罐上歧管阀组件的制作方法

本发明涉及用氢气填充iv型压力容器。具体地，本发明涉及一种压缩气体压力容器组件，其具有通过罐上歧管阀组件流体连接的多个压力容器。

背景技术：

1、压力容器通常在压力下储存流体和/或气体，例如天然气、氧气、氮气、氢气和丙烷等。iv型压力容器或罐具有无金属结构，其通常包括缠绕和/或编织在热塑性聚合物衬里上的碳纤维或复合材料。某些iv型压力容器包括细长容器，细长容器具有用于储存气体的多个腔室，也描述为适形压力容器。细长压力容器可以构造为用作在车辆中使用的加压气体燃料罐。

2、通常，第一阀联接到压力容器的第一端，用于用压缩气体填充压力容器。此外，细长压力容器可以具有联接到压力容器的第二端的第二阀。第一阀和第二阀构造为将气体输送到由衬里外壁限定的压力容器的内部空间中。

3、由于压缩热以及一些气体的焦耳-汤姆逊效应(joule-thomson effect)，细长压力容器在填充时可能会经历加热。当额外的气体添加到压力容器时，压力容器内的气体被压缩，从而产生热量。为了安全起见，一些压缩燃料填充站控制填充速度以避免危险的高温。此外，高温可能是不希望的，因为它们在给定压力下会导致低密度，因此需要超压才能达到目标密度(接近100％的充电状态)，或导致压力容器填充不足。

4、因此，这种热量的产生可能导致不希望的长的填充时间，其比填充汽油或柴油燃料箱所需的时间更长，和/或导致压力容器填充不足。为了缓解与压力容器相关联的这些问题，许多站选择气体预冷。通过气体预冷，在气体进入压力容器之前，气体冷却至低温(例如低至-40℃)。这具有降低气体由于压缩热而达到的最高温度的效果，因为初始温度较低。

5、气体预冷会给燃料供应站的建设增加显著的额外复杂性，这会不希望地增加燃料供应站的资本成本和运营成本。这种增加的成本可能以更高的气体价格的形式转移给客户。此外，在一些示例中，预冷部件的可靠性较差，导致严重的站停机时间，并因维护和更换零件而增加成本。

6、如本文所述的细长适形压力容器可以比传统的整体式压缩气罐更有利，因为适形形状每单位储存体积可以具有更大的表面积。这种增加的表面积可以允许更快速的散热，这可以提高快速填充性能。此外，这种适形罐可以具有较小的横截面积，这可以导致在填充期间更高的流速，并因此从气体到压力容器壁的对流热传递更好(即，更高的努塞尔数，nusselt number)。

7、在填充或快速填充过程中，这种适形压力容器可以达到比传统的整体式压力容器更低的平均温度。这可能是因为这种适形压力容器具有更高的表面积与体积比，并且因为由于更小的罐直径，气体可以具有更高的平均速度，从而导致更大的对流热传递。这可以导致减少对气体预冷的需求。因此，适形压力容器可以填充预冷到更高温度或根本不预冷的流体，同时仍然实现通常与预冷气体相关联的填充速度。

8、然而，各种适形压力容器由于它们细长形状，在填充过程中可能会出现混合不足的情况，这意味着在填充过程结束时的最高和最低温度之间的差异可能比其他构造的压力容器更极端。具体地，当通过附接在压力容器的第一端处的第一阀将气体添加到压力容器时，压力容器的第一端附近的气体温度可以保持接近流入气体的温度，因为在第一端处的流速可以导致良好的热传递到聚合物衬里和外部复合壳。另一方面，压力容器的靠近压力容器的第二端的腔室可以显著地升温，因为在压力容器的远区域中流量很少。此外，这些靠近压力容器的第二端的腔室具有较差的对流热传递。

9、缓解压力容器的第二端附近这种温度上升的第一种已知方法是通过从压力容器的交替端部填充，如美国公开号2019/120432中所公开的。例如，在填充开始时，可以通过附接到压力容器的第一端的第一阀来填充压力容器，从而允许压力容器的第二端附近的流体的温度上升。当第二端附近的流体的温度达到限定的高的值时，在压力容器的第一端处的第一阀关闭，并且通过在第二端处的第二阀填充压力容器。可以重复这种模式直到压力容器充满为止。

10、然而，第一种已知方法可能导致在压力容器的两端之间中间的腔室中的流体温度升高。可能需要对气体进行额外的预冷和/或预冷到较低的温度以确保离第一和第二阀最远的腔室中的流体具有在预定温度范围内的温度。此外，需要额外的硬件和控制来支持在填充期间在压力容器的每一端处的阀之间的切换。

11、因此，在填充过程中，希望降低在压力容器的两端之间中间的腔室中升高的流体温度。此外，希望提供一种压力容器组件，压力容器组件包括罐上阀歧管阀，罐上阀歧管阀流体地联接多个细长压力容器的相对端，用于从每个细长压力容器的内部填充和移除流体。

技术实现思路

1、提供一种iv型适形压力容器组件，包括多个细长折叠罐和罐上阀(otv)歧管组件，罐上阀(otv)歧管组件构造为通过直接连接到多个细长折叠罐的相应的第一端和第二端的多个第一和第二填充联接器将流体流进和流出多个细长折叠罐的内部。多个细长折叠罐中的每一个具有用于储存流体的至少两个腔室。歧管阀组件接收来自外部源的流体，并选择性地将外部流体提供给多个第一和第二填充联接器中的一个或多个。

技术特征：

1.一种压力容器组件，包括：

2.根据权利要求1所述的压力容器组件，其中：

3.根据权利要求1所述的压力容器组件，其中：

4.根据权利要求1所述的压力容器组件，其中：

5.根据权利要求3所述的压力容器组件，其中：

6.根据权利要求1所述的压力容器组件，其中：

7.根据权利要求5所述的压力容器组件，其中：

8.根据权利要求7所述的压力容器组件，其中：

9.根据权利要求8所述的压力容器组件，其中：

10.根据权利要求1所述的压力容器组件，其中，所述otv歧管组件构造为选择性地填充所述多个细长折叠罐中的一个或更多个。

11.根据权利要求1所述的压力容器组件，其中，所述otv歧管组件构造为选择性地将流体从所述多个细长折叠罐中的一个或更多个通过所述第三填充联接器转移。

12.根据权利要求1所述的压力容器组件，其中，所述流体是氢气和天然气中的一种或更多种。

13.根据权利要求1所述的压力容器组件，其中，所述otv歧管组件包括再循环功能，再循环功能构造为在填充过程中将从所述多个细长折叠罐中的一个移除的流体与通过所述第三填充联接器接收的流体混合，并将所述混合的流体提供给所述多个细长折叠罐中的一个。

技术总结提供一种IV型适形压力容器组件，包括多个细长折叠罐和罐上阀(OTV)歧管组件，罐上阀(OTV)歧管组件构造为通过直接连接到多个细长折叠式罐的相应第一端部和第二端部的多个第一和第二填充联接器将流体流入和流出多个细长折叠罐的内部。多个细长折叠罐中的每一个具有用于储存流体的至少两个腔室。歧管阀组件接收来自外部源的流体，选择性地将外部流体提供给多个第一和第二填充联接器中的一个或更多个。技术研发人员：米尔纳·E·卡沙特,布莱克·奥塞基受保护的技术使用者：莱纳玛公司技术研发日：技术公布日：2024/9/2