CN206694196U - 半潜式海上浮动风机和养殖网箱集成系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于海上风力发电和海上养殖技术领域，涉及一种半潜式海上浮动风机和养殖网箱集成系统。该系统包括立柱浮筒、框架浮筒、风机、圆形养殖网箱和锚泊系统；立柱浮筒与框架浮筒共同提供基础浮力，通过分布式锚链定位在海底；三根横向框架浮筒和一根纵向框架浮筒形成四个安放圆形养殖网箱的菱形结构；立柱浮筒均布于每根横向框架浮筒的下端，半潜式海上浮动风机和养殖网箱集成系统中共布置9个立柱浮筒。风机固定在框架浮筒的上端，其位置与立柱浮筒的固定位置相对应。圆形养殖网箱通过水平锚链固定在框架浮筒上，其底部通过带重量块的垂直锚链限制其在海流和鱼群作用下的运动；分布式锚链安装在横向框架浮筒的两端，实现定位。
Description
技术领域
本实用新型属于海上风力发电和海上养殖技术领域，尤其涉及到一种半潜式海上浮动风机和养殖网箱集成系统。
背景技术
随着海上风能在整个能源架构中所占的比例逐年上升，适合深水的浮式风机基础的开发也越来越受关注。当前主要的浮式风机基础有Spar式，半潜式和张力腿式等。由于风机的重心一般要高于海平面几十米，为了提高稳性和在波浪中的运动性能，浮式风机基础需要增大吃水，使用压载舱或者提高水线面面积等。这将导致浮式风机基础重量增加，建造复杂，导致总成本过高。进而成为制约浮式风机基础在深水中大量应用的重要因素。因而研发经济性能好并且运动和稳定性能满足要求的浮式基础对于推动海上风力发电向深水区域发展具有重要意义。其中，开发多功能的浮式基础是降低成本的一个重要途径。
实用新型内容
针对现有的浮式风机基础重量大，成本高等缺点，本实用新型提出了一种浮式海上风机和浮式网箱的集成系统。有效的结合了深海浮式风机系统和养殖装置。从而达到提高浮式基础利用率并降低总成本的目的。
本实用新型的技术方案：
半潜式海上浮动风机和养殖网箱集成系统，包括立柱浮筒1、框架浮筒2、风机3、圆形养殖网箱4以及锚泊系统；
所述的立柱浮筒1与框架浮筒2共同提供半潜式海上浮动风机和养殖网箱集成系统的基础浮力，通过分布式锚链7定位在海底；三根横向框架浮筒2和一根纵向框架浮筒2形成四个安放圆形养殖网箱4的菱形结构；立柱浮筒1均布于每根横向框架浮筒2的下端，半潜式海上浮动风机和养殖网箱集成系统中共布置9个立柱浮筒1，即与圆形养殖网箱4间隔布置；
所述的风机3固定在框架浮筒2的上端，其位置与立柱浮筒1的固定位置相对应，9个风机3呈菱形分布，以达到避免多风机3在同一直线上产生的不良涡流干涉，从而提高发电效率。
所述的圆形养殖网箱4通过水平锚链5固定在框架浮筒2上，其底部通过带重量块的垂直锚链6限制其在海流和鱼群作用下的运动；
所述的分布式锚链7，安装在横向框架浮筒2的两端，实现定位。
所述的风机内装有叶轮、齿轮变速箱、风能调速机构、发电机和偏航控制系统；叶轮的输出端通过主轴和齿轮变速箱的输入端相连，以增大转速，齿轮变速箱的输出端经调速机构使其输出的速度均匀，风能调速机构与发电机相连；风机内有偏航控制系统，用于调节风机的方位使其正对风向，以达到更好的捕能效果。
所述的立柱浮筒1的底部设有阻尼板。
本实用新型的有益效果：这种浮式基础的框架浮筒水线面面积大，因此稳性惯性矩也较大，同时立柱内可布置压载装置，进而降低整个系统的重心，提高浮式基础的整体稳性。立柱底部的阻尼板可以减小浮式基础的垂向运动，改善其在波浪中的运动性能。
浮式基础水下部分布置养殖网箱，风机产生的电量可以为养殖装置提供电力。比较单一的海上风机和海上养殖网箱，此浮式基础提高了单位海域利用率，从而使整个系统的经济性大大提高。并通过优化结构布置使每个网箱都可以从侧面直接靠近，便于喂食和捕捞等操作。
附图说明
图1是本实用新型的结构俯视图。
图2是本实用新型的结构侧视图。
图中：1立柱浮筒；2框架浮筒；3风机；4圆形养殖网箱；5水平锚链；
6垂直锚链；7分布式锚链。
具体实施方式
为了加深对本实用新型的理解，下面结合附图和技术方案，对本实用新型作进一步说明。
如图1和图2所示：
本实用新型的一种半潜式海上浮动风机和养殖网箱的集成系统，包括立柱浮筒1、框架浮筒2、风机3、圆形养殖网箱4、水平锚链5、垂直锚链6和分布式锚链7；9台风机呈菱形分布在框架浮筒上，4个圆形养殖网箱4通过水平锚链5固定在框架浮筒2三面围绕的间隔中，每个圆形养殖网箱4底部连接12条带重量块的垂直锚链6间隔30度角均匀分布，浮式基础通过8条分布式锚链7固定在海底，分布式锚链7间隔45度角均匀分布。
该方法为：风机3在风力作用下发出电能，大部分通过传输系统送至电网，供陆地用户使用，少部分用来给深海养殖系统提供电力；深海养殖系统可充分提高浮式基础的利用率，比较单一的深海风力发电和深海养殖，综合成本大大降低。此外，本实用新型的浮式框架便于布置电能的收集转换系统，更易于实现深海风场的一体化设计。
Claims (2)
1.一种半潜式海上浮动风机和养殖网箱集成系统，其特征在于，所述的半潜式海上浮动风机和养殖网箱集成系统包括立柱浮筒(1)、框架浮筒(2)、风机(3)、圆形养殖网箱(4)以及锚泊系统；
所述的锚泊系统包括水平锚链(5)、垂直锚链(6)和分布式锚链(7)；
所述的立柱浮筒(1)与框架浮筒(2)共同提供半潜式海上浮动风机和养殖网箱集成系统的基础浮力，通过分布式锚链(7)定位在海底；三根横向框架浮筒(2)和一根纵向框架浮筒(2)形成四个安放圆形养殖网箱(4)的菱形结构；立柱浮筒(1)均布于每根横向框架浮筒(2)的下端，半潜式海上浮动风机和养殖网箱集成系统中共布置9个立柱浮筒(1)，即与圆形养殖网箱(4)间隔布置；
所述的风机(3)固定在框架浮筒(2)的上端，其位置与立柱浮筒(1)的固定位置相对应，9个风机(3)呈菱形分布，以达到避免风机(3)在同一直线上产生的不良涡流干涉，从而提高发电效率；
所述的圆形养殖网箱(4)通过水平锚链(5)固定在框架浮筒(2)上，其底部通过带重量块的垂直锚链(6)限制其在海流和鱼群作用下的运动；
所述的分布式锚链(7)，安装在横向框架浮筒(2)的两端，实现定位；
所述的风机(3)内装有叶轮、齿轮变速箱、风能调速机构、发电机和偏航控制系统；叶轮的输出端通过主轴和齿轮变速箱的输入端相连，以增大转速，齿轮变速箱的输出端经调速机构使其输出的速度均匀，风能调速机构与发电机相连；风机(3)内有偏航控制系统，用于调节风机的方位使其正对风向，以达到更好的捕能效果。
2.根据权利要求1所述的半潜式海上浮动风机和养殖网箱集成系统，其特征在于，所述的立柱浮筒(1)的底部设有阻尼板。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN106996359A (zh) * | 2017-05-16 | 2017-08-01 | 大连理工大学 | 半潜式海上浮动风机和养殖网箱集成系统 |
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| CN110466705A (zh) * | 2019-07-08 | 2019-11-19 | 河海大学 | 一种半潜式海上风机自稳定设备 |
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