一种液氢瓶及其绝热材料的生产方法与流程

本发明涉及液氢瓶保冷，尤其涉及一种液氢瓶及其绝热材料的生产方法。

背景技术：

1、液氢瓶主要用于存储低温液氢，其内胆瓶体最低温度可达-253℃，因而要想在液氢瓶中长时间存储液氢，必须减少液氢瓶与外界的传热，从而达到尽可能长时间储存液氢的目的；

2、用于储存液氢的液氢瓶通常由外壳和密封放置于外壳的空腔中的内胆构成，内胆的两端封头部分均分别通过对应的支撑结构悬空支撑于外壳的空腔中，内胆与外壳之间形成中空的真空夹层，其中，两端的支撑结构是外部热量与内胆之间的主要传热结构，因而支撑结构带来的漏热问题尤为突出，因此本发明提出一种液氢瓶及其绝热材料的生产方法以解决现有技术中存在的问题。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提出一种液氢瓶及其绝热材料的生产方法，该液氢瓶及其绝热材料的生产方法将内胆和外壳之间采用分离的结构，使本发明的液氢瓶在存储状态下内胆和外壳之间没有之间的接触，从而有效减少内外两侧出现热传递，进而达到对内胆进行保冷的目的。

2、为实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：一种液氢瓶及其绝热材料的生产方法，包括内胆和位于内胆外侧的外壳，所述外壳与内胆之间设有夹层，所述的内胆的外壁上包覆有绝热材料，所述内胆的一端设有固定座，所述内胆的另一端设有内排氢管，所述外壳靠近内排氢管的一端设有外排氢管，所述内排氢管和固定座上均滑动安装有相适配的隔热环，所述隔热环上设有与外壳内壁固定连接的支撑组件，所述外壳靠近固定座一端的内部固定有电动伸缩杆，所述内排氢管的端口设有密封接头，所述外排氢管的内端设有密封连接座，所述外排氢管的内径与内排氢管的外径相等，所述内排氢管上设有电磁阀，所述外排氢管上设有管道阀门，所述外壳上设有与夹层连通的真空泵，所述真空泵的外壁上设置有控制电动伸缩杆、电磁阀和真空泵的控制器；

3、所述隔热环包括环体和玻璃纤维丝组，所述环体上呈环形阵列缠绕有四组玻璃纤维丝组，所述玻璃纤维丝组由玻璃纤维丝缠绕而成。

4、进一步改进在于：四组所述玻璃纤维丝组均呈弧形，四组所述玻璃纤维丝组的厚度均为3-5mm，四组所述玻璃纤维丝组之间间隔1-1.5cm。

5、进一步改进在于：所述支撑组件包括支撑架，所述支撑架呈环形阵列分布有四组，四组所述支撑架的一端与玻璃纤维丝组之间间隔处的环体外壁固定连接，四组所述支撑架的另一端与外壳的内壁固定连接。

6、进一步改进在于：四组所述支撑架均倾斜设置，四组所述支撑架与环体外壁之间的倾斜角度为26°。

7、进一步改进在于：所述密封接头包括第一密封环和第二密封环，所述第一密封环与内排氢管的外壁固定连接，所述第一密封环的外侧壁上垂直设置有第二密封环。

8、进一步改进在于：所述密封连接座包括第一密封槽和第二密封槽，所述外排氢管内端的端面处设有与第一密封环相适配的第一密封槽，所述第一密封槽内垂直设置有与第二密封环相适配的第二密封槽。

9、上述液氢瓶中绝热材料的生产方法，包括以下步骤；

10、s1、将石墨烯、玻璃纤维棉和水（白水）倒入分散机内进行分散处理，其中石墨烯的用量为0.1-1.0%、玻璃纤维棉的用量为99.9-99%；

11、s2、将分散机分散出的浆料导入配料池内，并向内添加白水，使配料池内部的浆料浓度为0.05-0.5%；

12、s3、将配料池内部的浆料送入贮存池内，之后再由贮存池送入高位箱，其中高位箱与贮存池之间设置回流管道供浆液回流；

13、s4、将高位箱内的浆液送入流浆箱，之后再经由流浆箱排出，此时纤维材料初步成型；

14、s5、对成型后的纤维材料进行真空脱水，真空脱水采用的真空度为(-0.01)-(-0.05)mpa，同时将脱出的白水应用于s1和s2；

15、s6、对脱水后的纤维材料进行烘干，烘干温度设定为100℃-190℃，之后对烘干的纤维材料进行卷取；

16、s7、最后将卷取的限位材料与铝箔之间进行复合，从而生产出需要的绝热材料。

17、本发明的有益效果为：本发明将内胆和外壳之间采用分离的结构，使本发明的液氢瓶在存储状态下内胆和外壳之间没有之间的接触，从而有效减少内外两侧出现热传递，进而达到对内胆进行保冷的目的，同时外流时，通过控制器控制电动伸缩杆推动内胆移动，时内排氢管与外排氢管密封连接，再控制电磁阀和手动将管道阀门打开，从而可以使液氢流出，而关闭时，只需内胆、电磁阀和管道阀门复位，再由抽真空泵对夹层抽真空处理即可再次对内胆进行保冷工作，同时内胆的外壁上包覆有绝热材料，且绝热材料采用玻璃纤维棉配合石墨烯进行制备，其导热系数较低，进一步增加了内胆的保冷性能。

技术特征：

1.一种液氢瓶，包括内胆（1）和位于内胆（1）外侧的外壳（2），其特征在于：所述外壳（2）与内胆（1）之间设有夹层（3），所述的内胆（1）的外壁上包覆有绝热材料（4），所述内胆（1）的一端设有固定座（5），所述内胆（1）的另一端设有内排氢管（6），所述外壳（2）靠近内排氢管（6）的一端设有外排氢管（7），所述内排氢管（6）和固定座（5）上均滑动安装有相适配的隔热环（8），所述隔热环（8）上设有与外壳（2）内壁固定连接的支撑组件，所述外壳（2）靠近固定座（5）一端的内部固定有电动伸缩杆（9），所述内排氢管（6）的端口设有密封接头（10），所述外排氢管（7）的内端设有密封连接座（11），所述外排氢管（7）的内径与内排氢管（6）的外径相等，所述内排氢管（6）上设有电磁阀（12），所述外排氢管（7）上设有管道阀门（13），所述外壳（2）上设有与夹层（3）连通的真空泵（14），所述真空泵（14）的外壁上设置有控制电动伸缩杆（9）、电磁阀（12）和真空泵（14）的控制器；

2.根据权利要求1所述的一种液氢瓶，其特征在于：四组所述玻璃纤维丝组（16）均呈弧形，四组所述玻璃纤维丝组（16）的厚度均为3-5mm，四组所述玻璃纤维丝组（16）之间间隔1-1.5cm。

3.根据权利要求2所述的一种液氢瓶，其特征在于：所述支撑组件包括支撑架（17），所述支撑架（17）呈环形阵列分布有四组，四组所述支撑架（17）的一端与玻璃纤维丝组（16）之间间隔处的环体（15）外壁固定连接，四组所述支撑架（17）的另一端与外壳（2）的内壁固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种液氢瓶，其特征在于：四组所述支撑架（17）均倾斜设置，四组所述支撑架（17）与环体（15）外壁之间的倾斜角度为26°。

5.根据权利要求1所述的一种液氢瓶，其特征在于：所述密封接头（10）包括第一密封环（18）和第二密封环（19），所述第一密封环（18）与内排氢管（6）的外壁固定连接，所述第一密封环（18）的外侧壁上垂直设置有第二密封环（19）。

6.根据权利要求5所述的一种液氢瓶，其特征在于：所述密封连接座（11）包括第一密封槽（20）和第二密封槽（21），所述外排氢管（7）内端的端面处设有与第一密封环（18）相适配的第一密封槽（20），所述第一密封槽（20）内垂直设置有与第二密封环（19）相适配的第二密封槽（21）。

7.权利要求1-6任意一项所述的液氢瓶中绝热材料的生产方法，其特征在于：包括以下步骤；

技术总结
本发明提供了一种液氢瓶及其绝热材料的生产方法,涉及液氢瓶保冷领域，包括内胆和位于内胆外侧的外壳，所述外壳与内胆之间设有夹层，所述的内胆的外壁上包覆有绝热材料，所述内胆的一端设有固定座，所述内胆的另一端设有内排氢管，所述外壳靠近内排氢管的一端设有外排氢管，所述内排氢管和固定座上均滑动安装有相适配的隔热环，所述隔热环上设有与外壳内壁固定连接的支撑组件，所述外壳靠近固定座一端的内部固定有电动伸缩杆；本发明将内胆和外壳之间采用分离的结构，使本发明的液氢瓶在存储状态下内胆和外壳之间没有之间的接触，从而有效减少内外两侧出现热传递，进而达到对内胆进行保冷的目的。

技术研发人员：黄建和
受保护的技术使用者：南京鼎日新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15