CN103471190A - 一种集成冷冻站的集成系统和集成方法 - Google Patents

Abstract

一种集成冷冻站的集成系统和集成方法，涉及冷冻站建设。它包括数据采集模块、三维仿真模块和设备集成加工模块。数据采集模块采集信息并发送至三维仿真模块。三维仿真模块包括冷水机组单元、冷却水泵单元、冷冻水泵单元、辅助管路单元；辅助管路单元对辅助管路及其对应的管道支架进行三维仿真建模和仿真配合。设备集成加工模块分别将冷水机组单元、冷却水泵单元、冷冻水泵单元的三维仿真模型进行仿真配合，得到集成冷冻站的终级三维仿真模型，根据三维仿真模型进行集成冷冻站的实体加工。本发明不仅减小冷冻站占地面积、便于设备定位和设备运输，而且降低现场施工难度、使冷冻站各设备之间协调工作，使冷冻站从工程项目向系统集成产品大幅靠拢。

Description

一种集成冷冻站的集成系统和集成方法

技术领域

本发明涉及一种集成系统和集成方法，特别是涉及用于冷冻站的集成系统和集成方法。

背景技术

冷冻站主要是由冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔、定压补水及水处理设备、分集水器、管道、阀门、电缆、桥架等设备材料组成的一个整体，实质上是一个系统工程。而目前国内冷冻站的工程管理普遍采用各设备分开招标，暖通、强弱电专业分别进行安装的形式，并没有按照系统工程来组织，造成目前国内传统冷冻站的建设方式落后，占地面积大、现场交叉施工周期长、众多设备之间和设备与控制之间分界面多、接口协调过程复杂、维护管理困难等一系列技术与管理问题。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种集成冷冻站的集成系统和集成方法，减小冷冻站占地面积、降低现场施工难度。

本发明的技术解决方案是：一种集成冷冻站的集成系统，包括数据采集模块、三维仿真模块和设备集成加工模块；所述数据采集模块采集信息并发送至三维仿真模块，数据采集模块采集的信息包括集成冷冻站的设备型号参数、集成冷冻站所在的制冷机房的制冷机房三维仿真模型；

所述三维仿真模块包括冷水机组单元、冷却水泵单元、冷冻水泵单元、辅助管路单元；所述冷水机组单元对冷水机组及其对应的安装平台、管路和管道支架进行三维仿真建模和仿真配合；冷却水泵单元对冷却水泵及其对应的安装平台、管路和管道支架进行三维仿真建模和仿真配合；冷冻水泵单元对冷冻水泵及其对应的安装平台、管路和管道支架进行三维仿真建模和仿真配合；辅助管路单元对辅助管路及其对应的管道支架进行三维仿真建模和仿真配合；冷水机组单元、冷却水泵单元、冷冻水泵单元、辅助管路单元分别完成仿真配合后的三维仿真模型发送至设备集成加工模块；

设备集成加工模块分别将冷水机组单元、冷却水泵单元、冷冻水泵单元的三维仿真模型进行仿真配合，得到集成冷冻站的初级三维仿真模型；将辅助管路单元的三维仿真模型与初级三维仿真模型进行仿真配合，得到集成冷冻站的终级三维仿真模型；根据终级三维仿真模型进行集成冷冻站的实体加工。

一种集成冷冻站的集成方法，包括以下步骤：

步骤一：信息采集：采集集成冷冻站的设备型号参数、集成冷冻站所在的制冷机房的制冷机房三维仿真模型；

步骤二：三维仿真建模：对集成冷冻站中的冷水机组及其对应的安装平台、管路和管道支架进行三维仿真建模；对集成冷冻站中的冷却水泵及其对应的安装平台、管路和管道支架进行三维仿真建模；对集成冷冻站中的冷冻水泵及其对应的安装平台、管路和管道支架进行三维仿真建模；对集成冷冻站中的辅助管路及其对应的管道支架进行三维仿真建模；

步骤三：三维仿真配合：对集成冷冻站中的冷水机组及其对应的安装平台、管路和管道支架的三维仿真模型进行三维仿真配合；对集成冷冻站中的冷却水泵及其对应的安装平台、管路和管道支架的三维仿真模型进行三维仿真配合；对集成冷冻站中的冷冻水泵及其对应的安装平台、管路和管道支架的三维仿真模型进行三维仿真配合；对集成冷冻站中的辅助管路和与其对应的管道支架的三维仿真模型进行三维仿真配合；

步骤四：设备集成：将步骤三中不同的三维仿真配合结果再进行仿真配合，得到集成冷冻站的终级三维仿真模型；

步骤五加工：根据终级三维仿真模型进行集成冷冻站的实体加工。

本发明与现有技术相比有益效果为：本发明通过将冷冻站中的设备、安装平台、管路和管道支架集成为不同的单元，再通过辅助管路将各个单元分别连接，得到集成化的冷冻站，不仅减小冷冻站占地面积、便于设备定位、和设备运输，而且降低现场施工难度、使冷冻站各设备之间协调工作，使冷冻站从工程项目向系统集成产品大幅靠拢。

附图说明

图1本发明的结构示意图；

图2本发明中单个冷水机及其安装平台的三维仿真模型示意图；

图3本发明中冷水机组单元三维仿真模型示意图；

图4集成冷冻站中的单个管道支架的结构图；

图5集成冷冻站中组合式管道支架的结构图；

图6本发明中冷却水泵单元三维仿真建模及仿真配合示意图；

图7本发明中冷冻水泵单元三维仿真建模及仿真配合示意图；

图8本发明中集成冷冻站的终级三维仿真模型示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明包括数据采集模块、三维仿真模块和设备集成加工模块。数据采集模块采集信息并发送至三维仿真模块，数据采集模块采集的信息包括集成冷冻站的设备型号参数、集成冷冻站所在的制冷机房的制冷机房三维仿真模型。三维仿真模块包括冷水机组单元、冷却水泵单元、冷冻水泵单元、辅助管路单元。三维仿真模块分别得到冷水机组单元、冷却水泵单元、冷冻水泵单元和辅助管路单元的三维仿真模型，设备集成加工模块分别将冷水机组单元、冷却水泵单元、冷冻水泵单元的三维仿真模型进行仿真配合，得到集成冷冻站的初级三维仿真模型；再将辅助管路单元的三维仿真模型与初级三维仿真模型进行仿真配合，得到集成冷冻站的终级三维仿真模型；根据终级三维仿真模型进行集成冷冻站的实体加工。

如图2-图3所示，冷水机组单元对冷水机组1及其对应的安装平台、管路和管道支架进行三维仿真建模和仿真配合。安装平台是依据冷冻站中的各类设备的外形尺寸、数量和底座位置设计的框架结构，安装平台的存在改变了传统方案中各设备的无序安放，同时，安装平台的存在代替了在制冷机房中打地基进行设备定位和安装的复杂工艺，所有的设备、管路和管道支架都定位于安装平台上。为了运输方便，安装平台本身可以进行分块。本发明依据系统集成方法，将安装平台按照冷水机组、冷冻水泵和冷却水泵进行分块。如图3所示，冷水机组单元依据空调水系统原理图，选择合适的冷水机组的型号、外形和尺寸，使用UG、PRO/ENGNIEER、SolidWorks等三维仿真软件进行三维仿真建模，得到冷水机组1的三维仿真模型，同时画出冷水机组1对应的管路和管道支架的三维仿真模型。如图2中所示，通过每个冷水机组1自带的四个进出水法兰口7与相应管路仿真配合，保证管路可以很顺利的安装到冷水机组相应的法兰口上。前面所述的仿真配合在实际生产中通过螺栓固定连接。管道支架的外形如图4所示，管道支架固定连接在安装平台上。管道支架包括管夹2、立柱3和支撑板4，管夹上开有用于使管道穿过的通孔，立柱分别与管夹和支撑板焊接，支撑板与安装平台固定连接。管道支撑架可以单独使用，也可以组合使用，当同一水平面上有多根管道时，采取如图5所示的组合结构的管道支架，结构更紧凑。图2中所示为单个的冷水机组及其管路和管道的三维仿真模型，图3中所示为全部的冷水机组单元的三维仿真模型，图3中具体实施例中的冷水机组的数量为3个。

如图6所示，冷却水泵单元对冷却水泵5及其对应的安装平台、管路和管道支架进行三维仿真建模和仿真配合。冷却水泵单元依据空调水系统原理图，选择合适的冷却水泵的型号、外形和尺寸，使用三维仿真软件进行三维仿真建模，得到冷却水泵5的三维仿真模型，通过冷却水泵5自带的螺栓安装孔与冷却水泵底座预留的安装孔仿真配合，保证冷却水泵5可以很顺利的安装到冷却水泵底座上。将管路和冷却水泵仿真配合，通过冷却水泵5自带的两个进出水法兰口8与相应管路仿真配合，保证管路可以很顺利的安装到冷水机组相应的法兰口上。前面所述仿真配合在实际生产中通过螺栓固定连接。本具体实施例中的冷却水泵的数量为4个。

如图7所示，冷冻水泵单元对冷冻水泵及其对应的安装平台、管路和管道支架进行三维仿真建模和仿真配合。冷冻水泵单元依据空调水系统原理图，选择合适的冷冻水泵的型号、外形和尺寸，使用三维仿真软件进行三维仿真建模，得到冷冻水泵6的三维仿真模型，通过冷冻水泵6自带的螺栓安装孔与冷冻水泵底座预留的安装孔仿真配合，保证冷冻水泵可以很顺利的安装到冷冻水泵底座上。接着，将管路和冷冻水泵6仿真配合，通过冷冻水泵6自带的两个进出水法兰口9与相应管路仿真配合，保证管路可以很顺利的安装到冷水机组相应的法兰口上。前面所述仿真配合在实际生产中通过螺栓固定连接。本具体实施例中的冷却水泵的数量为4个。

辅助管路单元对辅助管路及其对应的管道支架进行三维仿真建模和仿真配合，使各条管路连接贯通。冷水机组单元、冷却水泵单元、冷冻水泵单元、辅助管路单元分别完成仿真配合后的三维仿真模型发送至设备集成单元。

设备集成加工模块分别将冷水机组单元、冷却水泵单元、冷冻水泵单元的三维仿真模型进行仿真配合，得到集成冷冻站的初级三维仿真模型；再将辅助管路单元的三维仿真模型与初级三维仿真模型进行仿真配合，得到如图8所示的集成冷冻站的终级三维仿真模型；根据终级三维仿真模型进行集成冷冻站的实体加工。

本发明的一种集成冷冻站的集成方法，包括以下步骤：

（1）信息采集：采集的信息包括集成冷冻站的设备型号参数、集成冷冻站所在的制冷机房的制冷机房三维仿真模型；

（2）三维仿真建模：对集成冷冻站中的冷水机组及其对应的安装平台、管路和管道支架进行三维仿真建模；对集成冷冻站中的冷却水泵及其对应的安装平台、管路和管道支架进行三维仿真建模；对集成冷冻站中的冷冻水泵及其对应的安装平台、管路和管道支架进行三维仿真建模；对集成冷冻站中的辅助管路及其对应的管道支架进行三维仿真建模；

（3）三维仿真配合：对集成冷冻站中的冷水机组及其对应的安装平台、管路和管道支架的三维仿真模型进行三维仿真配合；对集成冷冻站中的冷却水泵及其对应的安装平台、管路和管道支架的三维仿真模型进行三维仿真配合；对集成冷冻站中的冷冻水泵及其对应的安装平台、管路和管道支架的三维仿真模型进行三维仿真配合；对集成冷冻站中的辅助管路和与其对应的管道支架的三维仿真模型进行三维仿真配合；

（4）设备集成：将步骤（3）中不同的三维仿真配合结果进行仿真配合，得到集成冷冻站的终级三维仿真模型；

（5）加工：根据终级三维仿真模型进行集成冷冻站的实体加工

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (2)

1.一种集成冷冻站的集成系统，其特征在于：包括数据采集模块、三维仿真模块和设备集成加工模块；所述数据采集模块采集信息并发送至三维仿真模块，数据采集模块采集的信息包括集成冷冻站的设备型号参数、集成冷冻站所在的制冷机房的制冷机房三维仿真模型；

所述三维仿真模块包括冷水机组单元、冷却水泵单元、冷冻水泵单元、辅助管路单元；所述冷水机组单元对冷水机组及其对应的安装平台、管路和管道支架进行三维仿真建模和仿真配合；冷却水泵单元对冷却水泵及其对应的安装平台、管路和管道支架进行三维仿真建模和仿真配合；冷冻水泵单元对冷冻水泵及其对应的安装平台、管路和管道支架进行三维仿真建模和仿真配合；辅助管路单元对辅助管路及其对应的管道支架进行三维仿真建模和仿真配合；冷水机组单元、冷却水泵单元、冷冻水泵单元、辅助管路单元分别完成仿真配合后的三维仿真模型发送至设备集成加工模块；

设备集成加工模块分别将冷水机组单元、冷却水泵单元、冷冻水泵单元的三维仿真模型进行仿真配合，得到集成冷冻站的初级三维仿真模型；将辅助管路单元的三维仿真模型与初级三维仿真模型进行仿真配合，得到集成冷冻站的终级三维仿真模型；根据终级三维仿真模型进行集成冷冻站的实体加工。

2.根据权利要求1所述的一种集成冷冻站的集成方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：信息采集：采集集成冷冻站的设备型号参数、集成冷冻站所在的制冷机房的制冷机房三维仿真模型；

步骤二：三维仿真建模：对集成冷冻站中的冷水机组及其对应的安装平台、管路和管道支架进行三维仿真建模；对集成冷冻站中的冷却水泵及其对应的安装平台、管路和管道支架进行三维仿真建模；对集成冷冻站中的冷冻水泵及其对应的安装平台、管路和管道支架进行三维仿真建模；对集成冷冻站中的辅助管路及其对应的管道支架进行三维仿真建模；

步骤三：三维仿真配合：对集成冷冻站中的冷水机组及其对应的安装平台、管路和管道支架的三维仿真模型进行三维仿真配合；对集成冷冻站中的冷却水泵及其对应的安装平台、管路和管道支架的三维仿真模型进行三维仿真配合；对集成冷冻站中的冷冻水泵及其对应的安装平台、管路和管道支架的三维仿真模型进行三维仿真配合；对集成冷冻站中的辅助管路和与其对应的管道支架的三维仿真模型进行三维仿真配合；

步骤四：设备集成：将步骤三中不同的三维仿真配合结果再进行仿真配合，得到集成冷冻站的终级三维仿真模型；

步骤五加工：根据终级三维仿真模型进行集成冷冻站的实体加工。

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