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CN116105074B - 一种高压氮气供给装置及其控制方法 - Google Patents

一种高压氮气供给装置及其控制方法 Download PDF

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CN116105074B
CN116105074B CN202211564182.6A CN202211564182A CN116105074B CN 116105074 B CN116105074 B CN 116105074B CN 202211564182 A CN202211564182 A CN 202211564182A CN 116105074 B CN116105074 B CN 116105074B
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Abstract

本发明提供了一种高压氮气供给装置及其控制方法，所述装置包含：液氮贮箱贮存液氮介质，并将液氮介质提供至低温模块；预冷回路设置于液氮贮箱和低温模块之间，对高压氮气供给装置进行预冷；低温模块与液氮贮箱相连，按预设流量获取液氮贮箱内的液氮介质，对液氮介质进行增压处理后泵入汽化模块；汽化模块与低温模块相连，将低温模块泵入的液氮介质汽化为氮气，并将氮气通过输气管路输出至高压氮气瓶组和外部设备；高压氮气瓶组包含多个高压氮气瓶，高压氮气瓶均与输气管路相连，缓冲并存储汽化器提供至输气管路内的氮气；通过输气管路提供氮气输出，供外部设备在氮气供给装置启动期间调用氮气。

Description

一种高压氮气供给装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及航天航空领域，尤指一种高压氮气供给装置及其控制方法。
背景技术
运载火箭动力系统试验需要模拟火箭在靶场推迟24h发射的工作状态，期间不间断地向箭上及发动机供应吹除、气封用气，一次试验的气体耗气量，特别是氮气的耗气量非常巨大。以某型号火箭助推为例，考虑推迟24h点火状态下的氮气用量高达55000Nm3，氮气供气能力的需求明显增大。而目前试验台和靶场氮气供应最常用的方式有气瓶贮气供应和液氮汽化实时供应两种方式。而这两种方式在实际建设和系统运行过程中，存在着不足之处。具体如下：
1.由于某型号运载火箭氮气用气量较大，采用气瓶贮气供应方式，虽然系统可靠性高、使用技术成熟，但是对高压贮气气瓶的个数需求较多，造成试验成本大幅度增加。
2.采用液氮汽化实时供应方式，设备众多，包括低温泵、汽化器等对运行环境要求严苛的设备，可靠性相对差些，存在诸如泵体震动、冲击、气蚀，汽化器长时间连续工作导致换热能力下降等常见问题。如果出现以上问题可能导致供气停止的风险。
因此，业内亟需一种用于火箭动力系统试验既能提高系统可靠性，又能降低试验成本的高压大流量氮气实时供给方法。
发明内容
本发明目的在于提供一种高压氮气供给装置及其控制方法，以针对大流量氮气输出需求执行对应的氮气供给，同时在保证供气结构稳定性和可靠性的同时，大大节约了设备成本。
为达上述目的，本发明所提供的一种高压氮气供给装置，所述装置包含液氮贮箱、低温模块、汽化模块、高压氮气瓶组、预冷回路和输气管路；所述液氮贮箱用于贮存液氮介质，并将所述液氮介质提供至所述低温模块；所述预冷回路设置于所述液氮贮箱和所述低温模块之间，所述预冷回路包含回流阀和排液阀；所述回流阀和所述排液阀串联，其中所述回流阀与所述液氮贮箱的液氮回入口相连，所述排液阀与所述低温模块的输入口相连，用于通过所述排液阀排出的液氮的温度获得所述液氮贮箱输入至所述预冷回路管路的预冷情况；以及，当所述排液阀关闭后，通过所述回流阀控制液氮回流至所述液氮贮箱，以调整所述预冷回路内的压力值；所述低温模块与所述液氮贮箱相连，用于按预设流量获取所述液氮贮箱内的所述液氮介质，对所述液氮介质进行增压处理后泵入所述汽化模块；所述汽化模块与所述低温模块相连，用于将所述低温模块泵入的所述液氮介质汽化为氮气，并将所述氮气通过所述输气管路输出至所述高压氮气瓶组和外部设备；所述高压氮气瓶组包含多个高压氮气瓶，所述高压氮气瓶均与所述输气管路相连，用于缓冲并存储所述汽化模块提供至所述输气管路内的所述氮气；以及，通过所述输气管路提供氮气输出，供外部设备在所述氮气供给装置启动期间调用氮气。
在上述高压氮气供给装置中，优选的，所述装置还包含自生增压管路，所述自增压管路包含增压阀和增压汽化器，所述增压阀和所述增压汽化器串联后与所述液氮贮箱相连，用于组合控制所述液氮贮箱内的压力值。
在上述高压氮气供给装置中，优选的，所述液氮贮箱通过真空粉末进行液氮介质绝热处理。
在上述高压氮气供给装置中，优选的，所述低温模块为一个或多个并联的低温变频柱塞泵；所述低温变频柱塞泵的液氮输入口与所述过滤器的液氮输出口相连，所述低温变频柱塞泵用于对所述液氮介质进行增压处理。
在上述高压氮气供给装置中，优选的，所述低温变频柱塞泵的进口压力为0.02Mpa到0.6Mpa，出口压力为23Mpa；所述预设流量为8立方米每小时。
在上述高压氮气供给装置中，优选的，所述汽化模块为一个或多个并联的汽化器；所述汽化器的液氮输入口与所述低温变频柱塞泵的液氮输出口相连，所述汽化器用于将所述液氮介质汽化为氮气。
在上述高压氮气供给装置中，优选的，所述汽化器的工作压力为23Mpa；汽化液氮流量为8立方米每小时；所述汽化器通过自然除霜和/或电加热除霜消除所述液氮介质带来的结霜。
在上述高压氮气供给装置中，优选的，所述装置还包含充气模组，所述充气模组包含一个或多个充气阀，所述充气阀与所述汽化器的氮气输出口相连，用于将所述汽化器输出的氮气传入所述输气管路。
在上述高压氮气供给装置中，优选的，所述输气管路与所述高压氮气瓶组之间设置有补气阀，所述输气管路向外部设备供气的氮气输出口设置有送气阀；当所述补气阀打开，所述送气阀关闭时，所述汽化模块输出的氮气补入至所述高压氮气瓶组；当所述补气阀关闭，所述送气阀打开时，所述汽化模块输出至外部设备。
在上述高压氮气供给装置中，优选的，所述装置还包含控制模块，所述控制模块用于监测所述输气管路的氮气输出量和所述汽化模块的液氮汽化量，根据所述氮气输出量和所述液氮汽化量控制所述高压氮气瓶组和/或所述汽化模块向所述输气管路输入氮气。
在上述高压氮气供给装置中，优选的，所述低温模块包括第一变频柱塞泵和第二变频柱塞泵，所述汽化模块包括第一汽化器和第二汽化器，所述高压氮气供给装置还包括第一过滤器、第二过滤器、总出液阀、第一支路出液阀、第二支路出液阀、第一支路充气阀、第二支路充气阀、送气阀和总充气阀，所述总出液阀与所述液氮贮箱连接，所述第一支路出液阀、所述第一过滤器、所述第一变频柱塞泵、所述第一汽化器以及所述第一支路充气阀串联连接形成第一支路，所述第二支路出液阀、所述第二过滤器、所述第二变频柱塞泵、所述第二汽化器以及所述第二支路充气阀串联连接形成第二支路，所述第一支路与所述第二支路并联连接后分别与所述总出液阀和所述总充气阀连接，所述输气管路与所述总充气阀连接，所述氮气瓶组和所述送气阀均与所述输气管路连接。
本发明还提供一种适用于上述高压氮气供给装置的控制方法，所述方法包含：根据接收到的指令对所述液氮贮箱进行液氮注入，当所述液氮贮箱内液氮注入至预设容积后，关闭所述低温模块并通过所述液氮贮箱向所述预冷回路注入液氮介质进行管路和低温模块预冷；当所述预冷回路至所述低温模块之间的温度和压力值符合预设温度压力阈值时，开启所述低温模块按预设流量对所述预冷回路流入的液氮介质进行增压处理，并将增加处理后的液氮介质泵入所述汽化模块；所述汽化模块将泵入的液氮介质汽化为氮气后存入所述高压氮气瓶组；监测所述输气管路的氮气输出量和所述汽化模块的液氮汽化量，根据所述氮气输出量和所述液氮汽化量控制所述高压氮气瓶组和/或所述汽化模块向所述输气管路输入氮气。
在上述控制方法中，优选的，监测所述输气管路的氮气输出量和所述汽化模块的液氮汽化量，根据所述氮气输出量和所述液氮汽化量控制所述高压氮气瓶组和/或所述汽化模块向所述输气管路输入氮气包含：当所述氮气输出量低于或等于预设第一阈值，所述液氮汽化量低于预设第二阈值时，通过所述高压氮气瓶组向所述输气管路输入氮气至预设第一阈值；当所述氮气输出量低于预设第一阈值，所述液氮汽化量高于预设第二阈值且低于预设第三阈值时，通过所述高压氮气瓶组和所述汽化模块向所述输气管路输入氮气至预设第一阈值；当所述氮气输出量低于预设第一阈值，所述液氮汽化量高于预设第三阈值时，通过所述高压氮气瓶组缓冲所述汽化模块提供的氮气后，由所述高压氮气瓶组向所述输气管路输入氮气至预设第一阈值；当所述氮气输出量等于预设第一阈值，所述液氮汽化量高于预设第三阈值且所述高压氮气瓶组容量达到门限阈值时，调整所述汽化模块的液氮汽化效率，使所述液氮汽化量等于或小于预设第二阈值。
本发明的有益技术效果在于：突出了液氮汽化供应方式输送流量大，经济性好的特点，同时也充分借鉴气瓶供气方式的优点，在设备、工艺等方面进行风险控制，形成一套提高汽化方式可靠性的保障方法。不仅经济性好，而且提高了整体装置的可靠性和安全性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：
图1为本发明一实施例所提供的高压氮气供给装置的原理示意图；
图2为本发明一实施例所提供的高压氮气供给装置的应用结构示意图；
图3为本发明一实施例所提供的控制方法的流程示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
1、液氮贮箱；2、总出液阀；3、支路1出液阀；4、支路2出液阀；5、液氮泵；6、排液阀；7、汽化模块；8、支路2充气阀；9、支路1充气阀；10、总充气阀；11、送气阀；12、增压阀；13、增压汽化器；14、回流阀；15、氮气瓶组；16、第一过滤器；17、第二过滤器。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
另外，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
请参考图1所示，本发明所提供的一种高压氮气供给装置，所述装置包含液氮贮箱、低温模块、汽化模块、高压氮气瓶组、预冷回路和输气管路；所述液氮贮箱用于贮存液氮介质，并将所述液氮介质提供至所述低温模块；所述预冷回路设置于所述液氮贮箱和所述低温模块之间，所述预冷回路包含回流阀和排液阀；所述回流阀和所述排液阀串联，其中所述回流阀与所述液氮贮箱的液氮回入口相连，所述排液阀与低温模块的输入口相连，用于通过所述排液阀排出的液氮的温度获得所述液氮贮箱输入至所述预冷回路管路的预冷情况；以及，当所述排液阀关闭后，通过所述回流阀控制液氮回流至所述液氮贮箱，以调整所述预冷回路内的压力值；所述低温模块与所述液氮贮箱相连，用于按预设流量获取所述液氮贮箱内的所述液氮介质，对所述液氮介质进行增压处理后泵入所述汽化模块；所述汽化模块与所述低温模块相连，用于将所述低温模块泵入的所述液氮介质汽化为氮气，并将所述氮气通过所述输气管路输出至所述高压氮气瓶组和外部设备；所述高压氮气瓶组包含多个高压氮气瓶，所述高压氮气瓶均与所述输气管路相连，用于缓冲并存储所述汽化模块提供至所述输气管路内的所述氮气；以及，通过所述输气管路提供氮气输出，供外部设备在所述氮气供给装置启动期间调用氮气。
在上述实施例中，所述液氮贮箱通过真空粉末进行液氮介质绝热处理。所述低温模块为一个或多个并联的低温变频柱塞泵；所述低温变频柱塞泵的液氮输入口与所述过滤器的液氮输出口相连，所述低温变频柱塞泵用于对所述液氮介质进行增压处理；且所述低温变频柱塞泵的进口压力为0.02Mpa到0.6Mpa，出口压力为23Mpa；所述预设流量为8立方米每小时。所述汽化模块为一个或多个并联的汽化器；所述汽化器的液氮输入口与所述低温变频柱塞泵的液氮输出口相连，所述汽化器用于将所述液氮介质汽化为氮气；且所述汽化器的工作压力为23Mpa；汽化液氮流量为8立方米每小时；所述汽化器通过自然除霜和/或电加热除霜消除所述液氮介质带来的结霜。
具体的，在实际工作中，本发明所提供的高压氮气供给装置采用了气瓶贮气供应和液氮汽化供应相结合的方式；主要由液氮贮箱、低温泵、汽化器、高压氮气瓶组、阀门、管道及其附件组成。
其中，液氮贮箱：主要用于贮存液氮介质，并为低温泵提供额定流量的液氮。该系统液氮贮箱容积为90m3，工作压力1Mpa，选用真空粉末绝热形式，采用自生增压。
低温泵：采用低温变频柱塞泵，其液氮输送流量8m3/h，泵进口压力0.02～0.6Mpa，出口压力23Mpa，可连续工作24小时。
汽化器：将高压液氮汽化成高压氮气，汽化器工作压力23Mpa，汽化器汽化液氮流量8m3/h，可连续工作24小时，采用自然除霜和电加热除霜。
高压氮气组：总储量160m3的存储需求，采用8个V20m3，PN23MPa的气瓶作为缓冲气瓶组，进行储气。
工作时，液氮通过输送管道输送至低温泵，进行液氮增压，再经汽化器汽化成常温氮气，通过氮气输送管线输送至高压氮气瓶中，对高压氮气瓶组进行充装。为了防止断气风险，试验正常情况下(不推迟且试验期间不紧急关机)，试验当天用8个氮气瓶组供气，可满足垂直测试阶段和试验阶段氮气需求，试后处理阶段氮气需求不足部分可通过启动液氮汽化系统，实时供应氮气的方式来满足；而在出现试验推迟或试验期间紧急关机的状况时，当氮气瓶压力低于试验终止压力时，则将启动液氮汽化系统，将气瓶供气方式切换到汽化供气方式，实时供应氮气。
同时为了提高装置的可靠性，系统采用冗余设计，配置两套或多套低温泵和汽化器，并联使用，用一备一，当一套出现问题时，切换到另一套，备用汽化设备的启动时间需20分钟(从预冷到启动)，切换期间由缓冲气瓶组供气，需要供气量约700～800Nm3，将使缓冲气瓶压力降低1MPa，因此在汽化设备切换过程中气源供应不受影响，可以实现持续供气，最大供气能力达到6400Nm3/h，最大供气压力23MPa。
请参考图2所示，在本发明一实施例中所述装置还可包含自生增压管路，所述自增压管路包含增压阀12和增压汽化器13，所述增压阀12和所述增压汽化器13串联后与所述液氮贮箱1相连，用于组合控制所述液氮贮箱内的压力值。进一步的，所述装置还包含充气模组，所述充气模组包含一个或多个充气阀8、9，所述充气阀8、9与所述汽化模块7的氮气输出口相连，用于将所述汽化模块7输出的氮气传入所述输气管路。
在本发明另一实施例中，所述输气管路与所述高压氮气瓶组之间设置有补气阀(未图示)，所述输气管路向外部设备供气的氮气输出口设置有送气阀11；当所述补气阀打开，所述送气阀11关闭时，所述汽化模块7输出的氮气补入至所述高压氮气瓶组；当所述补气阀关闭，所述送气阀11打开时，所述汽化模块7输出至外部设备。
具体的，再请参考图2所示，作为本发明的一个具体实施例，低温模块包括第一变频柱塞泵和第二变频柱塞泵，汽化模块包括第一汽化器和第二汽化器，高压氮气供给装置还包括第一过滤器、第二过滤器、总出液阀、第一支路出液阀、第二支路出液阀、第一支路充气阀、第二支路充气阀、送气阀和总充气阀，总出液阀与所述液氮贮箱连接，第一支路出液阀、第一过滤器、第一变频柱塞泵、第一汽化器以及第一支路充气阀串联连接形成第一支路，第二支路出液阀、第二过滤器、第二变频柱塞泵、第二汽化器以及第二支路充气阀串联连接形成第二支路，第一支路与第二支路并联连接后分别与总出液阀和总充气阀连接，输气管路与所述总充气阀连接，氮气瓶组和送气阀均与输气管路连接。
本发明所提供的高压氮气供给装置在实际工作中所采用的结构可由液氮贮箱1、总出液阀2、支路1出液阀3(即第一支路出液阀)、支路2出液阀4(即第二支路出液阀)、液氮泵5(即第一变频柱塞泵和第二变频柱塞泵)、排液阀6、汽化模块7(即第一汽化器和第二汽化器)、支路2充气阀8(即第二支路充气阀)、支路1充气阀9(即第一支路充气阀)、总充气阀10、送气阀11组成。在使用之前，液氮贮箱1、管道、液氮泵5、汽化模块7以及氮气瓶组15必须用氮气吹除置换，同时进行露点检查，露点合格后才能往液氮贮箱加注液氮投入正常使用。液氮贮箱加注完成后，再利用预冷模块(排液阀6、回流阀14)预冷，打开总出液阀2、支路1出液阀3、排液阀6，当排液阀6的排液口有大量液氮排出时，关闭排液阀6，打开回流阀14。装置预冷后，当泵入口压力在0.02MPa～0.6MPa范围内，启动低温泵，打开支路1充气阀9、总充气阀10，关闭回流阀14，向汽化模块7输送液氮，液氮汽化后向氮气瓶组充气，充气至22MPa，用于试验当天点火阶段氮气的供给，此时关闭液氮泵5。当出现试验推迟时或气瓶组压力低于终压8MPa时，启动液氮泵5，进行实时供气，此时，氮气瓶组作为缓冲气瓶使用。当氮气瓶组压力为22MPa时，关闭液氮泵5。如在实时供气过程中，液氮泵5、汽化模块7出现异常时，启动另一支路液氮泵及汽化器，进行实时供气。
在本发明一实施例中，所述高压氮气供给装置还可包含控制模块，所述控制模块用于监测所述输气管路的氮气输出量和所述汽化模块的液氮汽化量，根据所述氮气输出量和所述液氮汽化量控制所述高压氮气瓶组和/或所述汽化模块向所述输气管路输入氮气。进一步的，所述控制模块还可用于监测所述高压氮气瓶组内的氮气存储量，基于所述氮气存储量进一步予以精准控制所述高压氮气瓶组和/或所述汽化模块向所述输气管路输入氮气；在实际工作中，所述控制模块的具体控制流程及逻辑将在后续实施例中详细说明，在此就不再一一详述。
请参考图3所示，本发明还提供一种适用于上述高压氮气供给装置的控制方法，所述方法包含：
S301根据接收到的指令对所述液氮贮箱进行液氮注入，当所述液氮贮箱内液氮注入至预设容积后，关闭所述低温模块并通过所述液氮贮箱向所述预冷回路注入液氮介质进行管路和低温模块预冷；
S302当所述预冷回路至所述低温模块之间的温度和压力值符合预设温度压力阈值时，开启所述低温模块按预设流量对所述预冷回路流入的液氮介质进行增压处理，并将增加处理后的液氮介质泵入所述汽化模块；
S303所述汽化模块将泵入的液氮介质汽化为氮气后存入所述高压氮气瓶组；
S304监测所述输气管路的氮气输出量和所述汽化模块的液氮汽化量，根据所述氮气输出量和所述液氮汽化量控制所述高压氮气瓶组和/或所述汽化模块向所述输气管路输入氮气。
在上述实施例中，监测所述输气管路的氮气输出量和所述汽化模块的液氮汽化量，根据所述氮气输出量和所述液氮汽化量控制所述高压氮气瓶组和/或所述汽化模块向所述输气管路输入氮气包含：当所述氮气输出量低于或等于预设第一阈值，所述液氮汽化量低于预设第二阈值时，通过所述高压氮气瓶组向所述输气管路输入氮气至预设第一阈值；当所述氮气输出量低于预设第一阈值，所述液氮汽化量高于预设第二阈值且低于预设第三阈值时，通过所述高压氮气瓶组和所述汽化模块向所述输气管路输入氮气至预设第一阈值；当所述氮气输出量低于预设第一阈值，所述液氮汽化量高于预设第三阈值时，通过所述高压氮气瓶组缓冲所述汽化模块提供的氮气后，由所述高压氮气瓶组向所述输气管路输入氮气至预设第一阈值；当所述氮气输出量等于预设第一阈值，所述液氮汽化量高于预设第三阈值且所述高压氮气瓶组容量达到门限阈值时，调整所述汽化模块的液氮汽化效率，使所述液氮汽化量等于或小于预设第二阈值。
该实施例在实际工作中，主要是利用所述氮气输出量和所述液氮汽化量来判断所述高压氮气供给装置的工作状态，亦即，当高压氮气供给装置未完全启动时，此刻可通过所述高压氮气瓶组予以提供氮气，当所述高压氮气供给装置已启动，但所述汽化模块中部分汽化器存在故障，液氮转化量无法达到预期时，则由所述高压氮气瓶组和所述汽化模块共同提供氮气；当所述汽化模块转化率较高时，则可由汽化模块将氮气缓存在所述高压氮气瓶组中，再由所述高压氮气瓶组提供氮气；其次，当所述汽化模块转化率较高时，且所述高压氮气瓶组内存入的氮气高于预设的门限阈值中，可关闭所述汽化模块中部分汽化器，使所述液氮汽化量等于预设第一阈值予以满足输出要求。
本发明的有益技术效果在于：突出了液氮汽化供应方式输送流量大，经济性好的特点，同时也充分借鉴气瓶供气方式的优点，在设备、工艺等方面进行风险控制，形成一套提高汽化方式可靠性的保障方法。不仅经济性好，而且提高了整体装置的可靠性和安全性。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种高压氮气供给装置的控制方法，其特征在于，所述高压氮气供给装置包含液氮贮箱、低温模块、汽化模块、高压氮气瓶组、预冷回路和输气管路；
所述液氮贮箱用于贮存液氮介质，并将所述液氮介质提供至所述低温模块；
所述预冷回路设置于所述液氮贮箱和所述低温模块之间，所述预冷回路包含回流阀和排液阀；
所述回流阀和所述排液阀串联，其中所述回流阀与所述液氮贮箱的液氮回入口相连，所述排液阀与所述低温模块的输入口相连，用于通过所述排液阀排出的液氮的温度获得所述液氮贮箱输入至所述预冷回路管路的预冷情况；以及，当所述排液阀关闭后，通过所述回流阀控制液氮回流至所述液氮贮箱，以调整所述预冷回路内的压力值；
所述低温模块与所述液氮贮箱相连，用于按预设流量获取所述液氮贮箱内的所述液氮介质，对所述液氮介质进行增压处理后泵入所述汽化模块；
所述汽化模块与所述低温模块相连，用于将所述低温模块泵入的所述液氮介质汽化为氮气，并将所述氮气通过所述输气管路输出至所述高压氮气瓶组和外部设备；
所述高压氮气瓶组包含多个高压氮气瓶，所述高压氮气瓶均与所述输气管路相连，用于缓冲并存储所述汽化模块提供至所述输气管路内的所述氮气；以及，通过所述输气管路提供氮气输出，供外部设备在所述氮气供给装置启动期间调用氮气；所述方法包含：
根据接收到的指令对所述液氮贮箱进行液氮注入，当所述液氮贮箱内液氮注入至预设容积后，关闭所述低温模块并通过所述液氮贮箱向所述预冷回路注入液氮介质进行管路和低温模块预冷；
当所述预冷回路至所述低温模块之间的温度和压力值符合预设温度压力阈值时，开启所述低温模块按预设流量对所述预冷回路流入的液氮介质进行增压处理，并将增压处理后的液氮介质泵入所述汽化模块；
所述汽化模块将泵入的液氮介质汽化为氮气后存入所述高压氮气瓶组；
监测所述输气管路的氮气输出量和所述汽化模块的液氮汽化量，根据所述氮气输出量和所述液氮汽化量控制所述高压氮气瓶组和/或所述汽化模块向所述输气管路输入氮气；
监测所述输气管路的氮气输出量和所述汽化模块的液氮汽化量，根据所述氮气输出量和所述液氮汽化量控制所述高压氮气瓶组和/或所述汽化模块向所述输气管路输入氮气包含：
当所述氮气输出量低于或等于预设第一阈值，所述液氮汽化量低于预设第二阈值时，通过所述高压氮气瓶组向所述输气管路输入氮气至预设第一阈值；
当所述氮气输出量低于预设第一阈值，所述液氮汽化量高于预设第二阈值且低于预设第三阈值时，通过所述高压氮气瓶组和所述汽化模块向所述输气管路输入氮气至预设第一阈值；
当所述氮气输出量低于预设第一阈值，所述液氮汽化量高于预设第三阈值时，通过所述高压氮气瓶组缓冲所述汽化模块提供的氮气后，由所述高压氮气瓶组向所述输气管路输入氮气至预设第一阈值；
当所述氮气输出量等于预设第一阈值，所述液氮汽化量高于预设第三阈值且所述高压氮气瓶组容量达到门限阈值时，调整所述汽化模块的液氮汽化效率，使所述液氮汽化量等于预设第一阈值。
2.根据权利要求1所述高压氮气供给装置的控制方法，其特征在于，所述装置还包含自增压管路，所述自增压管路包含增压阀和增压汽化器，所述增压阀和所述增压汽化器串联后与所述液氮贮箱相连，用于组合控制所述液氮贮箱内的压力值。
3.根据权利要求1所述的高压氮气供给装置的控制方法，其特征在于，所述液氮贮箱通过真空粉末进行液氮介质绝热处理。
4.根据权利要求1所述的高压氮气供给装置的控制方法，其特征在于，所述低温模块为一个或多个并联的低温变频柱塞泵；所述高压氮气供给装置还包括过滤器，所述过滤器设置在所述液氮贮箱与所述低温模块之间，所述低温变频柱塞泵的液氮输入口与所述过滤器的液氮输出口相连，所述低温变频柱塞泵用于对所述液氮介质进行增压处理。
5.根据权利要求4所述的高压氮气供给装置的控制方法，其特征在于，所述低温变频柱塞泵的进口压力为0.02Mpa到0.6Mpa，出口压力为23Mpa；所述预设流量为8立方米每小时。
6.根据权利要求4所述的高压氮气供给装置的控制方法，其特征在于，所述汽化模块为一个或多个并联的汽化器；所述汽化器的液氮输入口与所述低温变频柱塞泵的液氮输出口相连，所述汽化器用于将所述液氮介质汽化为氮气。
7.根据权利要求6所述的高压氮气供给装置的控制方法，其特征在于，所述汽化器的工作压力为23Mpa；汽化液氮流量为8立方米每小时；所述汽化器通过自然除霜和/或电加热除霜消除所述液氮介质带来的结霜。
8.根据权利要求6所述的高压氮气供给装置的控制方法，其特征在于，所述装置还包含充气模组，所述充气模组包含一个或多个充气阀，所述充气阀与所述汽化器的氮气输出口相连，用于将所述汽化器输出的氮气传入所述输气管路。
9.根据权利要求1所述的高压氮气供给装置的控制方法，其特征在于，所述输气管路与所述高压氮气瓶组之间设置有补气阀，所述输气管路向外部设备供气的氮气输出口设置有送气阀；
当所述补气阀打开，所述送气阀关闭时，所述汽化模块输出的氮气补入至所述高压氮气瓶组；
当所述补气阀关闭，所述送气阀打开时，所述汽化模块输出至外部设备。
10.根据权利要求1所述的高压氮气供给装置的控制方法，其特征在于，所述装置还包含控制模块，所述控制模块用于监测所述输气管路的氮气输出量和所述汽化模块的液氮汽化量，根据所述氮气输出量和所述液氮汽化量控制所述高压氮气瓶组和/或所述汽化模块向所述输气管路输入氮气。
11.根据权利要求2所述的高压氮气供给装置的控制方法，其特征在于，所述低温模块包括第一变频柱塞泵和第二变频柱塞泵，所述汽化模块包括第一汽化器和第二汽化器，所述高压氮气供给装置还包括第一过滤器、第二过滤器、总出液阀、第一支路出液阀、第二支路出液阀、第一支路充气阀、第二支路充气阀、送气阀和总充气阀，所述总出液阀与所述液氮贮箱连接，所述第一支路出液阀、所述第一过滤器、所述第一变频柱塞泵、所述第一汽化器以及所述第一支路充气阀串联连接形成第一支路，所述第二支路出液阀、所述第二过滤器、所述第二变频柱塞泵、所述第二汽化器以及所述第二支路充气阀串联连接形成第二支路，所述第一支路与所述第二支路并联连接后分别与所述总出液阀和所述总充气阀连接，所述输气管路与所述总充气阀连接，所述氮气瓶组和所述送气阀均与所述输气管路连接。
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