一种液氢储罐BOG控制系统和控制方法、液氢储罐与流程

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一种液氢储罐bog控制系统和控制方法、液氢储罐
技术领域
1.本发明涉及低温推进剂储存技术领域，尤其是一种液氢储罐bog控制系统和控制方法、液氢储罐。

背景技术：

2.液氢作为大推力火箭发动机的推进剂，已广泛用于航天和军事领域。随着对液氢推进剂需求量的增加，现有地面储存设备已无法满足使用需求。由于液氢在常压下沸点极低(20k，k即开尔文为热力学温度单位)，采用传统储存技术时，液氢蒸发耗散将带来的巨大经济损失与安全隐患，同时，为满足在轨运行液氢贮箱高效轻量化的需求，需向在轨贮箱内充装过冷液氢推进剂，以实现在轨无损贮存及推进剂能量密度提高。这些都对地面液氢储存技术提出了要求。

技术实现要素：

3.为了克服上述现有技术中的缺陷，本发明提供一种液氢储罐bog控制系统，采用主动制冷技术，对液氢进行冷处理，解决液氢大规模长周期地面无损贮存的难题。
4.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案，包括：
5.一种液氢储罐bog控制系统，包括：液氢储罐、制冷子系统；
6.所述液氢储罐用于储存液氢；所述制冷子系统用于产生并向液氢储罐输送冷量，实现液氢储罐的内部制冷。
7.优选的，液氢储罐上设有被动绝热系统，用于对液氢储罐内的液氢与外界进行绝热。
8.优选的，液氢储罐包括内罐和外罐，内罐和外罐之间采用支柱支撑；所述液氢储罐的内外罐夹层中填充中空玻璃微球，且内外罐夹层中为真空状态；所述液氢储罐的内外罐夹层中的中空玻璃微球和真空状态即构成液氢储罐的被动绝热系统。
9.优选的，所述液氢储罐内设有支撑件，所述支撑件的上、下端部均与液氢储罐内壁相连接；所述支撑件上沿支撑件长度方向分布有若干蜗壳式换热管束；
10.所述蜗壳式换热管束的进气口通过进气管与制冷子系统的输出口相连接；所述蜗壳式换热管束的出气口通过出气管与制冷子系统的输入口相连接；所述制冷子系统用于产生冷量，通过进气管输送至蜗壳式换热管束，并将蜗壳式换热管束中的废热通过出气管带回；所述蜗壳式换热管束将制冷子系统产生的冷量与液氢储罐中储存的液氢进行能量交换。
11.优选的，所述制冷子系统通过进气管向液氢储罐输送冷量，同时通过出气管带回液氢储罐的内部废热；所述进气管上沿介质传输方向依次设有开关阀、质量流量计、流量调节阀。
12.优选的，还包括：数据监测及控制子系统；所述数据监测及控制子系统用于监测液氢储罐内的状态数据；
13.所述数据监测及控制子系统包括：压力传感器、液位计、若干个温度传感器；所述液位计位于液氢储罐的内部，用于测量液氢储罐内的液氢液位数据；此若干个温度传感器分布于液氢储罐内部不同液位高度处，用于测量液氢储罐内不同液位处的温度数据；所述压力传感器位于液氢储罐内部气相空间中，用于监测液氢储罐内的压力数据；
14.所述数据监测及控制子系统还用于对液氢储罐bog控制系统中的各个阀门进行控制，从而控制液氢储罐的内部制冷过程。
15.优选的，还包括：安全管理系统；所述安全管理系统用于处理液氢储罐中产生的氢气；所述安全管理系统包括安全阀和与安全阀输出端相连接的排空系统；所述安全阀输入端与液氢储罐内部相连通，若液氢储罐内的状态数据超过安全状态上限，则开启安全阀进行排气，且排出的氢气进入排空系统。
16.优选的，系统设计方法如下所示：
17.s11，根据液氢储罐的储存需求，确定液氢储罐的内罐尺寸规格；
18.s12，根据制冷子系统的最大制冷量确定液氢储罐的最大允许总漏热量qmax：
19.其中，制冷子系统的最大制冷量大于液氢储罐的最大允许总漏热量q
max
：
20.s13，根据液氢储罐的管路结构、支撑结构，计算液氢储罐管路结构的漏热量q3、液氢储罐支撑结构的漏热量q2；
21.s14，计算被动绝热系统的最大允许漏热量q
1max
，q
1max
＝q
max-q
3-q2；
22.s15，根据被动绝热系统的最大允许漏热量q
1max
确定被动绝热系统的规格，进而确定液氢储罐的外罐尺寸规格。
23.本发明还提供了一种液氢储罐的bog控制方法，对液氢进行过冷处理，实现液氢致密化，满足在轨液氢贮箱能量高效化的需求。
24.一种液氢储罐的bog控制方法，具体过程如下所示：
25.s21，向液氢储罐中充装液氢，利用位于液氢储罐内部的液位计测量液氢储罐内的液氢液位，直至液氢储罐内液位高度达到90％，停止充装液氢；
26.s22，开启制冷子系统，制冷子系统产生冷量；
27.s23，利用分布于液氢储罐内部不同液位高度处的若干个温度传感器测量液氢储罐内不同液位处的温度；同时打开进气管上的开关阀，制冷子系统所产生的冷量通过进气管向液氢储罐输送，同时通过出气管带回液氢储罐的内部废热；
28.s24，根据温度数据对进气管上的流量调节阀的开度进行调节，以维持液氢储罐的漏热量与制冷子系统输入至液氢储罐的制冷量之间的平衡；
29.s25，利用位于液氢储罐内部气相空间中的压力传感器测量液氢储罐内的压力，若液氢储罐内的压力达到安全压力上限时，则打开液氢储罐上的安全阀，将液氢储罐内的氢气排出。
30.本发明还提供了一种液氢储罐，用于解决地面液氢储存问题，且该液氢储罐既能够实现对液氢储罐内液氢进行被动绝热，又能够实现对液氢储罐内液氢进行主动制冷。
31.一种液氢储罐，液氢储罐包括内罐和外罐，内罐和外罐之间采用支柱支撑；
32.所述液氢储罐的内外罐夹层中填充中空玻璃微球，且内外罐夹层中为真空状态；所述内罐中设有支撑件，所述支撑件的上、下端部均与内罐内壁相连接；所述支撑件上沿支撑件长度方向分布有若干蜗壳式换热管束。
33.本发明的优点在于：
34.(1)本发明通过制冷子系统对液氢进行再冷却，使液氢致密化，满足了在轨贮箱推进剂储存高效化的需求。
35.(2)本发明将主动控制技术与被动绝热方法相结合，进行大型液氢储罐bog控制，实现了大容量液氢长周期无损储存，为液氢的大规模使用奠定基础。。
36.(3)本发明采用“真空+中空玻璃微球”绝热形式，此种绝热形式导热率更低，漏热量更小。在夹层真空丧失时，与传统绝热形式相比，“真空+玻璃微球”绝热形式能使液氢储罐内的冷量维持更长时间，降低事故工况下的bog损失。
37.(4)本发明采用蜗壳式换热管束实现制冷子系统对液氢储罐的冷量输送，若干蜗壳式换热管束在不同液位高度方向上分布，这样的设计使液氢储罐内液氢的温度分布均匀，防止罐内液氢翻滚。同时，蜗壳式换热管束安装便利，适宜大批量制造使用。
38.(5)本发明的数据监测及控制子系统能够实现液氢储罐内状态数据的实时监测，以及能够实现控制系统中的各个阀门的控制，从而实现液氢储罐的内部制冷过程的控制。
39.(6)本发明中的安全管理系统可以在制冷子系统发生故障的情况下，能够将液氢储罐内氢气排出，且排出的氢气进入排空系统经处理后安全排入大气，可以在制冷子系统停机维修期间，保障整个装置安全运行。
40.(7)本发明的制冷子系统所能产生的制冷量大于液氢储罐的总漏热量，能够维持液氢储罐漏热量与制冷系输入的制冷量相平衡。
41.(8)本发明可以对液氢储罐的bog进行控制，通过调节液氢储罐漏热量与制冷子系统之间的平衡，实现大规模液氢长周期无损存储。当制冷系发生故障无法保证液氢储罐漏所需冷量供应时，由于本发明中被动绝热系统性能优越，故障工况下所产生的bog量可控，在制冷系停机维修期间，也可控制液氢储存量的损耗。此外，本发明具有安全管理系统，可对事故工况下液氢储罐所产生的bog量进行处理，保障整个系统的安全运行，满足大规模液氢地面无损储存的需求。
附图说明
42.图1为本发明大型液氢储罐bog控制系统组成示意图。
43.图2为本发明蜗壳式热管束模块结构示意图。
44.图3为本发明蜗壳式热管束模块架构示意图。
45.附图标记说明：
46.i-液氢储存系统；ii-制冷子系统；iii-数据监测及控制子系统；iv-安全管理系统；
47.1-液氢储罐；2-被动绝热系统；3-压力传感器；4-液位计；5-蜗壳式换热系统；6-支撑件；7-进气管；8-出气管；9-流量调节阀；10-质量流量计；11-开关阀；12-制冷子系统；13-安全阀；14-排空系统；15-进气口；16-出气口；17-冷却装置；t1～t10-温度传感器。
具体实施方式
48.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
49.本发明中，bog的表示含义为boil off gas，即蒸发气体。
50.实施例1
51.如图3所示，本发明的一种液氢储罐bog控制系统，包括：液氢储存系统ⅰ、制冷子系统ⅱ、数据监测及控制子系统ⅲ、安全管理系统ⅳ。其中，液氢储存系统ⅰ用于储存液氢，制冷子系统ⅱ用于产生并向液氢储存系统ⅰ输送冷量，并带走液氢储存系统ⅰ内部废热，实现液氢储罐1内部制冷过程；数据监测及控制子系统ⅲ用于监测液氢储存系统ⅰ内的压力、温度、液位等数据，并对罐内液氢制冷过程进行主动控制；安全管理系统ⅳ用于处理事故工况下液氢储存系统中ⅰ产生的氢气。本发明中的所述制冷子系统ii为集成式氦制冷子系统。
52.如图1所示，液氢储存系统ⅰ包括液氢储罐1及被动绝热系统2。其中，液氢储罐1包括内罐和外罐，内罐和外罐之间采用支柱支撑，内罐设计压力0.8mpa(a)，设计温度15k。内罐采用奥氏体不锈钢材料，外罐采用低温碳钢材料，内罐中安装有支撑件6。支撑件6由奥氏体不锈钢型材焊接而成，上下端部与内罐相连接，高度方向上根据换热模块6的数量分布有若干托盘结构，蜗壳式毛细换热管束模块连接在托盘结构上。液氢储罐1的内外罐夹层中填充中空玻璃微球，且内外罐夹层中为真空状态；所述液氢储罐1的内外罐夹层中的中空玻璃微球和真空状态即构成液氢储罐1的被动绝热系统2。被动绝热系统2位于球罐夹层，为“真空+中空玻璃微球”形式，夹层内真空度保持在0.1mpa，夹层内部填充中空玻璃微球，所选玻璃微球平均直径为65um，堆积密度80kg/m3。本发明中液氢储罐1为双层球型容器，包括内球和外球。
53.如图1所示，制冷子系统ⅱ包括制冷机组12、蜗壳式换热系统5、冷却装置17、流量调节阀9、质量流量计10、开关阀11。其中，制冷机组12用于产生冷量，通过进气管7输送至蜗壳式换热系统5，并将蜗壳式换热系统5中的废热通过出气管8带回。蜗壳式换热系统5将制冷机组12产生的冷量与液氢储存系统ⅰ中储存液氢进行能量交换。制冷机组12通过冷却装置17散热。质量流量计10及流量调节阀9协同作用，控制制冷子系统制冷量。本发明中的制冷机组12为为集成式氦制冷机组，具体采用逆布雷顿循环氦气制冷机。
54.如图2所示，本发明的蜗壳式换热系统5由若干个图2所示的蜗壳式换热管束构成，蜗壳式换热管束的进气口15与进气管7相连，出气口16与出气管8相连。蜗壳式换热管束的材料为奥氏体不锈钢，整体浸没于液氢储存系统ⅰ中液相空间中。进气管7与制冷子系统ⅱ相连，制冷子系统ⅱ通过进气管7向液氢储罐1输送冷量，进气管7上沿介质传输方向依次设有开关阀11、质量流量计10、流量调节阀9。质量流量计10用于监测氦气流量；流量调节阀9与质量流量计10协同作用调节氦气流量。
55.如图1所示，数据监测及控制子系统ⅲ包括液位计4、若干个温度传感器即t1～t10、压力传感器3。其中，液位计4位于液氢储罐1内部，用于测量球罐内液氢液位高度；温度传感器t1～t10分布于液氢储罐1内部不同液位高度处，用于测量不同液位处的温度；压力传感器3位于液氢储罐1内部气相空间，用于监测液氢储罐内压力。制冷子系统ⅱ中质量流量计10测得数据将返回数据监测及控制子系统ⅲ。数据监测及控制子系统ⅲ根据监测得到的数据，通过制冷子系统ⅱ的流量调节阀9及开关阀11对蜗壳式换热系统5的输入冷量进行控制。
56.如图1所示，安全管理系统ⅳ包括安装于液氢储罐1内罐上的安全阀13及排空系统14，当液氢储罐1内压力超过安全压力上限时，安全阀13开启进行排气。排出的氢气进入排空系统14，经处理后安全进入大气。
57.本发明中，制冷子系统ⅱ所能产生的制冷量大于液氢储存系统ⅰ的总漏热量。
58.本发明可以对大型液氢储罐的bog进行控制，通过调节液氢储存系统ⅰ漏热量与制冷子系统ⅱ之间的平衡，实现大规模液氢长周期无损存储。当制冷子系统ⅱ发生故障无法保证液氢储存系统ⅰ所需冷量供应时，由于本发明中被动绝热系统2性能优越，故障工况下所产生的bog量可控，在制冷子系统ⅱ停机维修期间，也可控制液氢储存量的损耗。此外，本发明具有安全管理系统ⅳ，可对事故工况下液氢储存系统ⅰ所产生的bog量进行处理，保障整个系统的安全运行，满足大规模液氢地面无损储存的需求。
59.实施例2
60.本发明的一种液氢储罐bog控制系统的设计方法，具体步骤如下所示：
61.s11，根据液氢储罐设计条件，确定液氢储罐1的内罐尺寸规格；
62.s12，根据制冷子系统ⅱ的最大制冷量确定液氢储罐1的最大允许总漏热量qmax：其中，制冷子系统ⅱ的最大制冷量大于液氢储罐1的最大允许总漏热量q
max
：
63.s13，根据液氢储罐1的管路结构、支撑结构，计算液氢储罐1管路结构的漏热量q3、液氢储罐1支撑结构的漏热量q2；
64.s14，确定液氢储存系统ⅰ中被动绝热系统2的最大允许漏热量q
1max
，q
1max
＝q
max-q
3-q2；
65.s15，根据被动绝热系统2的最大允许漏热量，确定被动绝热系统2的规格，进而确定液氢储罐1的外罐尺寸规格。
66.本发明中，液氢储罐bog控制系统的设计，具体如下：
67.液氢储罐1内容积为2000m3，设计压力0.8mpa(a)，设计温度为15k，充装介质为液氢，采用内外双层球壳结构，内罐直径为15.7m。被动绝热系统2位于球罐夹层，为“真空+中空玻璃微球”形式，夹层内真空度保持在0.1mpa，夹层内部填充中空玻璃微球，所选玻璃微球平均直径为65um，堆积密度80kg/m3。
68.本发明中选择的逆布雷顿循环氦气制冷机在20k时的总制冷量不小于880w。
69.本发明中中液氢储罐1为双层球型容器，包括内球即内罐和外球即外罐，液氢储罐1总漏热量计算公式为：
70.q＝q1+q2+q371.其中，q为液氢储罐1的总漏热量，q1为被动绝热系统2的漏热量，q2为液氢储罐1支撑结构的漏热量，q3为液氢储罐1管路结构的漏热量。
72.被动绝热系统2的漏热主要由固体导热、残余气体导热和热辐射三部分构成，通常用表观导热系数来表征热流和温度梯度之间的比例系数。在被动绝热系统2夹层真空度为0.1mpa时，这部分漏热量即为被动绝热系统2的漏热量q1，计算公式如下：
[0073][0074]
式中：r1表示内球半径；r0表示外球半径，被动绝热系统2表观导热系数λ＝0.68
×
10-3
w/m
·
k；t1表示外球壁面温度；t0表示内球壁面温度。
[0075]
内外球间支撑构成热桥，故采用隔冷支撑形式，降低支撑结构漏热量，这部分漏热量即为液氢储罐1支撑结构的漏热量q2，计算公式如下：
[0076][0077]
式中：n为支柱数量；λ1为支柱材料导热系数；a1为支柱截面积；l1为支柱长度；λ2为隔热材料导热系数；a2为隔热材料截面积；l2为隔热材料长度；t1表示外球壁面温度；t0表示内球壁面温度。
[0078]
在内球上设置了充液口、卸液口、液位计口、溢流口、安全泄放口、分析口及吹扫口，各接管与外球相连通，构成内外球间热桥，这部分漏热量即为液氢储罐1管路结构的漏热量q3，计算公式如下：
[0079][0080]
式中：λn为接管材料导热系数；an为接管截面积；ln为接管长度；t1表示外球壁面温度；t0表示内球壁面温度；表示单个接管漏热量；表示各接管漏热量之和。
[0081]
假定被动绝热系统2夹层间距为0.8m，根据计算支柱热损失q2＝185w，接管热损失q3＝20w，内球半径r1＝7.85m，外球半径r0＝8.65m，则被动绝热系统2漏热量q3＝198w。
[0082]
液氢储罐1的总漏热量q＝403w，小于制冷子系统ⅱ所能产生的制冷量，被动绝热系统2的设计满足使用需求。
[0083]
实施例3
[0084]
本发明的一种液氢储罐bog控制系统的控制方法，具体步骤如下所示：
[0085]
s21，向液氢储存系统ⅰ液氢储罐1中充装液氢，通过液位计4将液氢储罐1内液位高度信息传至数据监测及控制子系统ⅲ，直至数据监测及控制子系统ⅲ显示液氢储罐1液位高度达到90％；
[0086]
s22，开启制冷子系统ⅱ中的制冷机组12及冷却装置17；
[0087]
s23，液氢储罐1的温度传感器t1～t10将液氢温度信息传至数据监测及控制子系统ⅲ，同时打开开关阀11，制冷子系统ⅱ所产生的冷量通过进气管7向液氢储罐1输送，同时通过出气管8带回液氢储罐1的内部废热；
[0088]
s24，根据液氢温度信息调节流量调节阀9，以维持液氢储罐1的漏热量与制冷子系统ⅱ输入至液氢储罐1的制冷量之间的平衡；
[0089]
s25，利用位于液氢储罐1内部气相空间中的压力传感器3测量液氢储罐1内的压力，若液氢储罐1内的压力达到安全压力上限时，则打开液氢储罐1上的安全阀，将液氢储罐1内的氢气排出。例如，当制冷子系统ⅱ发生故障，液氢储罐1内部压力达到安全压力上限时。本发明中安全压力上限为0.8mpa。
[0090]
以上仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明创造的保
护范围之内。

技术特征：

1.一种液氢储罐bog控制系统，其特征在于，包括：液氢储罐(1)、制冷子系统(ⅱ)；所述液氢储罐(1)用于储存液氢；所述制冷子系统(ⅱ)用于产生并向液氢储罐(1)输送冷量，实现液氢储罐(1)的内部制冷。2.根据权利要求1所述的一种液氢储罐bog控制系统，其特征在于，液氢储罐(1)上设有被动绝热系统(2)，用于对液氢储罐(1)内的液氢与外界进行绝热。3.根据权利要求2所述的一种液氢储罐bog控制系统，其特征在于，液氢储罐(1)包括内罐和外罐，内罐和外罐之间采用支柱支撑；所述液氢储罐(1)的内外罐夹层中填充中空玻璃微球，且内外罐夹层中为真空状态；所述液氢储罐(1)的内外罐夹层中的中空玻璃微球和真空状态即构成液氢储罐(1)的被动绝热系统(2)。4.根据权利要求1所述的一种液氢储罐bog控制系统，其特征在于，所述液氢储罐(1)内设有支撑件(6)，所述支撑件(6)的上、下端部均与液氢储罐(1)内壁相连接；所述支撑件(6)上沿支撑件长度方向分布有若干蜗壳式换热管束；所述蜗壳式换热管束的进气口(15)通过进气管(7)与制冷子系统(ⅱ)的输出口相连接；所述蜗壳式换热管束的出气口(16)通过出气管(8)与制冷子系统(ⅱ)的输入口相连接；所述制冷子系统(ⅱ)用于产生冷量，通过进气管(7)输送至蜗壳式换热管束，并将蜗壳式换热管束中的废热通过出气管(8)带回；所述蜗壳式换热管束将制冷子系统(ⅱ)产生的冷量与液氢储罐(1)中储存的液氢进行能量交换。5.根据权利要求1～4任意一项所述的一种液氢储罐bog控制系统，其特征在于，所述制冷子系统(ⅱ)通过进气管(7)向液氢储罐(1)输送冷量，同时通过出气管(8)带回液氢储罐(1)的内部废热；所述进气管(7)上沿介质传输方向依次设有开关阀(11)、质量流量计(10)、流量调节阀(9)。6.根据权利要求1～4任意一项所述的一种液氢储罐bog控制系统，其特征在于，还包括：数据监测及控制子系统(ⅲ)；所述数据监测及控制子系统(ⅲ)用于监测液氢储罐(1)内的状态数据；所述数据监测及控制子系统(ⅲ)包括：压力传感器(3)、液位计(4)、若干个温度传感器；所述液位计(4)位于液氢储罐(1)的内部，用于测量液氢储罐(1)内的液氢液位数据；此若干个温度传感器分布于液氢储罐(1)内部不同液位高度处，用于测量液氢储罐(1)内不同液位处的温度数据；所述压力传感器(3)位于液氢储罐(1)内部气相空间中，用于监测液氢储罐(1)内的压力数据；所述数据监测及控制子系统(ⅲ)还用于对液氢储罐bog控制系统中的各个阀门进行控制，从而控制液氢储罐(1)的内部制冷过程。7.根据权利要求1～4任意一项所述的一种液氢储罐bog控制系统，其特征在于，还包括：安全管理系统(ⅳ)；所述安全管理系统(ⅳ)用于处理液氢储罐(1)中产生的氢气；所述安全管理系统(ⅳ)包括安全阀(13)和与安全阀(13)输出端相连接的排空系统(14)；所述安全阀(13)输入端与液氢储罐(1)内部相连通，若液氢储罐(1)内的状态数据超过安全状态上限，则开启安全阀(13)进行排气，且排出的氢气进入排空系统(14)。8.根据权利要求3所述的一种液氢储罐bog控制系统，其特征在于，系统设计方法如下所示：s11，根据液氢储罐(1)的储存需求，确定液氢储罐(1)的内罐尺寸规格；
s12，根据制冷子系统(ⅱ)的最大制冷量确定液氢储罐(1)的最大允许总漏热量qmax：其中，制冷子系统(ⅱ)的最大制冷量大于液氢储罐(1)的最大允许总漏热量q
max
：s13，根据液氢储罐(1)的管路结构、支撑结构，计算液氢储罐(1)管路结构的漏热量q3、液氢储罐(1)支撑结构的漏热量q2；s14，计算被动绝热系统(2)的最大允许漏热量q
1max
，q
1max
＝q
max-q
3-q2；s15，根据被动绝热系统(2)的最大允许漏热量q
1max
确定被动绝热系统(2)的规格，进而确定液氢储罐(1)的外罐尺寸规格。9.一种用于权利要求1～4任意一项所述的液氢储罐bog控制系统的控制方法，其特征在于，具体过程如下所示：s21，向液氢储罐(1)中充装液氢，利用位于液氢储罐(1)内部的液位计(4)测量液氢储罐(1)内的液氢液位，直至液氢储罐(1)内液位高度达到90％，停止充装液氢；s22，开启制冷子系统(ⅱ)，制冷子系统(ⅱ)产生冷量；s23，利用分布于液氢储罐(1)内部不同液位高度处的若干个温度传感器测量液氢储罐(1)内不同液位处的温度；同时打开进气管(7)上的开关阀，制冷子系统(ⅱ)所产生的冷量通过进气管(7)向液氢储罐(1)输送，同时通过出气管(8)带回液氢储罐(1)的内部废热；s24，根据温度数据对进气管(7)上的流量调节阀(9)的开度进行调节，以维持液氢储罐(1)的漏热量与制冷子系统(ⅱ)输入至液氢储罐(1)的制冷量之间的平衡；s25，利用位于液氢储罐(1)内部气相空间中的压力传感器(3)测量液氢储罐(1)内的压力，若液氢储罐(1)内的压力达到安全压力上限时，则打开液氢储罐(1)上的安全阀，将液氢储罐(1)内的氢气排出。10.一种液氢储罐，其特征在于，液氢储罐(1)包括内罐和外罐，内罐和外罐之间采用支柱支撑；所述液氢储罐(1)的内外罐夹层中填充中空玻璃微球，且内外罐夹层中为真空状态；所述内罐中设有支撑件(6)，所述支撑件(6)的上、下端部均与内罐内壁相连接；所述支撑件(6)上沿支撑件长度方向分布有若干蜗壳式换热管束。

技术总结

本发明公开了一种液氢储罐BOG控制系统，包括：液氢储存系统、制冷子系统Ⅱ、数据监测及控制子系统、安全管理系统。其中，液氢储存系统用于储存液氢，制冷子系统用于产生并向液氢储存系统输送冷量，并带走液氢储存系统内部废热，实现液氢储罐内部制冷过程；数据监测及控制子系统用于监测液氢储存系统内的压力、温度、液位等数据，并对罐内液氢制冷过程进行主动控制；安全管理系统Ⅳ用于处理事故工况下液氢储存系统中产生的氢气。本发明中的所述制冷子系统为集成式氦制冷子系统。本发明解决了液氢大规模长周期地面无损贮存的难题。氢大规模长周期地面无损贮存的难题。氢大规模长周期地面无损贮存的难题。