一种液氮泵注装置及液氮泵车技术领域
本发明涉及一种石油开采设备，尤其涉及一种液氮泵注装置及液氮泵车。
背景技术
基于氮气密度低、稳定性好、易压缩等特点，目前广泛应用于钻井、固井、
射孔、混气压裂、混气酸化、修井等石油开采领域。但是，对于是天然气和煤
层气井的大量开采，施工用的氮气排量和压力更大，势必对注入氮气的液氮泵
车在经济性、可靠性方面提出了更高的要求。目前液氮泵车的液氮加热装置包
括水浴式、热回收式、直燃式三类液氮加热装置，但是其存在的技术问题：1)
水浴式或者是热回收式氮气生成效率低，不能满足所需大排量氮气作业需求；
2)、直燃式可满足大排量氮气作业，但发动机利用率低，造成燃油的大量浪费。
发明内容
基于现有技术的不足，本发明需要解决的技术问题是提供一种采用热回收
与直燃综合串联加热液氮，能够在满足氮气大排量作业的同时提高发动机利用
率、节省燃油、降低使用成本的液氮泵注装置及液氮泵车。
为解决上述技术问题，本发明提供一种液氮泵注装置，包括液氮罐、离心
增压泵、柱塞泵、热回收加热器、直燃式蒸发器、高压汇管和驱动机构，所述
液氮罐的输出端依次和离心增压泵、柱塞泵、热回收加热器、直燃式蒸发器和
高压汇管相连通，所述驱动机构的输出轴和柱塞泵的主轴相连。
优选地，所述驱动机构包括驱动单元和传动单元，所述驱动单元通过传动
单元和柱塞泵的主轴相连。
优选地，所述驱动单元包括发动机单元、联轴器、液压泵单元和液压马达
单元，所述发动机单元包括至少一个发动机，所述液压泵单元包括至少一个液
压泵，每一个液压泵的输出端设有一个液压马达单元，所述液压马达单元包括
至少一个液压马达，所述发动机的输出轴通过联轴器和液压泵的主轴相连，所
述液压泵的进油口、液压马达的出油口分别和油箱连通，所述液压泵的出油口
和液压马达的进油口相连，所述液压马达的输出轴通过传动单元和柱塞泵的主
轴相连。
优选地，所述传动单元包括分动箱和传动箱，所述液压马达的输出轴依次
通过分动箱、传动轴和柱塞泵的主轴相连。
此外，本发明还提供一种液氮泵车，包括底盘，所述底盘上设有前述的液
氮泵注装置。
本发明的液氮泵注装置具有下述优点：本发明的液氮泵注装置包括液氮罐、
离心增压泵、柱塞泵、热回收加热器、直燃式蒸发器、高压汇管和驱动机构，
液氮罐的输出端依次和离心增压泵、柱塞泵、热回收加热器、直燃式蒸发器和
高压汇管相连通，采用热回收与直燃综合式串联加热液氮，能够在满足氮气大
排量作业的同时提高发动机利用率、节省燃油、降低使用成本。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示
意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图
中：
图1是本发明实施例的原理框架结构示意图。
图2是本发明实施例的驱动机构的框架结构示意图。
图3是本发明实施例的主视结构示意图。
图4是本发明实施例的后视结构示意图。
图例说明：1、液氮罐；2、离心增压泵；3、柱塞泵；4、热回收加热器；5、
直燃式蒸发器；6、高压汇管；7、驱动机构；71、驱动单元；711、发动机单元；
712、联轴器；713、液压泵单元；714、液压马达单元；72、传动单元；721、
分动箱；722、传动轴；8、底盘。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征
可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示，本实施例的液氮泵注装置包括液氮罐1、离心增压泵2、柱塞
泵3、热回收加热器4、直燃式蒸发器5、高压汇管6和驱动机构7，液氮罐1
的输出端依次和离心增压泵2、柱塞泵3、热回收加热器4、直燃式蒸发器5和
高压汇管6相连通，驱动机构7的输出轴和柱塞泵3的主轴相连。本实施例中
柱塞泵3输出端分别串接有热回收加热器4和直燃式蒸发器5，采用热回收与
直燃综合式串联加热液氮，能够在满足氮气大排量作业的同时提高发动机利用
率、节省燃油、降低使用成本。
如图2所示，驱动机构7包括驱动单元71和传动单元72，驱动单元71通
过传动单元72和柱塞泵3的主轴相连。
如图2所示，驱动单元71包括发动机单元711、联轴器712、液压泵单元
713和液压马达单元714，发动机单元711包括两个发动机，液压泵单元713包
括两个液压泵，每一个液压泵的输出端设有一个液压马达单元714，液压马达
单元714包括多个液压马达，发动机的输出轴通过联轴器712和液压泵的主轴
相连，液压泵的进油口、液压马达的出油口分别和油箱连通，液压泵的出油口
和液压马达的进油口相连，液压马达的输出轴通过传动单元72和柱塞泵3的主
轴相连。通过上述结构，结合发动机、液压泵、液压马达的单台功率，可以再
有限的单台功率设备的基础上，进行组合得到更大输出能力，能够满足氮气大
排量作业的需求。毫无疑问，前述发动机单元711的发动机数量、液压泵单元
713的液压泵数量、液压马达单元714的液压马达数量均为示例性说明，此外
本领域技术人员还可以根据需要采用一个或更多数量，其原理与本实施例相同，
故在此不再赘述。
如图2所示，传动单元72包括分动箱721和传动轴722，液压马达的输出
轴依次通过分动箱721、传动轴722和柱塞泵3的主轴相连。
如图3和图4所示，本实施例的液氮泵车包括底盘8，底盘8上设有本实
施例前述的液氮泵注装置。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发
明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发
明的保护范围之内。