一种卧式液氢贮罐用吊杆式支撑结构的制作方法

本发明属于液氢贮罐，具体涉及卧式液氢贮罐用吊杆式支撑技术。

背景技术：

1、氢的储运是连接氢能产业链上下游的关键环节，也是目前氢能高效储运、规模化利用的主要瓶颈。液氢卧式贮罐作为一种氢能储运的设备，因其操作方便、运输便捷、安装难度小、使用寿命长等优点在深冷液化气体储运设备市场获得了广泛的认可。

2、液氢卧式贮罐作为储存液氢的重要设备，其内外筒体支撑结构的合理设计关乎贮罐是否安全可靠、经济高效。如中国发明专利（cn 115962409 a）卧式液氢储罐用支撑结构，支撑结构包括内罐竖向支撑结构、内罐周向支撑结构以及外罐支座：所述内罐竖向支撑结构设置于内罐筒体与外罐筒体间的环形空间内，顶端通过顶部支座连接在内罐筒体上；所述内罐周向支撑结构设置于内罐筒体与外罐筒体的环形空间内，为水平曲杆结构，所述外罐支座与内罐竖向支撑结构同轴布置，与外罐筒体贯通连接。

3、然而，在具体实施上述技术时，发现存在以下缺陷：卧式液氢储罐支撑结构设计复杂，连接部件较多，加工难度大，不利于大规模生产；竖向支撑结构太长扰度太大，只适用于用真空粉末绝热的大型低温液体储罐，适用范围有限；支撑部件数量较多，耗材多，漏热大。

技术实现思路

1、本发明的目的是简化结构，降低加工难度，减小了支撑部件的漏热。

2、本发明是一种卧式液氢贮罐用吊杆式支撑结构，包括内筒体1、外筒体2、鞍座3、内筒体加强圈4、外筒体加强圈5、吊杆6、拉带7、内筒体吊杆耳板8、内筒体吊杆耳板加强板9、内筒体拉带耳板10、内筒体拉带耳板加强板11、外筒体吊杆支撑板12、外筒体拉带耳板13、销轴14、玻璃钢支撑15、玻璃钢支撑管16，所述四个内筒体吊杆耳板8对称分布于内筒体1外侧，其中心与鞍座3销孔中心面重合，位于内筒体1中间偏下位置；两个内筒体拉带耳板10对称分布于内筒体1前端，位于内筒体1中间偏下位置；四个外筒体吊杆支撑板12对称分布于外筒体2内侧，分别被外筒体加强圈5第一外筒体加强圈a、第二外筒体加强圈b、第三外筒体加强圈c、第四外筒体加强圈d夹在中间，并焊接在加强圈上，位于外筒体2中间偏上位置，与内筒体吊杆耳板8位置相对应；两个外筒体拉带耳板13对称分布于外筒体2前端，焊接在外筒体加强圈5第一外筒体加强圈a上，位于外筒体2中间偏下位置，与内筒体拉带耳板10位置相对应。上述耳板、支撑板均开设销轴孔。所述四根吊杆6位于夹层空间，对称分布于内筒体1两侧，吊杆6采用空心式结构以减少吊杆6漏热，其中心与鞍座3销孔中心面重合，吊杆6大端焊接在杆身上，吊杆6小端设螺纹。所述两个拉带7位于夹层空间，对称分布于内筒体1前端，拉带7设计为中间小，两端大结构以减少拉带7漏热，拉带7两端开孔。所述六个玻璃钢支撑15装在玻璃钢支撑管16里面，位于夹层空间，三个成一组，沿内筒体周向分布，其中心与鞍座3销孔中心面重合。

3、本发明的有益效果是：1、该装置采用吊杆、拉带、玻璃钢支撑组合式支撑结构，耗材少，漏热小，蒸发损失小，经济性适用性高。可满足正常工作工况和运输工况下的各种载荷，安全性能好。2、提供了均匀、密闭的绝热空间，有效避免冷量损失。3、吊杆承受内筒体重力载荷以及运输工况下惯性力载荷，给内、外筒体提供了夹层空间，方便后续抽空等。拉带承受冷收缩应力以及运输工况下惯性力载荷，在各耳板处增设耳板加强板以防止内筒体刚性不足等。玻璃钢支撑承受运输工况下惯性力载荷，因其绝热性能良好，在满足强度要求的前提下经可能减少了支撑结构处的漏热。4、该组合支撑结构稳定性好，可以承受重力载荷、惯性力载荷以及-253℃冷冲击载荷等。该支撑单个结构简单、加工制造装配方便，结构合理新颖、安全可靠性高，在大规模生产应用具有前景。该装置热泄漏小，强度好，不仅适用于液氢储存，更能满足液化天然气、液氮、液氧、液氩等低温介质的储存要求。

技术特征：

1.一种卧式液氢贮罐用吊杆式支撑结构，包括内筒体（1）、外筒体（2）、鞍座（3）、内筒体加强圈（4）、外筒体加强圈（5）、垂直吊杆（6）、水平拉带（7）、内筒体吊杆耳板（8）、内筒体吊杆耳板加强板（9）、内筒体拉带耳板（10）、内筒体拉带耳板加强板（11）、外筒体吊杆支撑板（12）、外筒体拉带耳板（13）、销轴（14）、玻璃钢支撑（15）、玻璃钢支撑管（16），其特征在于，四个内筒体吊杆耳板（8）对称分布于内筒体（1）的外侧，并设内筒体吊杆耳板加强板（9）用于耳板补强；两个内筒体拉带耳板（10）对称分布于内筒体（1）的外侧，并设内筒体拉带耳板加强板（11）用于耳板补强；四个外筒体吊杆支撑板（12）对称分布于外筒体（2）的内侧，焊接在外筒体加强圈（a，b，c，d）上；两个外筒体拉带耳板（13）对称分布于外筒体（2）的内侧，底面焊接在外筒体（2）上，侧面靠近外筒体加强圈（5）第一外筒体加强圈（a）侧焊接在外筒体加强圈（5）的第一外筒体加强圈（a）上；上述耳板、支撑板均开设销轴孔。

2.根据权利要求1所述的卧式液氢贮罐用吊杆式支撑结构，其特征在于：所述内筒体（1）设置内筒体加强圈（4），外筒体（2）设置外筒体加强圈（5）来提高内、外筒体在内外压力、冷应力、惯性力作用下的强度。

3.根据权利要求1所述的卧式液氢贮罐用吊杆式支撑结构，其特征在于：所述吊杆（6）其大端与内筒体吊杆挂耳（8）采用销轴（14）连接，其小端设螺纹并穿过外筒体支撑板通过螺母固定在外筒体支撑板上，垂直吊杆（6）采用空心式结构，保证吊杆在正常工作工况以及运输工况受力良好的条件下尽可能减少垂直吊杆（6）处的漏热。

4.根据权利要求1所述的卧式液氢贮罐用吊杆式支撑结构，其特征在于：所述水平拉带（7）的一端与内筒体拉带挂耳（10）采用销轴（14）连接，另一端与外筒体拉带挂耳（13）采用销轴（14）连接，水平拉带（7）为中间小，两端大结构，能够保证拉带在运输工况受力良好的条件下减少水平拉带（7）主体部分的漏热。

5.根据权利要求1所述的卧式液氢贮罐用吊杆式支撑结构，其特征在于：所述玻璃钢支撑（15）装在玻璃钢支撑管（16）里面，玻璃钢支撑（15）一端伸出玻璃钢支撑管（16）顶在内筒体（1）上，另一端完全包在玻璃钢支撑管（16）里面，玻璃钢支撑管（16）底面伸出外筒体部分距离，焊接在外筒体（2）上。

技术总结一种卧式液氢贮罐用吊杆式支撑结构，其目的是简化结构，降低加工难度，减小了支撑部件的漏热，由内筒体1、外筒体2、鞍座3、内筒体加强圈4、外筒体加强圈5、吊杆6、拉带7、内筒体吊杆耳板8、内筒体吊杆耳板加强板9、内筒体拉带耳板10、内筒体拉带耳板加强板11、外筒体吊杆支撑板12、外筒体拉带耳板13、销轴14、玻璃钢支撑15、玻璃钢支撑管16组成。该支撑结构采用空心吊杆6，辅以中间小两头大拉带7和玻璃钢支撑15来限制内筒体1在运输工况惯性力作用下的位移和在正常工作工况重力作用下的位移。解决传统卧式贮罐支撑结构处漏热大，耗材多，经济性差的问题，有效实现卧式贮罐中内外筒体的安全连接，并提供均匀、密闭的绝热空间。技术研发人员：蔡阳,刘政,王中宝,严以惠,王波,陈叔平受保护的技术使用者：四川绿杉机械设备有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/7/4