一种液氮蒸发设备的制作方法

本申请涉及油气开采技术领域，尤其涉及一种液氮蒸发设备。

背景技术：

氮气化学性质极不活泼，不会污染油气层，当前在油气开发领域往往会用到氮气。

目前通常采用直燃式蒸发器将液氮蒸发为气体。由于直燃式蒸发器是利用燃油燃烧产生的热量，对液氮进行加热得到氮气，因而此种方式会造成燃料的大量消耗。

技术实现要素：

本申请提供一种液氮蒸发设备，能够用于解决目前蒸发液氮的方式造成燃料大量消耗的技术问题。

本申请实施例提供一种液氮蒸发设备，其特征在于，所述液氮蒸发设备包括发动机、输送泵、液氮蒸发器和传输管路，所述输送泵和所述液氮蒸发器通过所述传输管路相互连接；

所述传输管路包括第一传输管路和第二传输管路，所述液氮蒸发器具有循环液入口端和循环液出口端；所述液氮蒸发器的循环液出口端通过所述第一传输管路与所述输送泵的入口端相连通，所述输送泵的出口端通过所述第二传输管路与所述液氮蒸发器的循环液入口端相连通；

所述第一传输管路中的至少一部分管路设置在所述发动机上，使得所述至少一部分管路吸收所述发动机产生的热量。

可选地，在一个实施例中，所述液氮蒸发设备还包括润滑油换热器，所述第一传输管路包括第一传输子管路和第二传输子管路；

所述液氮蒸发器的循环液出口端通过所述第一传输子管路与所述润滑油换热器的循环液入口端相连通；所述润滑油换热器的循环液出口端通过所述第二传输子管路与所述输送泵的入口端相连通。

可选地，在一个实施例中，所述液氮蒸发设备还包括液压油换热器，所述第二传输子管路包括第三传输子管路和第四传输子管路；

所述润滑油换热器的循环液出口端通过所述第三传输子管路与所述液压油换热器的循环液入口端相连通；所述液压油换热器的循环液出口端通过所述第四传输子管路与所述输送泵的入口端相连通。

可选地，在一个实施例中，所述液氮蒸发设备还包括发动机尾气换热器，所述第四传输子管路包括第五传输子管路和第六传输子管路；

所述液压油换热器的循环液出口端通过所述第五传输子管路与所述发动机尾气换热器的循环液入口端相连通；所述发动机尾气换热器的循环液出口端通过所述第六传输子管路与所述输送泵的入口端相连通。

可选地，在一个实施例中，所述液氮蒸发设备还包括节温器和散热器，所述第六传输子管路包括第七传输子管路和第八传输子管路；

所述发动机尾气换热器的循环液出口端通过所述第七传输子管路与所述节温器的入口端相连通；所述节温器的第一出口通过所述第八传输子管路与所述输送泵的入口端相连通；所述节温器的第二出口与所述散热器的入口端相连通；所述散热器的出口端与所述第八传输子管路的第一位置连通，所述第一位置在所述节温器和所述输送泵之间。

可选地，在一个实施例中，所述液氮蒸发设备还包括第一传输支路；

所述第一传输支路的入口端与所述第二传输管路的第二位置连通，所述第二位置在所述输送泵和所述液氮蒸发器之间，所述第一传输支路的出口端与所述发动机尾气换热器的循环液入口端连通。

可选地，在一个实施例中，所述液氮蒸发设备还包括三通阀；

所述第一传输支路的入口端通过所述三通阀与所述第二传输管路的所述第二位置连接。

可选地，在一个实施例中，所述液氮蒸发设备还包括第二传输支路、调节阀和加载装置；

所述第二传输支路包括第一传输子支路和第二传输子支路；所述第一传输子支路的入口端与所述第一传输子管路的第三位置连通，所述第三位置在所述液氮蒸发器和所述润滑油换热器之间；所述第一传输子支路的出口端与所述加载装置的入口端相连通；所述加载装置的出口端通过所述第二传输子支路与所述第七传输子管路的第四位置连通，所述第四位置在所述发动机尾气换热器和所述节温器之间；所述调节阀设置在所述第一传输子支路的第五位置，所述第五位置位于所述第一传输子支路的入口端和所述加载装置之间。

可选地，在一个实施例中，所述液氮蒸发设备还包括第一温度检测元件和第二温度检测元件；

所述第一温度检测元件设置在所述第八传输子管路的第六位置，所述第六位置在所述输送泵和所述第一位置之间；所述第二温度检测元件设置在所述液氮蒸发器的氮气出口处。

可选地，在一个实施例中，所述液氮蒸发设备还包括控制器；

所述控制器与所述三通阀、所述调节阀、所述第一温度检测元件以及所述第二温度检测元件均连接。

本申请带来的有益效果如下：

采用本申请实施例提供的液氮蒸发设备，所述液氮蒸发设备包括发动机、输送泵、液氮蒸发器和传输管路，所述输送泵和所述液氮蒸发器通过所述传输管路相互连接；所述传输管路包括第一传输管路和第二传输管路，所述液氮蒸发器具有循环液入口端和循环液出口端；所述液氮蒸发器的循环液出口端通过所述第一传输管路与所述输送泵的入口端相连通，所述输送泵的出口端通过所述第二传输管路与所述液氮蒸发器的循环液入口端相连通；所述第一传输管路中的至少一部分管路设置在所述发动机上，使得所述至少一部分管路吸收所述发动机产生的热量；从而使得发动机产生的热量可以传递给传输管路中的循环液，吸收了发动机热量的循环液在输送泵的作用下进入液氮蒸发器中，与液氮蒸发器中的液氮进行热交换，液氮蒸发器中的液氮吸收热量气化成氮气，进行热交换后降温的循环液重新回到传输管路，再循环流动至发动机，吸收发动机产生的热量，如此循环往复，使得可以回收发动机的余热来进行液氮气化，节约了燃料能源的使用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1为本申请实施例提供的一种液氮蒸发设备的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种液氮蒸发设备的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的又一种液氮蒸发设备的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的又一种液氮蒸发设备的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的又一种液氮蒸发设备的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的又一种液氮蒸发设备的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的又一种液氮蒸发设备的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的又一种液氮蒸发设备的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的又一种液氮蒸发设备的结构示意图；

图10为本申请实施例提供的一种液氮蒸发设备控制方法的流程示意图；

图11为本申请实施例提供的另一种液氮蒸发设备控制方法的流程示意图。

附图标记：

10—液氮蒸发设备；101—发动机；102—输送泵；103—液氮蒸发器；104—传输管路；1041—第一传输管路；10411—第一传输子管路；10412—第二传输子管路；10413—第三传输子管路；10414—第四传输子管路；10415—第五传输子管路；10416—第六传输子管路；10417—第七传输子管路；10418—第八传输子管路；1042—第二传输管路；105—润滑油换热器；106—液压油换热器；107—发动机尾气换热器；108—节温器；109—散热器；110—第一传输支路；111—三通阀；112—第二传输支路；1121—第一传输子支路；1122—第二传输子支路；113—调节阀；114—加载装置；115—第一温度检测元件；116—第二温度检测元件；117—控制器。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如本申请背景技术中所描述的，相关技术中蒸发液氮的方式需要消耗大量的燃料，基于此，本申请实施例提供了一种液氮蒸发设备10，用于解决上述技术问题。如图1所示，所述液氮蒸发设备10包括发动机101、输送泵102、液氮蒸发器103和传输管路104，所述输送泵102和所述液氮蒸发器103通过所述传输管路104相互连接；所述传输管路104包括第一传输管路1041和第二传输管路1042，所述液氮蒸发器103具有循环液入口端和循环液出口端；所述液氮蒸发器103的循环液出口端通过所述第一传输管路1041与所述输送泵102的入口端相连通，所述输送泵102的出口端通过所述第二传输管路1042与所述液氮蒸发器103的循环液入口端相连通；所述第一传输管路1041中的至少一部分管路设置在所述发动机101上，使得所述至少一部分管路吸收所述发动机101产生的热量。

其中，发动机101可以将燃料的内能转化为机械能，通常经过进气、压缩、燃烧膨胀、排气四个工作过程完成一个工作循环。而目前发动机的能量转化效率一般在25％～40％，大部分能量以热量的形式散失，其中一部分热量通过发动机101机身散失，将第一传输管路1041中的至少一部分管路设置在所述发动机101上，可以吸收通过发动机101机身散失的热量。其中，将第一传输管路1041中的至少一部分管路设置在所述发动机101上，可以是将所述至少一部分管路接触发动机101表面设置，为了进一步提高所述至少一部分管路吸收发动机101机身散失的热量的能力，所述至少一部分管路可以螺旋环绕发动机101设置。

输送泵102可以为液体的流动提供动力，将输送泵102和液氮蒸发器103通过传输管路104相互连接，可以驱动循环液在传输管路104中循环流动。

液氮蒸发器103可以用于气化液氮得到氮气。具体而言，液氮蒸发器103可以具有液氮入口端、氮气出口端、循环液入口端和循环液出口端，液氮可以从所述液氮入口端进入液氮蒸发器103，并与从循环液入口端进入液氮蒸发器103的循环液进行热交换，液氮吸收循环液中的热量气化成氮气从所述氮气出口端排出，经过热交换降温后的循环液从所述循环液出口端排出进入第一传输管路1041。

第一传输管路1041和第二传输管路1042用于连接输送泵102和液氮蒸发器103，并构成一个循环液可以循环流动的回路，使得上述热交换过程可以持续进行。所述循环液可以根据实际需要进行设计，例如循环液可以是水和乙二醇的混合液。

可以理解，通过本申请实施例提供的液氮蒸发设备10，液氮蒸发设备10包括发动机101、输送泵102、液氮蒸发器103和传输管路104，输送泵102和液氮蒸发器103通过传输管路104相互连接；传输管路104包括第一传输管路1041和第二传输管路1042，液氮蒸发器103具有循环液入口端和循环液出口端；液氮蒸发器103的循环液出口端通过第一传输管路1041与输送泵102的入口端相连通，输送泵102的出口端通过第二传输管路1042与液氮蒸发器103的循环液入口端相连通；第一传输管路1041中的至少一部分管路设置在发动机101上，使得所述至少一部分管路吸收发动机101产生的热量；从而使得发动机101机身散失的热量可以传递给传输管路104中的循环液，吸收了发动机101热量的循环液在输送泵102的作用下进入液氮蒸发器103中，与液氮蒸发器103中的液氮进行热交换，液氮蒸发器103中的液氮吸收热量气化成氮气，进行热交换后降温的循环液重新回到传输管路104，再循环流动至发动机101，吸收发动机101机身散失的热量，如此循环往复，使得可以回收发动机101的余热来进行液氮气化，节约了燃料能源的使用。

在油气开采领域，为维持压裂作业顺利进行，一般需要润滑系统中的油泵通过油道向各种作相对运动的机件表面输送润滑油，减小摩擦阻力，减轻机件的磨损；同时，流动的润滑油在润滑的过程中还可以带走机件表面摩擦产生的热量。为了进一步节约燃料能源，在一种实施方式中，本申请实施例提供的液氮蒸发设备10还包括润滑油换热器105，所述第一传输管路1041包括第一传输子管路10411和第二传输子管路10412；如图2所示，所述液氮蒸发器103的循环液出口端通过所述第一传输子管路10411与所述润滑油换热器105的循环液入口端相连通；所述润滑油换热器105的循环液出口端通过所述第二传输子管路10412与所述输送泵102的入口端相连通。

其中，润滑油换热器105可以具有润滑油入口端、润滑油出口端、循环液入口端和循环液出口端。将液氮蒸发器103的循环液出口端通过所述第一传输子管路10411与所述润滑油换热器105的循环液入口端相连通，以及将润滑油换热器105的循环液出口端通过所述第二传输子管路10412与所述输送泵102的入口端相连通，吸收了机件表面摩擦产生的热量的润滑油从所述润滑油入口端进入润滑油换热器105，并与从所述循环液入口端进入润滑油换热器105的循环液进行热交换，循环液吸收润滑油中的热量温度升高，从所述循环液出口端进入第二传输子管路10412中，润滑油温度降低从所述润滑油出口端排出。

可以理解，通过上述方案，可以进一步利用润滑油吸收的机件表面摩擦产生的热量来气化液氮蒸发器103中的液氮，使得压裂作业中产生的余热能够进一步被充分回收再利用，有效节约了燃料能源。

为了能够使循环液能够吸收润滑油和发动机101的热量，所述润滑油换热器105和所述发动机101按照循环液的流向设置，所述第一传输管路1041中的至少一部分管路，具体可以是第二传输子管路10412中的至少一部分管路。

可以理解，通过上述方案，将润滑油换热器105和发动机101按照循环液的流向设置，热源温度在第一传输管路1041沿循环液的流向逐渐增高，使得进入第二传输子管路10412中并吸收了润滑油热量的循环液，流动至发动机101，可以继续吸收发动机101机身散发的热量。

在油气开采领域，为了维持压裂作业顺利进行，一般涉及多个设备的协同运转，例如，发动机101可以为液压系统的运行提供动力，液压系统往往包括液压泵、液压马达、液压油和负载，发动机101可以驱动液压泵在缸体中往复运动，使密封工作容腔的容积发生变化来实现吸油、压油，此过程液压泵将发动机101提供的机械能转化为液压油的压力能，液压马达再将液压油的压力能转化为机械能，驱动负载作直线往复运动或回转运动。其中，液压泵在缸体中往复运动会产生摩擦热，液压油可以吸收所述摩擦热。为了进一步节约燃料能源，在一种实施方式中，本申请实施例提供的10还包括液压油换热器106，所述第二传输子管路10412包括第三传输子管路10413和第四传输子管路10414；如图3所示，所述润滑油换热器105的循环液出口端通过所述第三传输子管路10413与所述液压油换热器106的循环液入口端相连通；所述液压油换热器106的循环液出口端通过所述第四传输子管路10414与所述输送泵102的入口端相连通。

其中，液压油换热器106可以具有液压油入口端、液压油出口端、循环液入口端和循环液出口端。将润滑油换热器105的循环液出口端通过所述第三传输子管路10413与所述液压油换热器106的循环液入口端相连通，以及将液压油换热器106的循环液出口端通过所述第四传输子管路10414与所述输送泵102的入口端相连通，吸收了热量的液压油从所述液压油入口端进入液压油换热器106，与从所述循环液入口端进入液压油换热器106并吸收了润滑油热量的循环液进行热交换，液压油温度降低从所述液压油出口端排出，循环液吸收液压油的热量温度进一步升高，从所述循环液出口端进入第四传输子管路10414，流动至发动机101继续吸收发动机101机身散发的热量。

可以理解，通过上述方案，可以利用润滑油中的余热、液压油中的余热和发动机101机身散失的热量来气化液氮蒸发器103中的液氮，使得压裂系统产生的余热能够进一步被充分回收再利用，有效节约了燃料能源。

发动机101工作时大部分能量以热量的形式散失，其中一部分热量通过发动机101机身散失，还有一部分热量随着发动机的排气散失，即发动机101排放的尾气中含有热量。因此，为了进一步节约能源，在一种实施方式中，本申请实施例提供的10还包括发动机尾气换热器107，所述第四传输子管路10414包括第五传输子管路10415和第六传输子管路10416；如图4所示，所述液压油换热器106的循环液出口端通过所述第五传输子管路10415与所述发动机尾气换热器107的循环液入口端相连通；所述发动机尾气换热器107的循环液出口端通过所述第六传输子管路10416与所述输送泵102的入口端相连通。

其中，发动机尾气换热器107可以具有尾气入口端、尾气出口端、循环液入口端和循环液出口端。将液压油换热器106的循环液出口端通过所述第五传输子管路10415与所述发动机尾气换热器107的循环液入口端相连通，以及将发动机尾气换热器107的循环液出口端通过所述第六传输子管路10416与所述输送泵102的入口端相连通，含有热量的发动机尾气从所述尾气入口端进入发动机尾气换热器107，与从所述循环液入口端进入发动机尾气换热器107并依次吸收了润滑油热量和液压油热量的循环液进行热交换，发动机尾气温度降低从所述尾气出口端排出，循环液吸收发动机尾气的热量温度进一步升高，从所述循环液出口端进入第六传输子管路10416，流动至发动机101继续吸收发动机101机身散发的热量。

可以理解，通过上述方案，可以利用润滑油中的余热、液压油中的余热、发动机尾气中含有的热量和发动机101机身散失的热量来气化液氮蒸发器103中的液氮，使得压裂系统产生的余热能够进一步被充分回收再利用，有效节约了燃料能源。

考虑到依次吸收了润滑油余热、液压油余热和发动机尾气余热的循环液温度如果过高(如超过70℃)，再流动至发动机101可能会因过热损坏发动机，或者导致整个液氮蒸发设备10不能进行正常的热交换，例如当循环液过热进入液氮蒸发器103进行热交换后仍具有较高的温度，温度高于润滑油、液压油或发动机尾气的温度，则不能吸收润滑油、液压油和发动机尾气的热量，从而使得整个液氮蒸发设备10不能进行正常的热交换。因此，在一种实施方式中，本申请实施例提供的液氮蒸发设备10还包括节温器108和散热器109，所述第六传输子管路10416包括第七传输子管路10417和第八传输子管路10418；如图5所示，所述发动机尾气换热器107的循环液出口端通过所述第七传输子管路10417与所述节温器108的入口端相连通；所述节温器108的第一出口1通过所述第八传输子管路10418与所述输送泵102的入口端相连通；所述节温器的第二出口2与所述散热器109的入口端相连通；所述散热器109的出口端与所述第八传输子管路10418的第一位置a连通，所述第一位置a在所述节温器108和所述输送泵102之间。

其中，节温器108是一种控制液体流动路径的阀门。所述节温器108可以是蜡式节温器，当进入节温器108的循环液温度低于预设温度时，节温器感温体内的精制石蜡呈固态，节温器阀在弹簧的作用下关闭第二出口2，循环液从第一出口1经第八传输子管路10418直接流至发动机101；当进入节温器108的循环液温度高于或等于所述预设温度时，石蜡开始融化逐渐变为液体，体积随之增大并压迫橡胶管使其收缩，使第二出口2开启，第一出口1关闭，循环液从第二出口2经散热器109再流至发动机101。所述预设温度可以根据实际需要进行设置，例如所述预设温度的取值范围为60℃～70℃。为了避免循环液过热损坏发动机，设置在发动机101上的至少一部分管路位于第八传输子管路10418中所述第一位置a的下游。需要说明的是，本申请实施例中使用的方位词“上游”、“下游”是针对管路中循环液的流动方向而言的。

散热器109是一种可以将热量及时转移的仪器，通常可分为风冷散热器、热管散热器、液冷散热器等等。将节温器108的第二出口2与散热器109的入口端连通，使得温度过高的循环液可以进入散热器109进行散热从而降温。

可以理解，通过上述方案，在液氮蒸发设备10中布置节温器108和散热器109，并将节温器108的第二出口2与所述散热器109的入口端相连通；所述散热器109的出口端与所述第八传输子管路10418的第一位置a连通，使得温度过高的循环液可以从节温器108的第二出口2进入散热器109进行降温后，再流动至发动机101，从而可以避免循环液温度过高对发动机造成损害，同时也能够保证整个液氮蒸发设备10能够进行正常的热交换。

在实际应用中，液氮蒸发器103中气化得到氮气温度不能过高(例如不能超过目标温度，所述目标温度可以根据实际压裂作业需求进行设定，如所述目标温度的取值范围为15℃～20℃)，否则不能满足压裂作业的需求，若循环液流至液氮蒸发器103的温度高、流量过大，则会导致液氮蒸发器103中气化得到氮气温度超过目标温度。因此，在一种实施方式中，本申请实施例提供的液氮蒸发设备10还包括第一传输支路110，如图6所示，所述第一传输支路110的入口端与所述第二传输管路1042的第二位置b连通，所述第二位置b在所述输送泵102和所述液氮蒸发器103之间，所述第一传输支路110的出口端与所述发动机尾气换热器107的循环液入口端连通。

其中，发动机尾气换热器107可以具有两个循环液入口端，其中一个循环液入口端可以用于引入在液压油换热器106进行换热后的循环液，另一个循环液入口端可以用于引入第一传输支路110中的循环液。所述发动机尾气换热器107也可以仅具有一个循环液入口端，在液压油换热器106进行换热后的循环液和第一传输支路110中的循环液，可以在第五传输子管路10415中进行汇合后，经过发动机尾气换热器107的循环液入口端进入所述发动机尾气换热器107。

可以理解，通过上述方案，在输送泵102提供动力的情况下，一部分循环液可以分流至第一传输支路110中，分流至第一传输支路110中的循环液不进入液氮蒸发器103，即不为液氮蒸发器103中的液氮气化提供热量，而是直接进入发动机尾气换热器107换热器，使得当液氮蒸发器103中气化得到氮气温度超过目标温度时，可以通过减小通入液氮蒸发器103中的循环液流量，来减少为液氮气化提供的热量，进而保证气化得到的氮气温度不过高，满足压裂作业需求。

为了进一步对流入第一传输支路110中的循环液流量进行控制，在一种实施方式中，本申请实施例提供的液氮蒸发设备10还包括三通阀111，如图6所示，所述第一传输支路110的入口端通过所述三通阀111与所述第二传输管路1042的所述第二位置b连接。

可以理解，通过上述方案，将第一传输支路110的入口端通过三通阀111与所述第二位置b连接，可以通过三通阀111控制流入第一传输支路110中的循环液流量大小，进而对气化得到的氮气的温度进行调控。

考虑到若液氮蒸发器103中液氮流量较大，即需要蒸发的液氮较多，上述实施例提供的液氮蒸发设备10可能存在不能提供足够的热量使液氮蒸发器103中的液氮气化的问题。因此，在一种实施方式中，本申请实施例提供的液氮蒸发设备10还包括第二传输支路112、调节阀113和加载装置114，如图7所示，所述第二传输支路112包括第一传输子支路1121和第二传输子支路1122；所述第一传输子支路1121的入口端与所述第一传输子管路10411的第三位置c连通，所述第三位置c在所述液氮蒸发器103和所述润滑油换热器105之间；所述第一传输子支路1121的出口端与所述加载装置114的入口端相连通；所述加载装置114的出口端通过所述第二传输子支路1122与所述第七传输子管路10417的第四位置d连通，所述第四位置d在所述发动机尾气换热器107和所述节温器108之间；所述调节阀113设置在所述第一传输子支路1121的第五位置e，所述第五位置e位于所述第一传输子支路1121的入口端和所述加载装置114之间。

其中，加载装置114可以安装在发动机101的动力输出端。所述加载装置114可以是旋转叶轮。通过设置第二传输支路112和加载装置114，以及将加载装置114安装在发动机101的动力输出端，一方面可以增加发动机101的负载，使发动机101做更多的功，进而产生更多的热量，从而使得循环液可以吸收更多的热量；另一方面，加载装置114的叶轮旋转作用于循环液，也可以使第二传输支路112中的循环液温度上升。

调节阀113设置在所述第一传输子支路1121的第五位置e，可以用于调节流向第二传输支路112的循环液流量。

可以理解，通过上述方案，在液氮蒸发设备10中布置第二传输支路112、调节阀113和加载装置114，可以使得循环液能够吸收更多的热量，从而能够提供足够的热量使液氮蒸发器103中液氮气化。

进一步，为了准确控制流入第一传输支路110中的循环液流量，以及流入第二传输支路112中的循环液流量，使得液氮蒸发设备10的供热与氮蒸发器103中液氮气化需热匹配，在一种实施方式中，本申请实施例提供的液氮蒸发设备10还包括第一温度检测元件115和第二温度检测元件116，如图8所示，所述第一温度检测元件115设置在第八传输子管路10418的第六位置f，所述第六位置f在所述输送泵102和所述第一位置a之间；所述第二温度检测元件116设置在所述液氮蒸发器103的氮气出口处。

其中，第一温度检查测元件115用于检测即将流动至发动机101的循环液的温度，那么优选地，第一温度检查测元件115可以设置在第八传输子管路10418中设置在发动机101上的所述至少一部分管路的上游。第二温度检测元件116可以用于检测液氮蒸发器103中液氮气化后得到的氮气的温度。

可以理解，通过上述方案，将第一温度检测元件115设置在第八传输子管路10418的第六位置f，以及将所述第二温度检测元件116设置在所述液氮蒸发器103的氮气出口处，使得可以根据即将流动至发动机101的循环液的温度以及液氮蒸发器103中液氮气化后得到的氮气的温度，调节三通阀111和调节阀113对进入第一传输支路110中的循环液流量和进入第二传输支路112中的循环液流量进行调控。例如，若第一温度检测元件115检测得到即将流动至发动机101的循环液的温度高于预设温度，则可以减小调节阀113的开度，降低进入第二传输支路112中的循环液流量，进而加载装置114需要做功的循环液流量减少，加载装置114做功减小，产生的热量减小，因而发动机101的负载减小，发动机101产生的热量也减小，从而循环液能够吸收的余热减小温度降低，避免发动机101损坏。或者例如，若第二温度检测元件116检测得到液氮蒸发器103中液氮气化后得到的氮气的温度高于目标温度，则可以通过控制三通阀111增大流入第一传输支路110的循环液流量，减小流入液氮蒸发器103的循环液流量，进而对液氮蒸发器103中液氮气化的供热减小，气化后得到的氮气的温度降低。

为了进一步提高控制的准确性、及时性，以及提高自动化程度，在一种实施方式中，本申请实施例提供的液氮蒸发设备10还包括控制器117，如图9所示，所述控制器117与所述三通阀111、所述调节阀113、所述第一温度检测元件115以及所述第二温度检测元件116均连接。

可以理解，通过上述方案，将控制器117与三通阀111、调节阀113、第一温度检测元件115以及第二温度检测元件116均连接，使得控制器117可以根据第一温度检测元件115和第二温度检测元件116检测得到的数据，对三通阀111和调节阀113进行准确及时的控制。所述控制器117可以设置于远离作业现场的位置，以实现远程控制。所述控制器117与三通阀111、调节阀113、第一温度检测元件115以及第二温度检测元件116的连接，可以是有线连接也可以是无线连接。

在实际应用中，本申请实施例提供的液氮蒸发设备10还可以包括流量检测元件，所述流量检测元件可以设置在液氮蒸发器103的液氮入口处，用于检测流入液氮蒸发器103的液氮流量，控制器117可以与所述流量检测元件连接。

可以理解，通过上述方案，控制器117可以根据流入液氮蒸发器103的液氮流量，对三通阀111进行控制，调整流入液氮蒸发器103的循环液流量，以使得通向液氮蒸发器103的循环液供热与液氮蒸发器103中的液氮气化需热匹配。例如，若流量检测元件检测得到流入液氮蒸发器103的液氮流量减少，则可以控制三通阀111，减小流入液氮蒸发器103的循环液流量；反之，若流量检测元件检测得到流入液氮蒸发器103的液氮流量增大，则可以控制三通阀111，增大流入液氮蒸发器103的循环液流量。

基于本申请上述实施例提供的液氮蒸发设备10，本申请实施例还提供一种液氮蒸发设备控制方法，如图10所示，所述控制方法包括以下步骤：

步骤201，获取第一温度检测元件检测得到的温度，若所述温度低于第一预设温度，则执行步骤202；若所述温度高于第二预设温度，则执行步骤203。

其中，所述第一预设温度小于所述第二预设温度，所述第一预设温度和所述第二预设温度可以根据实际需求设定，例如，所述第一预设温度可以是60℃，所述第二预设温度可以是70℃。

步骤202，控制调节阀增大开度。

控制调节阀113增大开度后，进入第二传输支路112中的循环液流量增加，加载装置114需要做功的循环液流量增大，加载装置114做功增大，产生的热量增加，因而发动机的负载增大，发动机产生的热量也增加，从而循环液能够吸收的余热增加温度上升，能够为液氮蒸发提供更多的热量。

步骤203，控制调节阀减小开度。

控制调节阀113减小开度后，进入第二传输支路112中的循环液流量减少，加载装置114需要做功的循环液流量减小，加载装置114做功减小，产生的热量减少，因而发动机的负载减小，发动机产生的热量也减少，从而循环液能够吸收的余热减少温度降低，能够避免发动机101损坏，保证整个液氮蒸发设备10的热量交换正常进行。

可以理解，通过本申请实施例提供的液氮蒸发设备控制方法，可以根据第一温度检测元件115检测得到即将流动至发动机101的循环液的温度，准确调整调节阀113的开度。

基于本申请上述实施例提供的液氮蒸发设备10，本申请实施例还提供另一种液氮蒸发设备控制方法，如图11所示，所述控制方法包括以下步骤：

步骤301，获取第二温度检测元件检测得到的温度，若所述温度低于第三预设温度，则执行步骤302；若所述温度高于第四预设温度，则执行步骤303。

其中，所述第三预设温度小于所述第四预设温度，所述第三预设温度和所述第四预设温度可以根据实际需求设定，例如，所述第三预设温度可以是15℃，所述第四预设温度可以是20℃。

步骤302，控制三通阀减小流入第一传输支路的循环液流量。

控制三通阀111减小流入第一传输支路110的循环液流量后，流入液氮蒸发器103的循环液流量增大，进而对液氮蒸发器103中液氮气化的供热增加，气化后得到的氮气的温度可以升高。

步骤303，控制三通阀增大流入第一传输支路的循环液流量。

控制三通阀111增大流入第一传输支路110的循环液流量后，流入液氮蒸发器103的循环液流量减小，进而对液氮蒸发器103中液氮气化的供热减少，气化后得到的氮气的温度可以降低。

可以理解，通过本申请实施例提供的液氮蒸发设备控制方法，可以根据第二温度检测元件116检测得到的氮气的温度，准确调整三通阀111的开度。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。