[发明专利]液氮泵设备加载测试与试验装置及其测试与试验方法

权利要求书

1.一种液氮泵设备加载测试与试验装置，用于油气田或煤层气氮气泡沫压裂设备测试，包括液氮罐和被测试的液氮泵设备，所述液氮泵设备安装于所述液氮罐的排出管道上，将储存于所述液氮罐的低压、低温液氮转化成常温高压气态氮泵出，其特征是：

所述加载测试与试验装置还包括：

水力阻尼装置单元，包括依次连接的水罐、泵组设备和管汇系统，所述管汇系统将来自于所述液氮泵设备的常温高压气态氮与来自于所述泵组设备的高压水进行混合成为高压液气混合体；

压力调节单元，安装于所述水力阻尼装置单元的下游，通过调整所述高压液气混合体的流量，而对所述水力阻尼装置单元排出的水进行加压。

2.如权利要求1所述液氮泵设备加载测试与试验装置，其特征是：所述压力调节单元包括至少一个相互并联联接的调节单元以及后续水循环设备，其中每个所述调节单元进一步包括依次连接的：

液气混合输出管汇，安装于所述管汇系统的下游，对混合后的高压液气混合体进行输出分配；

至少一个气动截止阀，对所述水力泵车的排出压力进行粗调；

至少一个电动调压阀，对所述水力泵车的排出压力进行微调；

节流消音管，对所述泵组设备排出的高压水实施压力加载，并通过消音器进行噪音控制。

3.如权利要求1或2所述液氮泵设备加载测试与试验装置，其特征是：所述管汇系统包括高压输水阀门、高压输气阀门、单流阀及管线。

4.如权利要求1、2或3所述液氮泵设备加载测试与试验装置，其特征是：在所述水罐、所述液氮罐的排出管道上分别安装有单流阀以及压力传感器。

5.如权利要求1、2、3或4所述液氮泵设备加载测试与试验装置，其特征是：所述后续水循环设备连接于所述节流消音管的出口，所述后续水循环设备依次包括：集输装置、液气分离器、连接管线、散热系统以及循环管汇；所述循环管汇与所述水力阻尼装置单元的所述水罐连接；

其中所述集输装置收集水与氮气并输送到所述液气分离器中，所述液气分离器将水与氮气进行分离，分离出的氮气在确保安全的条件下排出，分离出的水经所述连接管线、所述散热系统以及所述循环管汇流入所述水罐内循环使用。

6.如权利要求1、2、3、4或5所述液氮泵设备加载测试与试验装置，其特征是：所述泵组设备安装于所述水罐的出水管道上，所述泵组设备是水力泵车、或是水泵与动力系统的组合。

7.一种液氮泵设备加载测试与试验方法，采用如权利要求1～6所述液氮泵设备加载测试与试验装置对用于油气田或煤层气氮气泡沫压裂的液氮泵设备进行加载测试与试验，其特征是：

采用所述水力阻尼装置，首先使所述液氮泵设备排出的气体与所述水力阻尼装置排出的高压水进行混合成为高压液气混合体，然后通过调节所述高压液气混合体的流量，而间接实现对所述液氮泵设备排出气体的压力调节。

8.如权利要求7所述液氮泵设备加载测试与试验方法，其特征是：所述方法进一步包括以下步骤：

首先开启所述水力泵车，对所述水力泵车排出的水进行加压，同时开启所述压力调节单元中的气动截止阀用于水压力粗调，开启所述电动调压阀用于水压力微调，从而对所述水力泵车的排出压力进行准确调整；

其次，启动所述液氮泵设备，所述液氮泵设备排出的气态氮与所述水力泵车排出的高压水在所述管汇系统中进行混合成为高压液气混合体，然后通过所述气动截止阀和所述电动调压阀对所述高压液气混合体的流量进行调节，从而控制所述液氮泵装置排出氮气的压力。