内腔设置有上限位环和下限位环，所述上活塞(402)活动设置在位于上限位环和下限位环之间的圆柱筒(401)内腔，所述连接杆(403)设置在上活塞(402)的顶部中间，所述托盘(404)设置在连接杆(403)的顶部，所述下电接触片(406)设置在上活塞(402)的顶部侧边，所述上电接触片(407)设置在圆柱筒(401)的上限位环底部，所述警示器(405)设置在圆柱筒(401)的外壁，且警示器(405)通过下电接触片(406)和上电接触片(407)进行开关。

8.如权利要求7所述的一种液化氢存储用防爆储蓄罐，其特征在于：所述下电接触片(406)和所述上电接触片(407)与第三电磁阀(313)和回气泵(304)电性连接，所述下电接触片(406)和所述上电接触片(407)与第三电磁阀(313)之间设有时间继电器。

9.如权利要求1所述的一种液化氢存储用防爆储蓄罐，其特征在于：所述内活塞(204)的顶部设置有限位卡块(209)，且所述内罐体(102)卡接在限位卡块(209)的内壁。

Images