气体存储罐的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种气体存储罐。
【背景技术】
[0002]用于存储具有一定压力的气体，尤其对于存储液化气体的存储罐，不仅有一定的重量指标要求，还有更高的技术指标要求，如压力等级、抗弯能力、抗冲击能力等，具体的有抗弯刚度、抗弯强度、抗拉刚度、抗拉强度、抗压刚度、抗压强度、抗冲击刚度、抗冲击强度等。如果存储罐由全金属材料制得，要使其达到一定的技术指标要求，存储罐的管壁厚度增加，从而增加了存储罐的重量及其所占用的空间，也就意味着增加了运输成本。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种气体存储罐。
[0004]为实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现:
[0005]气体存储罐，其特征在于，包括至少一个罐体;所述罐体包括内胆;所述内胆设有容腔;所述容腔用于存储液化气体。
[0006]优选地是，所述内胆由金属或树脂制得。
[0007]优选地是，所述第一纤维增强材料层由第一纤维增强材料线或第一纤维增强材料带缠绕后加热固化形成。
[0008]优选地是，所述内胆的外表面包覆有至少两层第一纤维增强材料层;所述至少两层第一纤维增强材料层沿依次叠加设置在所述内胆外表面。
[0009]优选地是，至少一层第一纤维增强材料层与其相邻的第一纤维增强材料层之间设有支撑结构;所述支撑结构用于将相邻的两层第一纤维增强材料层间隔设置;相邻的两层第一纤维增强材料层之间抽真空。
[0010]优选地是，还包括一支架;所述支架截面呈十字形，并沿轴向延伸指定长度;所述罐体的个数为四个;每个所述罐体抵靠在所述支架上的一个卡槽内；所述支架还包括挡片；所述挡片用于限制所述罐体径向移动。
[0011]优选地是，所述支架由第二纤维增强材料线或第二纤维增强材料带缠绕后加热固化形成，或采用树脂传递模塑成型工艺形成。
[0012]优选地是，四个所述罐体的外部还设有至少一层第三纤维增强材料层;所述第三纤维增强材料层由第三纤维增强材料线或第三纤维增强材料带依次缠绕在四个所述罐体的外部后加热固化形成;第三纤维增强材料层将四个所述罐体与所述支架连接。
[0013]优选地是，所述第三纤维增强材料层的数量为至少两层;所述至少两层第三纤维增强材料层依次叠加设置在所述罐体外表面。
[0014]优选地是，至少一层第三纤维增强材料层与其相邻的第三纤维增强材料层之间设有支撑结构;所述支撑结构用于将相邻的两层第三纤维增强材料层间隔设置;相邻的两层第三纤维增强材料层之间抽真空。
[0015]优选地是，至少一层第一纤维增强材料层与其相邻的第一纤维增强材料层之间设有第一密封层;至少一层第三纤维增强材料层与其相邻的第三纤维增强材料层之间设有第二密封层。
[0016]优选地是，位于最外层的所述第一纤维增强材料层的外表面包覆有复合材料层；位于最外层的所述第三纤维增强材料层的外表面包覆有复合材料层;所述复合材料层包括至少一层第四纤维层和至少一层金属层;所述第四纤维层和所述金属层依次交替叠加设置;所述复合材料层与所述第一纤维增强材料层或第三纤维增强材料层接触的最内层为第四纤维层。
[0017]优选地是，所述罐体与最内层的第三纤维增强材料层之间设有第三密封层。
[0018]优选地是，至少一层第一纤维增强材料层与其相邻的第一纤维增强材料层之间设有至少一层热辐射反射层和至少一层热辐射吸收层;至少一层第三纤维增强材料层与其相邻的第三纤维增强材料层之间设有至少一层热辐射反射层和至少一层热辐射吸收层;所述热辐射反射层和所述热辐射吸收层交替叠加设置。
[0019]优选地是，所述热辐射反射层和所述热辐射吸收层之间还设有非金属填充物;所述非金属填充物用于将所述热辐射反射层和所述热辐射吸收层间隔设置。所述非金属填充物可选用导热系数低的材料制得，如玻璃纤维等非金属纤维、尼龙、树脂等。
[0020]优选地是，所述热辐射反射层为具有镜面的金属箔；所述金属箔可选自铝箔、银箔、金箔、铜箔中的一种或任意几种。
[0021]优选地是，所述金属箔上设有通孔。
[0022]优选地是，所述热辐射吸收层为第五纤维层或第五纤维增强材料层。
[0023]优选地是，所述支撑结构包括多根支撑条;所述多根支撑条沿圆周方向分布;所述支撑条由第二纤维增强材料线或第二纤维增强材料带缠绕后加热固化制得，或采用树脂传递模塑成型工艺形成。
[0024]优选地是，所述支撑结构由蜂窝结构材料、格栅结构材料和波浪结构材料中的一种或任意几种组成;所述蜂窝结构材料上的孔或所述格栅结构材料上的孔沿垂直于所述第一纤维增强材料层的方向延伸。支撑结构可由导热系数低的材料制得。
[0025]优选地是，所述蜂窝结构材料上的任一孔通过孔壁上的气孔与相邻的孔连通;所述格栅结构材料上的任一孔通过孔壁上的气孔与相邻的孔连通。
[0026]优选地是，所述支撑结构由至少一层蜂窝板或至少一层格栅板组成。
[0027]优选地是，所述支撑结构由至少两层蜂窝板、至少两层格栅板、或者至少一层蜂窝板和至少一层格栅板沿垂直于所述第一纤维增强材料层的方向依次叠加形成;其中任一蜂窝板或格栅板上的孔与相邻的蜂窝板或格栅板上的孔非同轴设置。
[0028]优选地是，所述支撑结构与所述第一纤维增强材料层或所述第三纤维增强材料层粘接或机械咬合。
[0029]优选地是，所述内胆的截面为圆形、矩形、或顶角为圆角的矩形。
[0030]优选地是，还包括安装架;所述安装架包括两个间隔设置的矩形框;所述矩形框上设有与所述罐体相适应的插槽;所述罐体设置在两个所述矩形框之间，两端分别插入其中一个所述插槽内。
[0031]优选地是，所述安装架还包括四根防撞条;所述四根防撞条沿圆周方向均匀分布在所述罐体的外部，两端分别与一个所述矩形框连接。
[0032]优选地是，所述防撞条包括泡沫杆;泡沫杆的两端分别设有一金属接头;所述金属接头与所述矩形框上的插座相配合，将所述泡沫杆与所述矩形框连接。
[0033]优选地是，所述泡沫杆与所述金属接头粘接、螺栓连接;或通过第二纤维增强材料线或第二纤维增强材料带依次缠绕所述金属接头和所述泡沫杆后将所述金属接头与所述泡沫杆连接。
[0034]优选地是，所述第一纤维增强材料层为第一纤维增强树脂层;所述第一纤维增强树脂层包括第一纤维和第一树脂;所述第二纤维增强材料为第二纤维增强树脂;所述第二纤维增强树脂包括第二纤维和第二树脂;所述第三纤维增强材料层为第三纤维增强树脂层;所述第三纤维增强树脂层包括第三纤维和第三树脂;所述第四纤维层包括第四纤维;所述第五纤维层包括第五纤维;所述第五纤维增强材料层为第五纤维增强树脂层;所述第五纤维增强树脂层包括第五纤维和第五树脂;所述第一纤维、所述第二纤维、所述第三纤维、所述第四纤维和第五纤维相同或不同；所述第一纤维、所述第二纤维、所述第三纤维、所述第四纤维和所述第五纤维选自玻璃纤维、碳纤维、金属纤维、硼纤维、石棉纤维、芳纶纤维、奥纶纤维、聚酯纤维、尼龙纤维、维尼纶纤维、聚丙烯纤维、聚酰亚胺纤维、棉纤维和剑麻中的一种或任意几种;所述第一树脂、所述第二树脂、所述第三树脂和所述第五树脂相同或不同；所述第一树脂、所述第二树脂、所述第三树脂和所述第五树脂选自环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基树脂、苯并噁嗪树脂、聚酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、双马来酰亚胺树脂中的一种或任意几种;各层第一纤维增强材料层中的第一纤维相同或不同；各层第三纤维增强材料层中的第三纤维相同或不同；各层第五纤维层中的第五纤维相同或不同。
[0035]优选地是，所述第一密封层、所述第二密封层、所述第三密封层采用相同或不同的材料制得;用于制备所述第一密封层、所述第二密封层、所述第三密封层的材料选用金属或树脂。
[0036]优选地是，所述金属层为铝合金层。
[0037]本实施例的气体存储罐，充分利用了纤维增强材料的可设计性和疲劳性等性能，从而具有优异的耐压力性能。与传统的不锈钢存储罐相比，在达到相同的压力等级的情况下，本实施例的气体存储罐的具有明显的重量优势，可减轻50 % -65 %的重量。这也就意味着可降低运输成本。与传统的不锈钢存储罐相比，在重量相同、相同容积的情况下，本实施例的气体存储触的压力等级提尚50%。
【附图说明】
[0038]图1为实施例1的气体存储罐沿径向截面剖视图；
[0039]图2为实施例2的气体存储罐沿径向截面剖视图；
[0040]图3为实施例2的一种热辐射层的结构示意图；
[0041 ]图4为实施例2的另一种热辐射层的结构示意图；
[0042]图5为实施例3的具有一层蜂窝板的气体存储罐沿径向截面剖视图；
[0043]图6为实施例3的一层蜂窝板的结构示意图；
[0044]图7为实施例3的具有两层蜂窝板的气体存储罐沿径向截面剖视图；
[0045]图8为实施例3的两层蜂窝板沿径向截面剖视图；
[0046]图9为实施例4的一层格栅板的结构不意图；
[0047]图10为实施例4的两层格栅板沿径向截面剖视图；
[0048]图11为实施例5的一层波浪板沿径向截面剖视图；
[0049]图12为实施例6的气体存储罐沿径向截面剖视图；
[0050]图13为实施例6的具有褶皱的内胆沿径向截面剖视图；
[0051 ]图14为实施例8的气体存储罐沿径向截面剖视图；
[0052]图15为实施例9的具有四个罐体的气体存储罐沿径向截面剖视图；
[0053]图16为实施例10的复合材料层沿径向截面剖视图；
[0054]图17为实施例11的气体存储触的结构不意图；
[0055]图18为实施例11的气体存储罐去除保护层后的结构示意图。
【具体实施方式】
[0056]下面结合附图对本发明进行详细的描述:
[0057]实施例1
[0058]如图1所示，气体存储罐包括一个罐体1。罐体1包括内胆11。内胆11的径向截面呈圆形。内胆11设有容腔111，容腔111用于存储液化气体。内胆11由纯金属、合金或树脂制得，避免容腔111内的液化气体泄漏，起到密封作用。内胆11的外表面包覆有一层第一纤维增强材料层12。第一纤维增强材料层