一种氢气存储罐的制作方法

本发明涉及压力容器，特别是一种氢气存储罐。

背景技术：

氢作为能源，有着无可比拟的优势：氢的燃烧热值高，每千克氢燃烧后的能量，约为汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍；氢燃烧的产物是水，对环境零污染；氢在地球的储量极其丰富（从海水制备），并可再生和重复利用。因此，氢是人类最理想的能源，得到了全世界各国的广泛关注。氢能，现已被认为是人类解决未来能源危机的终极方案，以及解决目前环境问题的最有效途径。

从氢的制取到氢的具体应用，氢的存储是必不可少环节，但由于氢是易燃易爆物质，如何安全、低廉、长时地储氢成为氢能利用的关键。

中国专利zl95223014.3提供了一种全双层中、低压力容器，其筒体和封头均为厚度大致相等、焊接接头错开的双层结构，内外层筒体壁厚之和为6-40mm，不适用于高压氢气储存。中国专利zl97249860.5提供了一种带加强箍半球形封头结构的高压容器，半球形封头上没有健康诊断系统接口，难以对封头进行健康状态诊断。

面对日益严重的能源危机，氢能以其高燃烧效率、燃烧产物洁净、易于低成本储存和运输以及用途多样化、储量丰富等突出优点，将成为人类未来的主要能源之一。高压储氢技术具有储氢容器结构相对简单，压缩氢气的制备能耗较少，成本较低，氢气压缩(灌装)速度快，能耗较低等优点。因此，目前国内外都把高压储氢技术，作为氢能综合利用的一个主要发展方向。按美国机械工程师学会锅炉压力容器第viii篇第1册附录22“整体锻造容器”的规定，容器的内直径不得超过610mm，再加上无缝钢管长度的限制(一般在9m以内)，最大容积为2577l，绝大多数无缝压缩氢气储罐的容积为640-1781l。氢气储存量大时，往往需要多台储罐通过管架组合后并联使用，因此，对于高压氢气的运输和储存需要各种安全可靠、经济合理、经久耐用的高压氢气储罐。然而在氢气在运输过程中，大部分的氢气存储罐为圆柱型，叠放的氢气罐体之间容易相互碰撞摩擦，还很可能会发生滚落，叠放的同时不利于罐体之间的散热通风和运输安全。

技术实现要素：

本发明的目的是，克服现有技术的上述不足，而提供一种便于运输叠放、通风散热的安全的氢气存储罐。

本发明的技术方案是：一种氢气存储罐，包括罐体和密封嘴，罐体一端为闭合封口，另一端为密封嘴，罐体与闭合封口、密封嘴一体成型，所述罐体外壁设有叠放装置。

进一步，所述罐体外壁设有加强箍，加强箍上设有叠放装置，便于提高罐体之间的叠放，同时便于空气的流通。

进一步，所述加强箍与叠放装置之间设置缓冲垫，便于降低对罐体的磨损，便于提高加强箍与叠放装置之间的连接强度。

进一步，所述叠放装置包括架框和卡箍，架框与卡箍通过连接杆固定焊接，便于提高框架与卡箍之间的连接强度和叠放装置的结构强度。

进一步，所述卡箍内侧面设有缓冲垫，缓冲垫与加强箍接触面设于曲面，便于提高缓冲垫与加强箍之间的接触面积，提高摩擦力，进一步的提高缓冲垫与加强箍之间的连接强度。

进一步，所述架框包括第一框架和第二框架，第一框架上设有第一卡箍，第二框架上设有第二卡箍，第一框架的一端与第二框架的一端活动轴接，第一框架的另一端与第二框架的另一端卡扣连接。

进一步，所述第一框架上设有凹槽，第二框架上设有定位凸起，便于提高叠放便利和罐体之间叠放的稳定性，便于多个叠放。

进一步，所述密封嘴包括内凹口、颈部和子口，颈部与罐体连接，连接处为增厚部，颈部的内端设有向罐体内延伸的内凹口，外端设有子口，便于提高密封嘴的密封效果。

进一步，所述颈部外端还设有外凸口，便于提高罐体与外部连接件之间的连接强度。

进一步，所述氢气存储罐的承压力≥40mpa，便于提高罐体的使用安全。

本发明具有如下特点：

1、叠放装置有效的提高了氢气存储罐之间的叠放，同时便于将相邻的氢气存储罐隔开，便于通风散热，有效的防止了氢气存储罐叠放过程中发生滚滑，有效的提高了运输安全，降低了安全事故的发生。

2、加强箍的设置有效的提高了氢气存储罐的结构强度，将叠放装置设置在加强箍上，便于降低对氢气存储罐的磨损，同时设置缓冲垫，有效的降低了氢气存储罐与叠放装置之间发生碰撞，起到缓冲作用，有效的提高了氢气存储罐的运输安全。

3、框架上凹槽和凸起的设置，在叠放过程中将凸起嵌入凹槽中，便于对氢气存储罐进行定位，防止运输过程中氢气存储罐之间发生位移，避免滑落碰撞，进一步的提高了氢气存储罐叠放运输的安全。

以下结合附图和具体实施方式对本发明的详细结构作进一步描述。

附图说明

图1—为氢气存储罐叠放示意图；

图2—为氢气存储罐结构示意图；

图3—为图2中罐体的结构示意图；

图4—为图2中叠放装置结构示意图；

图5—为叠放装置的另一种结构示意图；

图6—为密封嘴的结构示意图；

图7—为图6中密封嘴的剖视图；

1—叠放装置，2—罐体，3—密封嘴，4—闭合封口，5—加强箍，6—连接件，7—第一框架，8—连接杆，9—第一卡箍，10—卡扣，11—第二卡箍，12—第二框架，13—外凸口，14—颈部，15—增厚部，16—内凹口，17—子口。

具体实施方式

如图1-7所示：一种氢气存储罐，包括罐体2和密封嘴3，罐体2一端为闭合封口4，另一端为密封嘴3，罐体2与闭合封口4、密封嘴3一体成型，罐体2外壁设有叠放装置1，叠放装置1的设置便于氢气存储罐的叠放，能有效的防止叠放的氢气存储罐发生滑动或者相互之间摩擦，有效的提高氢气存储罐的运输和存放安全。

罐体2外壁设有加强箍5，加强箍5多个设置，优选地，加强箍5设置三个，分别位于罐体2的两端及其中部，便于防止罐体2磨损或者发生碰撞；加强箍5上设有叠放装置1，叠放装置1与加强箍5固定焊接或可拆卸连接，便于提高氢气存储罐的运输便利。

加强箍5与叠放装置1之间设置缓冲垫，缓冲垫的设置便于提高叠放装置1与加强箍5之间的摩擦力，便于提高连接强度，防止运输过程中叠放装置1松动。

叠放装置1包括架框和卡箍，架框与卡箍通过连接杆8固定焊接，便于提高叠放装置1的结构强度及其使用寿命。

另一个实施例中，卡箍内设有与加强箍5匹配的卡槽，使用时将加强箍5卡入卡槽中，便于对氢气存储罐进行固定和定位，同时便于加强箍5与叠放装置1之间的连接强度。

卡箍内侧面设有缓冲垫，缓冲垫与加强箍5接触面设于曲面，便于降低叠放装置1与氢气存储罐之间的摩擦，防止叠放装置1对氢气存储罐造成磨损而影响氢气存储罐的使用寿命，同时能有效的降低氢气存储罐在运输过程的震动，起到减震的作用。

架框包括第一框架7和第二框架12，第一框架7上设有第一卡箍9，第二框架12上设有第二卡箍11，第一框架7的一端与第二框架12的一端活动轴接，第一框架7的另一端与第二框架12的另一端卡扣10连接，使叠放装置1内部形成氢气存储罐容纳腔，使用时将罐体2安置在容纳腔内，用于固定氢气存储罐。

另一个实施例中，第一框架7与第二框架12的两端均是采用卡扣10连接，便于叠放装置1的拆卸和安装，便于操作的便利。

优选地，卡扣10设于第一框架7和第二框架12侧面，便于降低相邻氢气存储罐体2之间的摆放间隙，便于氢气存储罐之间的叠放，防止叠放的氢气存储罐发生倾倒。

第一框架7上设有凹槽，第二框架12上设有定位凸起。使用时凸起嵌入凹槽中，便于氢气存储罐之间的连接，同时起到限位的作用，优选地，凹槽内设有防滑垫、或设有与凸起上相匹配的凹凸曲面、或者设有吸附磁条，便于增强氢气存储罐之间的连接强度，同时防止氢气存储罐在运输过程中相互滑动或产生位移，影响氢气存储罐的运输安全。

闭合封口4和密封嘴3都是通过内缩口模具加工与罐体2一体成型，有效的提高了罐体2闭合封口4和密封嘴3与罐体2之间的结构强度，闭合封口4呈弧形向外凸出，便于罐体2承压能力和使用寿命的提高。

密封嘴3包括内凹口16、颈部14和子口17，颈部14与罐体2连接，连接处为增厚部15，颈部14的内端设有向罐体2内延伸的内凹口16，外端设有子口17，子口17的设置便于密封垫的安装，便于加强密封嘴3与外部连接件6之间的连接强度和密封效果。

另一个实施例中，颈部14外端还设有外凸口13，外凸口13的设置便于氢气存储罐与外部连接件6进行连接，便于提高氢气存储罐密封性。

氢气存储罐的承压力≥40mpa，氢气存储罐的压力最大为180mpa。

另一个实施例中，氢气存储罐的存储压力为50、60或80mpa，罐体2直径为180mm，外壁厚度为25mm，罐体2的长度为250mm；外凸口13的长度为30mm，口径为15mm；增厚部15的厚度为25-40mm；内凹口16的长度的为35mm，厚度为2-10mm，闭合封口4的厚度为25-40mm。

氢气存储罐的存储压力为100mpa以上时，氢气存储罐的厚度至少为40mm，便于提高氢气存储罐的气体存储安全性，同时便于其使用寿命的提高，可以根据使用的需要，增加氢气存储罐的各个部位的厚度或其他尺寸参数。

使用时将叠放装置1安装在罐体的加强箍5上，卡紧卡扣10，将叠放装置1上的凸起卡入另一罐体上叠放装置1的凹槽内，同时叠放过程中，单排之间还可以插入隔板，防止闭合封口4或者密封嘴3发生碰撞受损，叠放装置1有效的降低了氢气存储罐之间的叠放摩擦，便于空气流动，防止氢气的累积的降低事故的发生。

以上详细描述了本发明的优选实施方案，但显然本发明并不仅限于上述实施方案。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等效变型，这些等效变型均属于本发明的保护范围。另外，需要说明的是，在上述的具体实施方案中所描述的各个技术特征可以另行独立进行组合，只要其在本发明的技术构思范围内即可。