CN114766405A - 一种结合养殖网箱增强抗风浪能力的半潜式风机系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于海洋工程领域，具体涉及一种结合养殖网箱增强抗风浪能力的半潜式风机系统，包括若干网笼养殖组件、设置于所述若干网笼养殖组件上端的桁架养殖组件、设置于桁架养殖组件上的塔筒及设置于塔筒上的风机，所述桁架养殖组件包括桁架和布置于桁架上的网衣，所述桁架用以安装塔筒和网笼养殖组件，所述网衣用以包覆桁架，使桁架内部形成养殖空间。本发明包括两个养殖区域，极大地提高了养殖面积，具有更好地经济效益。
Description
技术领域
本发明属于海洋工程领域，具体涉及一种结合养殖网箱增强抗风浪能力的半潜式风机系统。
背景技术
开发建设海上风电、海洋牧场需要花费巨大的成本，且由于海上风电及海洋牧场等项目均是用海大户，单一的项目往往使得海域空间得不到充分利用，大量海域资源进行了闲置，为了加强多种海洋资源的综合利用，实现基于单一基础结构，开发多种能源，不仅将大大降低建设、施工和运营的成本，同时使海域资源利用程度最大化，可以预计，多种海洋能源综合利用将成为未来海洋资源开发的趋势。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提供一种结合养殖网箱增强抗风浪能力的半潜式风机系统技术方案。
一种结合养殖网箱增强抗风浪能力的半潜式风机系统，包括若干网笼养殖组件、设置于所述若干网笼养殖组件上端的桁架养殖组件、设置于桁架养殖组件上的塔筒及设置于塔筒上的风机，所述桁架养殖组件包括桁架和布置于桁架上的网衣，所述桁架用以安装塔筒和网笼养殖组件，所述网衣用以包覆桁架，使桁架内部形成养殖空间。
进一步地，所述桁架底部具有底板，所述桁架中心设置安装筒，四周设置若干脚筒，安装筒和脚筒均设置于底板上。
进一步地，所述桁架的四周设置四根脚筒，所述四根脚筒以安装筒为中心均匀环布。
进一步地，所述底板为X形结构。
进一步地，所述桁架养殖组件具有一延伸至安装筒的缺口。
进一步地，所述网笼养殖组件包括框架体和布置于该框架体上的笼网，所述笼网用以包覆该框架体，使框架体内部形成养殖空间。
进一步地，所述框架体包括位于其底部的垂荡板。
进一步地，所述网笼养殖组件与桁架底部滑动连接，桁架底部还设置推缸，所述推缸用以驱动网笼养殖组件在桁架底部滑动，所述半潜式风机系统通过网笼养殖组件的滑动改变其重心。
进一步地，所述网笼养殖组件中心的滑动路径所处的直线与塔筒的轴线共面。
进一步地，所述网笼养殖组件通过锚泊绳与海床面锚定，所述桁架养殖组件通过连接绳与浮标式波浪监测装置连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)本发明包括两个养殖区域，极大地提高了养殖面积，具有更好地经济效益；
2)桁架上布置网衣可以阻隔海流，提高了系统的稳定性及抗风浪能力；
3)网笼养殖组件降低了系统的重心，对半潜式平台垂荡性能差的缺点进行了优化；
4)本发明采用不对称布置，考虑区域的全年风向分布情况，利用重心偏移力矩抵抗风对系统造成的倾覆力矩，具有更强的抗风浪能力；
5)本发明可以根据不同的海浪状态，通过网笼驱动组件对网笼养殖组件的位置进行调整，从而根据不同的海况及风况调节系统的重心以提高系统的抗风浪能力。
附图说明
图1为实施例1结构示意图；
图2为实施例1中桁架养殖组件结构示意图；
图3为实施例1中桁架养殖组件与网笼养殖组件连接结构示意图，图中未示出网衣；
图4为实施例2结构示意图；
图5为实施例3中底板、网笼养殖组件、网笼驱动组件连接结构主视图；
图6为实施例3中网笼驱动组件仰视图。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“一端”、“另一端”、“外侧”、“上”、“内侧”、“水平”、“同轴”、“中央”、“端部”、“长度”、“外端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
下面结合附图对本发明作进一步说明。
实施例1
请参阅图1-3，一种结合养殖网箱增强抗风浪能力的半潜式风机系统，包括若干网笼养殖组件1、设置于若干网笼养殖组件1上端的桁架养殖组件2、设置于桁架养殖组件2上的塔筒3及设置于塔筒3上的风机4，桁架养殖组件2包括桁架201和布置于桁架201上的网衣200，桁架201用以安装塔筒3和网笼养殖组件1，网衣200用以包覆桁架201，使桁架201内部形成养殖空间。
继续参阅图2，桁架201底部具有底板202，底板202可视为桁架201的一部分，底板202为X形结构，桁架201中心设置安装筒203，四周设置四根脚筒204，四根脚筒203以安装筒202为中心均匀环布，安装筒203和脚筒204均设置于底板201上，安装筒203用以与塔筒3连接。
其中，桁架201包括连接于相邻脚筒204之间的第一杆组和连接于相邻脚筒 204与安装筒203之间的第二杆组。
进一步地，桁架养殖组件2具有一延伸至安装筒的缺口205，使得桁架养殖组件2整体重心偏置。
继续参阅图3，网笼养殖组件1为上小下大的台锥结构，其包括框架体100 和布置于该框架体100上的笼网101，笼网101用以包覆该框架体100，使框架体 100内部形成养殖空间。
进一步地，框架体100包括位于其底部的垂荡板1000、和若干环设于垂荡板 1000四周的连接杆，连接杆上端与底板202的端部连接。
本实施例的工作原理：
该系统包括上部的风机4与塔筒3、桁架养殖组件2、下部的网笼养殖组件1。半潜式平台是漂浮式风机目前应用最广的一种形式，但缺点在于平台的垂荡性能较差，且抗风浪能力较差。本发明提出的桁架上布置有网衣200，可以进行水产养殖，且较细的网衣结构可以对水中的海流进行阻隔，增强系统的水动力性能，与一般半潜式系统不同，该系统采用不对称布置，这是基于风的基本性能，由于大多数地区的全年风向并不是均匀分布，而是全年基本上以某些风向为主，为提高系统的抗风能力，采用不对称布置，利用系统偏心产生的力矩以抵抗风的力矩。网笼养殖组件1一方面可以增加养殖面积，另一方面，垂荡板1000和网笼101 的布置导致整个系统重心下移，使得系统的垂荡性能可以得到提高，同时，垂荡板1000和网笼101采用“上窄下宽”的圆台型布置，可以提高抵抗海流的能力，提高网笼的寿命。
实施例2
请参阅图4，本实施例在实施例1的基础上作如下变换：网笼养殖组件1通过锚泊绳6与海床面锚定，桁架养殖组件2通过连接绳7与浮标式波浪监测装置 8连接，浮标式波浪监测装置8用于监测海浪。
实施例3
请参阅图5和图6，本实施例在实施例2的基础上作如下变换：本实施例增设了网笼驱动组件，本实施例的框架体100包括位于其底部的垂荡板1000、位于垂荡板1000上端的顶板及若干环设于垂荡板1000四周并用以连接垂荡板1000 和顶板的连接杆，网笼养殖组件1与桁架底部的底板202滑动连接，网笼驱动组件用以驱动网笼养殖组件1在桁架底部滑动，半潜式风机系统通过网笼养殖组件 1的滑动改变其重心。
具体地，网笼驱动组件包括第一固定座11、第二固定座13、导轨12、推缸5、滑动梁9及连接块10，导轨12有两根，连接于第一固定座11与第二固定座13 之间，导轨12上滑动连接滑动梁9，推缸5一端与第一固定座11连接，另一端与滑动梁9连接，推缸5用以驱动滑动梁9沿着导轨12移动，连接块10设置于滑动梁9下端，用于连接网笼养殖组件1。
其中，网笼养殖组件1中心的滑动路径，也就是推缸5的轴线所处的直线与塔筒3的轴线共面。推缸5优选为液压缸。
本实施例中，网笼养殖系统与桁架养殖系统通过图5和图6中的导轨运动系统进行组装连接，由于半潜式平台可以采用“湿拖”的方式，整个系统可以在码头上进行组装。
本发明中可以增加多个养殖网箱系统，构成一个养殖区域，一个区域内布置一个浮标式波浪监测装置8，该浮标式波浪监测装置8对波浪状况进行实时监测，并将数据传输至养殖网箱系统的控制模块，根据风浪流的状况，通过对推缸5的控制，实现对四个网笼养殖组件1的位置调节，进而对系统的重心进行调整，从而增加系统的平稳性及抗风浪能力，并具有极高的适用性。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种结合养殖网箱增强抗风浪能力的半潜式风机系统，其特征在于，包括若干网笼养殖组件(1)、设置于所述若干网笼养殖组件(1)上端的桁架养殖组件(2)、设置于桁架养殖组件(2)上的塔筒(3)及设置于塔筒(3)上的风机(4)，所述桁架养殖组件(2)包括桁架(201)和布置于桁架(201)上的网衣(200)，所述桁架(201)用以安装塔筒(3)和网笼养殖组件(1)，所述网衣(200)用以包覆桁架(201)，使桁架(201)内部形成养殖空间。
2.根据权利要求1所述的一种结合养殖网箱增强抗风浪能力的半潜式风机系统，其特征在于，所述桁架(201)底部具有底板(202)，所述桁架(201)中心设置安装筒(203)，四周设置若干脚筒(204)，安装筒(203)和脚筒(204)均设置于底板(201)上。
3.根据权利要求2所述的一种结合养殖网箱增强抗风浪能力的半潜式风机系统，其特征在于，所述桁架(201)的四周设置四根脚筒(203)，所述四根脚筒(203)以安装筒(202)为中心均匀环布。
4.根据权利要求3所述的一种结合养殖网箱增强抗风浪能力的半潜式风机系统，其特征在于，所述底板(202)为X形结构。
5.根据权利要求2所述的一种结合养殖网箱增强抗风浪能力的半潜式风机系统，其特征在于，所述桁架养殖组件(2)具有一延伸至安装筒的缺口(205)。
6.根据权利要求1-5中任一所述的一种结合养殖网箱增强抗风浪能力的半潜式风机系统，其特征在于，所述网笼养殖组件(1)包括框架体(100)和布置于该框架体(100)上的笼网(101)，所述笼网(101)用以包覆该框架体(100)，使框架体(100)内部形成养殖空间。
7.根据权利要求6所述的一种结合养殖网箱增强抗风浪能力的半潜式风机系统，其特征在于，所述框架体(100)包括位于其底部的垂荡板(1000)。
8.根据权利要求1-5中任一所述的一种结合养殖网箱增强抗风浪能力的半潜式风机系统，其特征在于，所述网笼养殖组件(1)与桁架(201)底部滑动连接，桁架(201)底部还设置推缸(5)，所述推缸(5)用以驱动网笼养殖组件(1)在桁架(201)底部滑动，所述半潜式风机系统通过网笼养殖组件(1)的滑动改变其重心。
9.根据权利要求8所述的一种结合养殖网箱增强抗风浪能力的半潜式风机系统，其特征在于，所述网笼养殖组件(1)中心的滑动路径所处的直线与塔筒(3)的轴线共面。
10.根据权利要求1-5中任一所述的一种结合养殖网箱增强抗风浪能力的半潜式风机系统，其特征在于，所述网笼养殖组件(1)通过锚泊绳(6)与海床面锚定，所述桁架养殖组件(2)通过连接绳(7)与浮标式波浪监测装置(8)连接。
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