本發(fā)明屬于船用液氫加注，具體為一種氫燃料動力的液態(tài)氫加注船。

背景技術(shù)：

1、氫能源作為絕對的清潔能源，一直是科學(xué)家心目中替代傳統(tǒng)燃料的首選，只是受限于其儲存運輸過程中的高危險性和高損耗率一直沒有落地；目前，為了響應(yīng)保護全球變暖的口號，氫能源科技迅速發(fā)展，已經(jīng)出現(xiàn)專門用于氫燃料驅(qū)動的船舶，同時，出現(xiàn)了與之相配套的液態(tài)氫加注船，這種船集成了液態(tài)氫儲存罐、加注系統(tǒng)、氣態(tài)儲氫罐，能夠?qū)崿F(xiàn)專門對海上的船舶進行液態(tài)氫加注的功能，液態(tài)氫以其儲存壓力低，穩(wěn)定性高等優(yōu)點力壓氣態(tài)加壓的氫氣儲存方案，現(xiàn)有技術(shù)中，液態(tài)氫在加注時，其加注端會不可避免地出現(xiàn)漏氣和加注量不精準(zhǔn)的問題：由于液態(tài)氫需要零下252.87℃的低溫環(huán)境，因此，在加注過程中，加注口和被加注口之間會因為換熱不夠?qū)е律倭恳簯B(tài)氫變成氫氣，而氫氣本身的滲透性很強，其穿透橡膠材質(zhì)的密封圈和某些金屬，這說明漏氣是不可避免的，而現(xiàn)有技術(shù)中只是采用了絕熱材料避免液態(tài)氫汽化，而忽略了對氫氣的回收，同時，由于加注口采用了彈簧加單向閥的設(shè)計，使加注口和被加注口之間在長期的擠壓連通后，彈簧可能造成疲勞，導(dǎo)致加注口或被加注口開度減小，影響液氫燃料定量加注的精準(zhǔn)性。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種氫燃料動力的液態(tài)氫加注船，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種氫燃料動力的液態(tài)氫加注船，包括船體、甲板，所述甲板的頂部設(shè)置有液態(tài)儲氫管、氣態(tài)儲氫管，所述液態(tài)儲氫管的表面安裝有連通管一，并通過所述連通管一安裝有液氫泵，所述液氫泵的一側(cè)安裝有中轉(zhuǎn)管，所述中轉(zhuǎn)管的頂部安裝有連通管二，所述連通管二的內(nèi)部密封套設(shè)有連通管三，所述連通管三的一端固定連接有加注筒；

3、所述加注筒的側(cè)面開設(shè)有進液口，并與所述連通管三連通，所述加注筒的底部開設(shè)有排液口，并安裝有加注管，所述加注筒的內(nèi)壁固定安裝有密封板，所述密封板將加注筒的內(nèi)腔分為輸送區(qū)和加壓區(qū)；

4、所述加注筒的內(nèi)部轉(zhuǎn)動安裝有轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸外表面的底部固定安裝有位于密封板底部的輸送器，所述密封板的內(nèi)壁密封卡接有活動板，所述活動板呈90°扇形設(shè)計，并密封卡接于所述輸送器的內(nèi)壁，所述轉(zhuǎn)軸的外表面密封套設(shè)有位于密封板和活動板之間的密封圈，所述加注筒的內(nèi)壁固定安裝有固定板，所述固定板和活動板之間彈性連接有彈簧一。

5、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述轉(zhuǎn)軸的外表面還固定安裝有螺旋片一和螺旋片二，所述加注筒的頂部開設(shè)有回收口，所述加注筒內(nèi)壁的頂部開設(shè)有兩組卡槽，兩組所述卡槽呈周向等角度分布于回收口的外側(cè)面，所述卡槽的內(nèi)部彈性連接有彈簧二，并通過所述彈簧二彈性連接有風(fēng)板。

6、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述風(fēng)板的直徑值大于回收口的內(nèi)徑值，所述風(fēng)板與加注筒內(nèi)壁的頂部抵接，所述螺旋片二和螺旋片一呈上下連接分布于轉(zhuǎn)軸外表面的頂部，且螺旋片一與螺旋片二的螺距呈依次遞增趨勢。

7、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述液態(tài)儲氫管設(shè)置為兩組，并所述氣態(tài)儲氫管橫向等距安裝于甲板中，所述氣態(tài)儲氫罐與液態(tài)儲氫罐之間安裝有液氫制備裝置，所述連通管三中空，并能夠繞所述連通管二的軸線轉(zhuǎn)動。

8、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述輸送器的俯視截面形狀為中間空心的十字形，所述輸送器與輸送區(qū)的內(nèi)腔配合，并形成四組容積相等的扇形密封腔。

9、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述輸送器的底部與輸送區(qū)的底部密封抵接，所述輸送器的頂部與密封板密封抵接。

10、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述活動板的厚度值大于密封板的厚度值，所述活動板底部的兩個直角端均呈45°倒角設(shè)計。

11、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，設(shè)所述輸送區(qū)內(nèi)腔底部為平面直角坐標(biāo)系，所述輸送器的橫板部分與豎板部分分別為x軸與y軸，所述轉(zhuǎn)軸的圓心為原點o，且x軸與y軸的正方向分別為向右、向上，所述排液口位于第四象限，所述進液口位于第三象限。

12、本發(fā)明的有益效果如下：

13、1、本裝置經(jīng)過重新設(shè)計，首先了精準(zhǔn)定量的加注功能，并主要用于船舶液氫燃料的加注，通過設(shè)置有液態(tài)儲氫管、液氫泵和加注筒將液氫輸入加注筒中，通過密封板對輸送器的頂部部分形成密封，利用固定板和彈簧一將活動板彈性壓入輸送器與輸送區(qū)之間形成的扇形腔，并位于輸送區(qū)中的第三象限，只有在扇形腔中的液氫加注滿之后，才會向上推動活動板，并使之脫離扇形腔，即解除對輸送器的轉(zhuǎn)動限位，此時，扇形腔中的液氫含量定量，通過旋轉(zhuǎn)將其經(jīng)過排液口和加注管排出，以實現(xiàn)精準(zhǔn)的液氫定量加注功能，完全克服了傳統(tǒng)技術(shù)中因彈簧可能產(chǎn)生的壓縮疲勞導(dǎo)致的加注口流量不準(zhǔn)確的問題。

14、2、本裝置利用輸送器分別與輸送區(qū)和密封板、活動板形成密封，通過密封圈產(chǎn)生輔助密封，通過輸送器被液氫推動產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力帶動轉(zhuǎn)軸、螺旋片一和螺旋片二旋轉(zhuǎn)，并產(chǎn)生向上的負(fù)壓，這樣即使液氫在經(jīng)過扇形腔旋轉(zhuǎn)運輸時發(fā)生少量汽化泄露，也會進入加壓區(qū)中，并通過螺旋片一和螺旋片二的變螺距設(shè)計進行壓縮保存，從而使每次液氫加注時產(chǎn)生的氫氣泄露得到回收，有效避免了能源浪費。

15、3、本裝置的液氫加注和停止加注完全自動化，除了加注口對接，其他部分完全實現(xiàn)自動操作，通過設(shè)置有輸送器被液氫輸送推動產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力傳遞至螺旋片一和螺旋片二，螺旋片一和螺旋片二通過旋轉(zhuǎn)將進入加壓區(qū)中的氫氣進行加壓暫存，通過設(shè)置有彈簧二連接風(fēng)板，使風(fēng)板在彈簧二向上的彈性拉力作用下密封抵接于加壓區(qū)的內(nèi)壁，同時，利用加壓區(qū)內(nèi)腔逐漸增大的氣壓緊密壓合風(fēng)板，完全保證了回收口的密封性，防止氫氣泄露。

技術(shù)特征：

1.一種氫燃料動力的液態(tài)氫加注船，包括船體（1）、甲板（2），所述甲板（2）的頂部設(shè)置有液態(tài)儲氫管（3）、氣態(tài)儲氫管（4），所述液態(tài)儲氫管（3）的表面安裝有連通管一（6），并通過所述連通管一（6）安裝有液氫泵（7），所述液氫泵（7）的一側(cè)安裝有中轉(zhuǎn)管（8），所述中轉(zhuǎn)管（8）的頂部安裝有連通管二（9），其特征在于：所述連通管二（9）的內(nèi)部密封套設(shè)有連通管三（10），所述連通管三（10）的一端固定連接有加注筒（11）；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氫燃料動力的液態(tài)氫加注船，其特征在于：所述轉(zhuǎn)軸（13）的外表面還固定安裝有螺旋片一（21）和螺旋片二（22），所述加注筒（11）的頂部開設(shè)有回收口（112），所述加注筒（11）內(nèi)壁的頂部開設(shè)有兩組卡槽（24），兩組所述卡槽（24）呈周向等角度分布于回收口（112）的外側(cè)面，所述卡槽（24）的內(nèi)部彈性連接有彈簧二（25），并通過所述彈簧二（25）彈性連接有風(fēng)板（23）。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種氫燃料動力的液態(tài)氫加注船，其特征在于：所述風(fēng)板（23）的直徑值大于回收口（112）的內(nèi)徑值，所述風(fēng)板（23）與加注筒（11）內(nèi)壁的頂部抵接，所述螺旋片二（22）和螺旋片一（21）呈上下連接分布于轉(zhuǎn)軸（13）外表面的頂部，且螺旋片一（21）與螺旋片二（22）的螺距呈依次遞增趨勢。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種氫燃料動力的液態(tài)氫加注船，其特征在于：所述液態(tài)儲氫管（3）設(shè)置為兩組，并所述氣態(tài)儲氫管（4）橫向等距安裝于甲板（2）中，所述氣態(tài)儲氫罐（4）與液態(tài)儲氫罐（3）之間安裝有液氫制備裝置（5），所述連通管三（10）中空，并能夠繞所述連通管二（9）的軸線轉(zhuǎn)動。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種氫燃料動力的液態(tài)氫加注船，其特征在于：所述輸送器（14）的俯視截面形狀為中間空心的十字形，所述輸送器（14）與輸送區(qū)（110）的內(nèi)腔配合，并形成四組容積相等的扇形密封腔。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種氫燃料動力的液態(tài)氫加注船，其特征在于：所述輸送器（14）的底部與輸送區(qū)（110）的底部密封抵接，所述輸送器（14）的頂部與密封板（17）密封抵接。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種氫燃料動力的液態(tài)氫加注船，其特征在于：所述活動板（20）的厚度值大于密封板（17）的厚度值，所述活動板（20）底部的兩個直角端均呈45°倒角設(shè)計。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種氫燃料動力的液態(tài)氫加注船，其特征在于：設(shè)所述輸送區(qū)（110）內(nèi)腔底部為平面直角坐標(biāo)系，所述輸送器（14）的橫板部分與豎板部分分別為x軸與y軸，所述轉(zhuǎn)軸（13）的圓心為原點o，且x軸與y軸的正方向分別為向右、向上，所述排液口（15）位于第四象限，所述進液口（12）位于第三象限。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于船用液氫加注技術(shù)領(lǐng)域，且公開了一種氫燃料動力的液態(tài)氫加注船，包括船體、甲板，所述甲板的頂部設(shè)置有液態(tài)儲氫管、氣態(tài)儲氫管，所述液態(tài)儲氫管的表面安裝有連通管一，并通過所述連通管一安裝有液氫泵，所述液氫泵的一側(cè)安裝有中轉(zhuǎn)管，所述中轉(zhuǎn)管的頂部安裝有連通管二，所述連通管二的內(nèi)部密封套設(shè)有連通管三，所述連通管三的一端固定連接有加注筒；所述加注筒的側(cè)面開設(shè)有進液口。本裝置設(shè)置扇形腔中的液氫含量定量，通過旋轉(zhuǎn)將其經(jīng)過排液口和加注管排出，以實現(xiàn)精準(zhǔn)的液氫定量加注功能，完全克服了傳統(tǒng)技術(shù)中因彈簧可能產(chǎn)生的壓縮疲勞導(dǎo)致的加注口流量不準(zhǔn)確的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：張昱旸,周佩琪,季雪薇,段振清,李開寧,朱剛
受保護的技術(shù)使用者：捷方新能源科技（江蘇）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19