一种用于液氢储罐的支撑结构的制作方法

本技术涉及氢能及深冷储存，具体涉及一种用于液氢储罐的支撑结构。

背景技术：

1、氢燃料电池汽车以氢气为动力来源，液氢或超临界氢具有能量密度高、燃料加注时间短、续航能力长等优点，并可实现零碳排放。

2、目前国内主要的加氢站均采用高压氢气作为气源，基本采用35mpa压力加注，70mpa加注压力的加氢站尚在起步阶段。单纯高压氢气加注氢气密度不高，35mpa下常温氢气密度为约25kg/m3，70mpa下常温氢气密度为约41kg/m3，造成运氢、储氢、加氢效率低下，氢燃料电池汽车的经济性大打折扣。液氢温度为-253℃，密度72kg/m3。采用液氢加注可以提高运氢、储氢、加氢效率，但单位体积液氢气化潜热小，在液氢车载瓶中容易吸热气化，造成放散损失，甚至引发安全事故。超临界氢解决了低温液氢容易气化的缺点，同时其装存密度相对高，储存压力比高压氢低，其将是未来氢能发展的方向。

3、液氢储罐作为液氢的储运设备，需要结构稳定，绝热性能良好。传统的支撑方式可以保证液氢储罐的结构稳定性，但绝热效果不足，会导致储罐中液氢蒸发率高，液氢无损储存时间短，影响氢能应用的发展。

4、因此，开发一种能够同时满足液氢储罐结构与绝热性能的支撑结构是非常有必要的。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种用于液氢储罐的支撑结构，通过支撑机构使液氢储罐外容器和液氢储罐内容器之间保持间隔，用于保证液氢储罐的结构稳定性，并在液氢储罐内容器的外侧壁包覆绝热组件，从而增加支撑结构的热传导阻力。

2、为达到上述技术目的，本实用新型通过下述技术方案实现：

3、一种用于液氢储罐的支撑结构，包括相互嵌套的液氢储罐外容器和液氢储罐内容器，所述液氢储罐外容器和所述液氢储罐内容器之间设置有支撑机构，使所述液氢储罐外容器和所述液氢储罐内容器之间保持间隔，并且所述液氢储罐内容器的外侧壁还包覆绝热组件。

4、在本方案中，在相互嵌套的液氢储罐外容器和液氢储罐内容器之间设置支撑机构，使液氢储罐外容器和液氢储罐内容器之间保持间隔，用于保证液氢储罐的结构稳定性和降低导热传热量，并在液氢储罐内容器的外侧壁包覆绝热组件，从而增加支撑结构的热传导阻力。

5、作为所述支撑结构的进一步技术方案，所述支撑机构的一端向所述液氢储罐内容器内部延伸，且所述液氢储罐外容器为不锈钢或碳钢制成部件，所述液氢储罐内容器为316lh液氢专用钢板制成部件，使液氢储罐内容器无氢脆、氢腐蚀的风险，保证液氢储罐的结构稳定性。

6、作为所述支撑结构的进一步技术方案，所述绝热组件包括高真空多层缠绕绝热层，所述高真空多层缠绕绝热层包括交替包扎的镀铝涤纶薄膜与尼龙网。

7、在本方案中，液氢储罐内容器与液氢储罐外容器之间设置高真空多层缠绕绝热层，绝热层采用镀铝涤纶薄膜与尼龙网交替包扎，通过高真空多层缠绕绝热降低液氢储罐的对流、辐射传热量。

8、作为所述支撑结构的进一步技术方案，所述液氢储罐内容器的外侧壁设置有朝内的支撑腔，所述支撑机构包括环氧玻璃管，所述环氧玻璃管的一端与所述支撑腔匹配。

9、在本方案中，环氧玻璃管为隔热构件，能够有效降低热传导效率，减少液氢储罐支撑机构位置处的漏热量，降低能源损耗，更加节能环保。

10、作为所述支撑结构的进一步技术方案，所述液氢储罐外容器上设置有外容器固定座，所述环氧玻璃管的另一端与所述外容器固定座匹配，通过设置外容器固定座，确保支撑机构的定位准确与刚度。

11、作为所述支撑结构的进一步技术方案，位于所述支撑腔中的所述环氧玻璃管的外侧壁设置环氧玻璃隔冷层，用于进一步增大液氢储罐外容器和液氢储罐内容器之间的热传导阻力。

12、作为所述支撑结构的进一步技术方案，位于所述外容器固定座中所述环氧玻璃管的端面设置外容器补强板，所述外容器补强板与所述液氢储罐外容器外侧壁贴合，进一步确保支撑机构的定位准确与刚度。

13、作为所述支撑结构的进一步技术方案，所述环氧玻璃隔冷层的外侧设置内容器不锈钢固定座以及内容器不锈钢端板，所述不锈钢固定座以及所述内容器不锈钢端板围合形成所述支撑腔，进一步确保支撑机构的定位准确及刚度。

14、作为所述支撑结构的进一步技术方案，所述环氧玻璃隔冷层的厚度为20～200mm，增加环氧玻璃隔冷层的厚度，有利于增加导热热阻，降低导热传热量。

15、作为所述支撑结构的进一步技术方案，所述支撑腔的深度为0.1m～1.5m，所述环氧玻璃管的直径为50～300mm，所述环氧玻璃管的厚度为20～100mm，增加支撑环氧玻璃管的长度，减小环氧玻璃管的截面，有利于增加导热热阻，降低导热传热量。

16、本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

17、1.本实用新型通过支撑机构使液氢储罐外容器和液氢储罐内容器之间保持间隔，用于保证液氢储罐的结构稳定性，并在液氢储罐内容器的外侧壁包覆绝热组件，从而增加支撑结构的热传导阻力。

18、2.本实用新型设置环氧玻璃支撑管并通过增加支撑管长度的方式增加支撑机构的热传导阻力，降低导热传热量，还在环氧玻璃支撑管的端部设置环氧玻璃隔冷层，进一步增大热传导阻力。

19、3.本实用新型的液氢储罐外容器和液氢储罐内容器均设置固定座，确保了支撑机构的定位准确与刚度。

技术特征：

1.一种用于液氢储罐的支撑结构，其特征在于，包括相互嵌套的液氢储罐外容器(1)和液氢储罐内容器(3)，所述液氢储罐外容器(1)和所述液氢储罐内容器(3)之间设置有支撑机构，使所述液氢储罐外容器(1)和所述液氢储罐内容器(3)之间保持间隔，并且所述液氢储罐内容器(3)的外侧壁还包覆绝热组件。

2.根据权利要求1所述的一种用于液氢储罐的支撑结构，其特征在于，所述支撑机构的一端向所述液氢储罐内容器(3)内部延伸，且所述液氢储罐外容器(1)为不锈钢或碳钢制成部件，所述液氢储罐内容器(3)为316lh液氢专用钢板制成部件。

3.根据权利要求1所述的一种用于液氢储罐的支撑结构，其特征在于，所述绝热组件包括高真空多层缠绕绝热层(2)，所述高真空多层缠绕绝热层(2)包括交替包扎的镀铝涤纶薄膜与尼龙网。

4.根据权利要求2所述的一种用于液氢储罐的支撑结构，其特征在于，所述液氢储罐内容器(3)的外侧壁设置有朝内的支撑腔，所述支撑机构包括环氧玻璃管(7)，所述环氧玻璃管(7)的一端与所述支撑腔匹配。

5.根据权利要求4所述的一种用于液氢储罐的支撑结构，其特征在于，所述液氢储罐外容器(1)上设置有外容器固定座(8)，所述环氧玻璃管(7)的另一端与所述外容器固定座(8)匹配。

6.根据权利要求4所述的一种用于液氢储罐的支撑结构，其特征在于，位于所述支撑腔中的所述环氧玻璃管(7)的外侧壁设置环氧玻璃隔冷层(6)。

7.根据权利要求5所述的一种用于液氢储罐的支撑结构，其特征在于，位于所述外容器固定座(8)中所述环氧玻璃管(7)的端面设置外容器补强板(9)，所述外容器补强板(9)与所述液氢储罐外容器(1)外侧壁贴合。

8.根据权利要求6所述的一种用于液氢储罐的支撑结构，其特征在于，所述环氧玻璃隔冷层(6)的外侧设置内容器不锈钢固定座(4)以及内容器不锈钢端板(5)，所述内容器不锈钢固定座(4)以及所述内容器不锈钢端板(5)围合形成所述支撑腔。

9.根据权利要求6或8所述的一种用于液氢储罐的支撑结构，其特征在于，所述环氧玻璃隔冷层(6)的厚度为20～200mm。

10.根据权利要求4-8中任一项所述的一种用于液氢储罐的支撑结构，其特征在于，所述支撑腔的深度为0.1m～1.5m，所述环氧玻璃管(7)的直径为50～300mm，所述环氧玻璃管(7)的厚度为20～100mm。

技术总结本技术公开了一种用于液氢储罐的支撑结构，涉及氢能及深冷储存技术领域，包括相互嵌套的液氢储罐外容器和液氢储罐内容器，液氢储罐外容器和液氢储罐内容器之间设置有支撑机构，使液氢储罐外容器和液氢储罐内容器之间保持间隔，并且液氢储罐内容器的外侧壁还包覆绝热组件；本技术在相互嵌套的液氢储罐外容器和液氢储罐内容器之间设置支撑机构，使液氢储罐外容器和液氢储罐内容器之间保持间隔，用于保证液氢储罐的结构稳定性和降低导热传热量，并在液氢储罐内容器的外侧壁包覆绝热组件，从而增加支撑结构的热传导阻力。技术研发人员：黄波,廖兴才受保护的技术使用者：成都深冷科技有限公司技术研发日：20231208技术公布日：2024/6/20