CN112075370A - 一种单桩式海上风机和可环向移位养殖网箱的集成开发装置 - Google Patents

一种单桩式海上风机和可环向移位养殖网箱的集成开发装置 Download PDF

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Abstract

本发明揭示了一种单桩式海上风机和可环向移位养殖网箱的集成开发装置，其特征在于：包括单桩基础、风机塔筒、风机、养殖网箱、连接装置、支撑部件和环形滑道；其中，单桩基础竖直设在海中，单桩基础的顶部安装风机塔筒，风机塔筒的顶部安装风机；在单桩基础的外壁上安装环形滑道，呈水平放置的养殖网箱通过支撑部件和连接装置后与环形滑道连接并均匀分布；养殖网箱的横截面呈四边形，风机和风机塔筒设在海面上。

Description

一种单桩式海上风机和可环向移位养殖网箱的集成开发装置
技术领域：
本发明涉及一种结合海上新能源装备与渔业养殖装备技术的领域，尤其涉及一种单桩式海上风机和可环向移位养殖网箱的集成开发装置。
背景技术：
风能作为一种绿色能源，其主要利用形式是风力发电。目前全球陆上风电和海上风电开发均有了一定的规模。与陆上风能相比，海上风能具有优质、稳定及受干扰程度低的优势。然而因海洋环境的特殊性，海上风电的发展速度和规模相比陆上风电仍存在一定的差距。目前海上风电开发主要集中在水深小于50m的浅水近岸区域，其风机多采用固定式风机基础，如重力式，单桩和导管架等基础。其中，近75％的海上风电采用单桩基础。风机的单桩基础一般为大直径钢管桩结构，基础结构简单易于运输和安装，通常直径为6-8m，长30-40m。随着风机的大规模化发展，单桩的直径和长度也逐渐增加，目前仍为全球海上风机的主流基础类型。
除了丰富的风能资源外，海洋水域也是最好的天然渔场。随着近岸渔业养殖受到环境污染和人类活动的影响，成本逐渐增加。
发明内容：
为了克服现有技术中存在的技术问题，本发明有效利用现有海上能源开发装备实现海洋资源综合开发，高效利用海洋装备提高装备利用率，减小海洋开发成本，并利用养殖网箱多孔、有一定浮力的特性，其对水表及水深15至20米深处的波浪及潮流具有一定的消耗与抑制作用，从而使得作用于风机装备上的波浪力及潮流力较小，降低了海水对于风电装置的破坏作用。同时，风电装置又可以就近为海上养殖网箱提供电力及锚泊支持，又在一定程度上降低了海上养殖成本，从而在经济角度上实现了双赢。
本发明的技术方案如下：一种单桩式海上风机和可环向移位养殖网箱的集成开发装置，包括单桩基础、风机塔筒、风机、养殖网箱、连接装置、支撑部件和环形滑道；其中，单桩基础竖直设在海中，单桩基础的顶部安装风机塔筒，风机塔筒的顶部安装风机；在单桩基础的外壁上安装环形滑道，呈水平放置的养殖网箱通过支撑部件和连接装置后和环形滑道连接并均匀分布；养殖网箱的横截面呈四边形，风机和风机塔筒设在海面上。
在一个实施例中，所述连接装置沿着所述环形滑道滑动到某一位置，由锁紧装置紧锁固定。
在一个实施例中，沿着所述单桩基础的轴向分布多条所述环形滑道。
在一个实施例中，所述养殖网箱为多层，所述养殖网箱分布在不同的所述环形滑道的同一位置或交错位置。
在一个实施例中，不同的所述环形滑道上的所述养殖网箱的大小尺寸相同或不同。
在一个实施例中，所述支撑部件以所连接的所述连接装置为支点，控制所述支撑部件沿着所述单桩基础的竖向转动。
在一个实施例中，所述支撑部件沿着所述单桩基础的竖向转动10゜到20゜。
在一个实施例中，所述养殖网箱包括呈长方形的外围框架和网衣，网衣设在外围框架内。
在一个实施例中，在所述单桩基础的内部还设有网箱系统控制单元舱和控制系统的电缆通道。
在一个实施例中，同一所述环形滑道上的养殖网箱到所述单桩基础的距离相同，不同的所述环形滑道上的养殖网箱到所述单桩基础的距离相同或不相同。
本发明的主要有益效果是：
(1)提供了一种海上风能开发和渔业养殖的联合开发装备设计。
(2)提高了单桩风机的利用率和经济效益；适用于近海多种水深。
(3)有效利用风机周围水域和风机电能，增加了海上风电装备的功能性和渔业养殖多样性。
(4)可根据海况调整网箱位置，提高了网箱的抗风浪能力和安全性。
(5)采用模块化设计建造，所搭载网箱结构简单，易于建造便于海上安装。
(6)降低了海上渔业养殖的成本，实现了海洋渔业养殖的智能化和规模化。
附图说明：
本发明上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：
图1揭示了本发明一实施例中，一种单桩式海上风机和可环向移位养殖网箱的集成开发装置的主视图；
图2揭示了本发明一实施例中，一种单桩式海上风机和可环向移位养殖网箱的集成开发装置的俯视图；
图3揭示了本发明一实施例中，不同大小网箱交错布置的俯视图。
参考图1并结合图2-图3，在本发明的实施例中的一种单桩式海上风机和可环向移位养殖网箱的集成开发装置，包括单桩基础6、风机塔筒2、风机1、养殖网箱3、连接装置4、支撑部件5和环形滑道9；其中，单桩基础6竖直设在海中，单桩基础6的顶部安装风机塔筒2，风机塔筒的顶部安装风机1；在单桩基础6的外壁上安装环形滑道9，呈水平放置的养殖网箱3通过支撑部件5和连接装置4后和环形滑道9连接并均匀分布；养殖网箱的横截面呈四边形，风机1和风机塔筒2设在海面上。
进一步地，所述连接装置4沿着所述环形滑道9滑动到某一位置，由锁紧装置紧锁固定(图中未标注)。
进一步地，沿着所述单桩基础6的轴向分布多条所述环形滑道9。
进一步地，所述养殖网箱3可以为多层，所述养殖网箱3分布在不同的所述环形滑道9的同一位置或交错位置。
进一步地，不同的所述环形滑道9上的所述养殖网箱3的大小尺寸相同或不同。
进一步地，所述支撑部件5以所连接的所述连接装置4为支点，控制所述支撑部件5沿着所述单桩基础6的竖向转动。
进一步地，所述支撑部件5沿着所述单桩基础6的竖向转动10゜到20゜。
进一步地，所述养殖网箱3包括呈长方形的外围框架31和网衣32，网衣32设在外围框架31内。
进一步地，在所述单桩基础6的内部还设有网箱系统控制单元舱7和控制系统的电缆通道8。
进一步地，同一所述环形滑道9上的养殖网箱3到所述单桩基础6的距离相同，不同的所述环形滑道6上的养殖网箱3到所述单桩基础6的距离相同或不相同。
本发明是一种单桩式海上风机和可环向移位养殖网箱的集成开发装置，其安装施工步骤为：
(1)单桩基础、风机塔筒和风机安装就位。
(2)连接装置和支撑部件连接至平台外侧竖向滑道，并调整位置后锁紧。
(3)养殖网箱安装至支撑部件。
(4)养殖网箱连接风机和网箱系统控制单元舱，进行输电系统及控制调试。
本发明提供了一种海上风能开发和渔业养殖的联合开发装备设计；通过对单桩海上风机的基础进行利用，实现经济高效的开发风能资源并协同进行渔业养殖，提高了单桩风机的利用率和经济效益；适用于近海多种水深，有效利用风机周围水域和风机电能，增加了海上风电装备的功能性和渔业养殖多样性，并可根据海况调整网箱的位置，提高了网箱的抗风浪能力和安全性；采用了模块化设计建造，所搭载网箱结构简单，易于建造便于海上安装；降低了海上渔业养殖的成本，实现了海洋渔业养殖的智能化和规模化。解决目前风机装备利用率低，渔业养殖装备缺乏，海洋开发成本较高的问题。
本发明的目的在于提供一种海上风能和渔业资源综合开发的装备系统，通过采用将渔业网箱连接至单桩式风机基础外围，实现单桩式风机和渔业网箱的有效组合，有效解决近海渔业养殖装备缺乏问题和海上风机在综合资源获取应用率低的问题。同时该联合开发装备，提高了海上风机的利用率和经济效益，适用于近海多种水深；有效利用风机周围水域和风机电能，增加了海上风电装备的功能性和渔业养殖多样性；所搭载网箱分层布置，不同层网箱大小不同间隔分布，环向位置可调，提高了水域的利用率；并可根据海况调整其竖向位置，以躲避风浪和进行捕捞维护作业，提高了网箱的抗风浪能力和安全性；风机可同时为网箱结构控制和作业供能，实现智能化养殖作业。所搭载网箱结构简单，易于建造便于海上安装；降低了海上渔业养殖的成本，实现了海洋渔业养殖的智能化和规模化。
需要说明的是，本发明的保护范围中现有技术部分并不局限于本申请文件所给出的实施例，所有不与本发明的方案相矛盾的现有技术，包括但不局限于在先专利文献、在先公开出版物，在先公开使用等等，都可纳入本发明的保护范围。此外，本案中各技术特征的组合方式并不限本案权利要求中所记载的组合方式或是具体实施例所记载的组合方式，本案记载的所有技术特征可以以任何方式进行自由组合或结合，除非相互之间产生矛盾。还需要注意的是，以上所列举的实施例仅为本发明的具体实施例。显然本发明不局限于以上实施例，随之做出的类似变化或变形是本领域技术人员能从本发明公开的内容直接得出或者很容易便联想到的，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种单桩式海上风机和可环向移位养殖网箱的集成开发装置，其特征在于：包括单桩基础、风机塔筒、风机、养殖网箱、连接装置、支撑部件和环形滑道；其中，单桩基础竖直设在海中，单桩基础的顶部安装风机塔筒，风机塔筒的顶部安装风机；在单桩基础的外壁上安装环形滑道，呈水平放置的养殖网箱通过支撑部件和连接装置后与环形滑道连接并均匀分布；养殖网箱的横截面呈四边形，风机和风机塔筒设在海面上。
2.根据权利要求1所述的集成开发装置，其特征在于：所述连接装置沿着所述环形滑道滑动到某一位置，由锁紧装置紧锁固定。
3.根据权利要求2所述的集成开发装置，其特征在于:沿着所述单桩基础的轴向分布多条所述环形滑道。
4.根据权利要求3所述的集成开发装置，其特征在于：所述养殖网箱为多层，所述养殖网箱分布在不同的所述环形滑道的同一位置或交错位置。
5.根据权利要求3所述的集成开发装置，其特征在于：不同的所述环形滑道上的所述养殖网箱的大小尺寸相同或不同。
6.根据权利要求4所述的集成开发装置，其特征在于：所述支撑部件以所连接的所述连接装置为支点，控制所述支撑部件沿着所述单桩基础的竖向转动。
7.根据权利要求5所述的集成开发装置，其特征在于：所述支撑部件沿着所述单桩基础的竖向转动10゜到20゜。
8.根据权利要求1-7中任一所述的集成开发装置，其特征在于：所述养殖网箱包括呈长方形的外围框架和网衣，网衣设在外围框架内。
9.根据权利要求8所述的集成开发装置，其特征在于：在所述单桩基础的内部还设有网箱系统控制单元舱和控制系统的电缆通道。
10.根据权利要求9所述的集成开发装置，其特征在于：同一所述环形滑道上的养殖网箱到所述单桩基础的距离相同，不同的所述环形滑道上的养殖网箱到所述单桩基础的距离相同或不相同。
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