一种低温球形储罐的制作方法

本发明属于低温液体储存，具体地说，涉及一种低温球形储罐。

背景技术：

1、西部地区的大量光电、风电可用于pem制氢和氢气液化，但是能源主要应用地区却在东部地区，因此，需要将西部地区制取的氢以管道输气、压缩氢气或液氢等方式运输至东部地区。

2、由于氢气密度低、易泄漏的特点，压缩气运氢成本高昂，而管道输氢在跨洋运输方面存在短板，因此，液氢运输是目前已经验证的最经济方式。液氢运输前需要首先存储于液氢场站中，存储容器容积越大，液氢单位存储成本越低。

3、

4、对于液氢容器来说，因为沸点-253℃，所以决定了其设计的关键是如何提高绝热效果，降低蒸发率，提高容器的维持时间。

5、有鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题在于至少克服现有技术的部分不足，提供一种低温球形储罐，通过在内球体与外球体之间设置磁力支撑结构和至少两个限位连接结构，使内球体悬浮于外球体中，减小内球体和外球体之间的接触面积，降低漏热，提高低温球形储罐的维持时间。

2、为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

3、一种低温球形储罐，包括内球体和设置在所述内球体外侧的外球体，所述内球体的底部与所述外球体之间设置有磁力支撑结构，所述内球体和所述外球体之间设置有至少两个限位连接结构；

4、其中，所述磁力支撑结构和所述至少两个限位连接结构配合使所述内球体悬浮于所述外球体中。

5、在一些实施方式中，所述磁力支撑结构包括：

6、永磁体组件，位于过所述内球体和所述外球体的质心的竖直法线上，用于利用永磁力平衡所述内球体的重量；以及

7、多组电磁铁组件，所述电磁铁组件所产生的电磁力的大小根据所述内球体中的低温液体的重量可调，用于利用电磁力平衡所述内球体中的低温液体的重量，所述多组电磁铁组件位于所述永磁体组件的四周，并且，每组电磁铁组件的轴线与过所述质心的竖直法线之间的夹角相同。

8、在一些实施方式中，所述永磁体组件包括互为斥力的第一永磁体单元和第二永磁体单元，所述第一永磁体单元设置在所述内球体的外壁上，所述第二永磁体单元设置在所述外球体的内壁上，并与所述第一永磁体单元隔空相对设置，并且所述第一永磁体单元和所述第二永磁体单元的轴线过所述内球体和所述外球体的质心。

9、在一些实施方式中，所述电磁铁组件包括互为斥力的第一电磁单元和第二电磁单元，所述第一电磁单元设置在所述内球体的外壁上，所述第二电磁单元设置在所述外球体的内壁上，并与所述第一电磁单元隔空相对设置。

10、在一些实施方式中，每组电磁铁组件的轴线与过所述质心的竖直法线之间的夹角范围为25°～40°。

11、在一些实施方式中，所述电磁体组件连接有冷却组件，所述冷却组件用于将所述电磁体组件的电流热量导出至所述外球体的外部。

12、在一些实施方式中，所述冷却组件包括：

13、冷却盘管，盘绕在所述电磁体组件的外部；以及

14、冷却源，设置在所述外球体的外部，与所述冷却盘管循环连接，用于为所述冷却盘管供入冷却介质。

15、在一些实施方式中，所述限位连接结构包括：

16、外球体支撑座，所述外球体支撑座的一端与所述外球体的内壁固定连接，另一端设置有限位卡槽；以及

17、内球体浮动支腿，所述内球体浮动支腿的一端与所述内球体的外壁的赤道线处固定连接，另一端可浮动地卡接在所述限位卡槽内。

18、在一些实施方式中，所述限位卡槽的底部设置有隔热垫。

19、在一些实施方式中，所述隔热垫采用绝热材料制作。

20、采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

21、1、本发明提供的低温球形储罐，通过在内球体与外球体之间设置磁力支撑结构和至少两个限位连接结构，使内球体悬浮于外球体中，减小内球体和外球体之间的接触面积，降低漏热，提高低温球形储罐的维持时间。

22、2、本发明提供的低温球形储罐，通过在过内球体和外球体的质心的竖直法线上设置磁力不变的永磁体组件，用于平衡内球体的重量，在永磁体组件的四周设置磁力可调的多组电磁铁组件，用于平衡内球体内低温液体的重量，避免出现内球体中低温液体较少时限位连接结构无法克服磁力支撑结构赋予内球体的悬浮力、内球体中低温液体较多时磁力支撑结构赋予内球体的悬浮力过小导致内球体无法悬浮的情况。

23、3、本发明提供的低温球形储罐，通过为电磁体组件配置冷却组件，将电磁体组件的电流热量导出至外球体的外部，降低内球体低温液体的蒸发率，提高低温球形储罐的维持时间。

24、4.本发明提供的低温球形储罐，通过与外球体内壁固定连接的限位卡槽实现对与内球体外壁固定连接的浮动支腿的可活动卡接，使得内球体与外球体不直接接触，降低漏热。

25、下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

技术特征：

1.一种低温球形储罐，包括内球体和设置在所述内球体外侧的外球体，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的低温球形储罐，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的低温球形储罐，其特征在于，

4.根据权利要求2所述的低温球形储罐，其特征在于，

5.根据权利要求2所述的低温球形储罐，其特征在于，

6.根据权利要求2所述的低温球形储罐，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的低温球形储罐，其特征在于，

8.根据权利要求1至7中任一项所述的低温球形储罐，其特征在于，

9.根据权利要求8所述的低温球形储罐，其特征在于，

10.根据权利要求9所述的低温球形储罐，其特征在于，

技术总结
本发明提供一种低温球形储罐，包括内球体和设置在所述内球体外侧的外球体，所述内球体的底部与所述外球体之间设置有磁力支撑结构，所述内球体和所述外球体之间设置有至少两个限位连接结构；其中，所述磁力支撑结构和所述至少两个限位连接结构配合使所述内球体悬浮于所述外球体中。本发明通过在内球体与外球体之间设置磁力支撑结构和至少两个限位连接结构，使内球体悬浮于外球体中，减小内球体和外球体之间的接触面积，降低漏热，提高低温球形储罐的维持时间。

技术研发人员：赵耀中,李亚鹏,路兰卿,肖建伟,李智鹏,王慧君,邱南彬,卜玉,高婉丽
受保护的技术使用者：北京航天试验技术研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31