CN215860611U - 一种漂浮式海上风机基础 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种漂浮式海上风机基础,包括有浮体,浮体外围设有向下伸入的阻尼板,浮体底部还设有多根锚链,浮体中心设有贯通其顶部、底部的圆筒,浮体由若干个沿圆筒轴线分布的小浮体构成,每个小浮体内部均为空腔结构,其内部腔室装载有配重。该风机基础不仅可以解决海上风电场的海上施工条件较差,施工窗口期较短,施工难度大等问题,而且该风机基础总高度较小、入水深度小,从而可以在岸上或码头上进行加工制造,并完成风电机组等设备的安装,然后整体拖航运输至海上风电场的风机机位处,可以大大减少海上施工作业时间,降低施工难度,缩短施工工期,从而降低工程施工风险,节约工程投资。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种海上风机基础,特别是一种漂浮式海上风机基础。
背景技术
海上风机浮式基础的型式多种多样,一般都是借鉴海洋石油平台的经验进行设计,主要型式有立柱式(Spar式)、张力腿式(TLP式)和半潜式(SEMI式),也可采用上述两种型式的组合。立柱式基础具有构造简单、垂向波浪激励力小、稳定性较好等优点,但对工作水深有较高的要求,通常要求水深在80m以上,且此种基础无法拖航,风机安装需在海上风电场进行。半潜式基础适用的海域范围较广,可采用湿拖法运输,技术较为成熟,但因水线面积大,易受波浪等影响。张力腿式基础具有稳定性高、自重轻等优点,但系泊系统的安装工艺复杂,且张力腱结构造价较高,风机安装通常也需在海上风电场进行。
实用新型内容
本实用新型的目的在于,提供一种漂浮式海上风机基础。该风机基础总高度较小、入水深度小,从而可以在岸上或码头上进行加工制造,并完成风电机组等设备的安装,然后整体拖航运输至海上风电场的风机机位处,可以大大减少海上施工作业时间,降低施工难度,缩短施工工期。该风机基础不仅解决了海上风电场的海上施工条件较差,施工窗口期较短,施工难度大等问题,而且可以降低工程施工风险,节约工程投资。
本实用新型的技术方案:一种漂浮式海上风机基础,包括有浮体,浮体外围设有向下伸入的阻尼板,浮体底部还设有多根锚链,浮体中心设有贯通其顶部、底部的圆筒,浮体由若干个沿圆筒轴线分布的小浮体构成,每个小浮体内部均为空腔结构,其内部腔室装载有配重。
前述的漂浮式海上风机基础中,所述浮体的截面为半椭圆形形状、其平面为圆形形状,所述小浮体包括有弧形底板,弧形底板两侧各设有1块竖向隔板,竖向隔板顶部固定有顶部挡板。
前述的漂浮式海上风机基础中,相邻2个小浮体拼装固定时,其顶部拼接缝处设置有纵梁,纵梁底部支撑在竖向隔板上,其顶部固定设置有顶部挡板,其两端分别与圆筒和阻尼板固定连接。
前述的漂浮式海上风机基础中,每一块顶部挡板底部还固定设置有水平连接杆,水平连接杆两端分别与每块顶部挡板两侧的2根纵梁固定连接。
前述的漂浮式海上风机基础中,所述纵梁底部还经竖向连接杆与其下方的弧形底板固定连接。
前述的漂浮式海上风机基础中,所述阻尼板为斜向外侧设置,其与竖直方向夹角为10°~20°,其内壁经斜向支撑杆与弧形底板外壁固定连接。
前述的漂浮式海上风机基础中,所述阻尼板采用钢板或具有一定强度的耐腐蚀材料。
前述的漂浮式海上风机基础中,所述配重为混凝土或比重较大的材料。
前述的漂浮式海上风机基础中,所述顶部挡板可为薄壁、轻质材料。
前述的漂浮式海上风机基础中,各小浮体顶部挡板固定连接后,形成的整体为平面。
本实用新型的有益效果:与现有技术相比,本实用新型的风机基础平面为一圆形形状,基础底部为半椭圆形形状,整个风机基础由若干个小浮体构成,每个小浮体内部均为空腔结构,其空腔内装载有配重,有利于风机基础整体在海水中的稳定。阻尼板设置于风机基础浮体周围,与风机基础相连,阻尼板具有一定的刚度,在水流、波浪等作用于风机基础时,具有一定的阻尼效果,可降低水流、波浪等对风机基础的倾覆和振动,减少不利影响,提高风机基础的稳定性。
本漂浮式海上风机基础总高度较小,适用水深范围较广,可以在码头或岸上完成加工制造,同时可以在码头或岸上一并完成风机等设备安装,然后整体拖航运输至海上风电场的风机机位处,可在较短的时间内完成一台风机的安装就位,最大限度地减少在海上作业的时间和风险。可以大大减少海上施工作业时间,降低施工难度,缩短施工工期,从而降低工程施工风险,节约工程投资。
本漂浮式海上风机基础的浮体由多个相互独立的小浮体组成,小浮体的数量可根据风机基础浮体的大小等因素确定。各小浮体相互独立,即使某一个小浮体遭受破坏,但不影响其他小浮体,也不影响风机基础的整体稳定。各小浮体可单独加工制造,然后进行组装,整体风机基础的制作加工简单、方便。
附图说明
附图1为本实用新型的平面结构示意图;
附图2为附图1未设置顶部挡板时的结构示意图;
附图3为附图1的剖面示意图;
附图4为附图1未设置顶部挡板和纵梁时的结构示意图。
附图标记:1-阻尼板,2-锚链,3-圆筒,4-配重,5-弧形底板,6-竖向隔板,7-顶部挡板,8-纵梁,9-水平连接杆,10-竖向连接杆,11-斜向支撑杆。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明,但并不作为对本实用新型限制的依据。
本实用新型的实施实例:一种漂浮式海上风机基础,如图1-图4所示,包括有浮体,浮体外围设有向下伸入的阻尼板1,浮体底部还设有多根锚链2,锚链2由许多链环连接而成,为悬链线式系泊结构。浮体中心设有贯通其顶部、底部的圆筒3,圆筒3顶部的尺寸应与拟安装的风机塔筒底部的尺寸相匹配。浮体由若干个沿圆筒3轴线均匀分布的小浮体构成,每个小浮体内部均为空腔结构,其内部腔室装载有配重4。
本实用新型的漂浮式海上风机基础的总高度(即浮体高度)较小,从而可以在从而可以在岸上或码头上进行加工制造,并完成风电机组等设备的安装,然后整体拖航运输至海上风电场的风机机位处,可以大大减少海上施工作业时间,降低施工难度,缩短施工工期,从而降低工程施工风险,节约工程投资。
整体结构中,浮体由于由多个内部为空腔结构的小浮体构成,故可以漂浮在海面上。拖航运输至海上风电场的风机机位处后,将锚链2与海床固定墩(或锚)相连,从而将风机基础位置固定住,小浮体内部装载有配重4可以避免风机基础在风力或者海水冲击力作用下发生倾覆。圆筒3用于与风机的塔筒体连接,风机产生的电力经穿过圆筒3的电缆导出。通过设置在浮体外围的阻尼板1,可降低水流、波浪等对风机基础的倾覆和振动,从而提高风机基础的稳定性。
本漂浮式海上风机基础在其外围设置了阻尼板结构,该结构可有效降低水流、波浪对风机基础稳定的不利影响,从而提高风机基础的整体稳定性。
所述浮体的截面为半椭圆形形状、其平面为圆形形状,有利于风机基础整体在海水中的稳定。每个小浮体包括有1块弧形底板5,弧形底板5顶面两侧各设有1块竖向隔板6,竖向隔板6顶部固定有顶部挡板7。拼装过程中通过将竖向隔板6与圆筒3固定在一起,即可使得每个小浮体形成1个空腔结构。每个小浮体由于设置有2块竖向隔板6从而将其与周围的小浮体分隔开来,形成独立的个体。即使后期某个小浮体发生损坏,也不会影响其它小浮体的使用功能,保证风机基础的整体稳定。各个小浮体可单独加工制造,然后进行组装即可。小浮体结构中,弧形底板5提供所需的浮力,通过弧形底板5、竖向隔板6和顶部挡板7将小浮体围成空腔结构,而顶部挡板7主要用于防止雨水或海水进入到小浮体中。
相邻2个小浮体拼装固定时,其顶部拼接缝处设置有纵梁8,纵梁8底部支撑相邻2个小浮体相邻的2块竖向隔板6上,其顶部固定设置有顶部挡板7,其两端分别与圆筒3和阻尼板1固定连接。每一块顶部挡板7底部还固定设置有根水平连接杆9,水平连接杆9两端分别与每块顶部挡板7两侧的2根纵梁8固定连接。所述纵梁8底部还经竖向连接杆10与其下方的弧形底板5固定连接。通过纵梁8、水平连接杆9和竖向连接杆10将多个小浮体固定连接在一起,形成1个完成的整体,提高整体结构的强度和稳定性。
所述阻尼板1为斜向外侧设置,其与竖直方向夹角为10°~20°,该设置使得阻尼板1的防护性能较好。阻尼板1内壁经斜向支撑杆11与弧形底板5外壁固定连接,通过斜向支撑杆11对阻尼板1提高支撑作用,避免阻尼板1在海浪的冲击作用下发生变形,保证阻尼板结构的稳定和风机基础的整体稳定性。
所述阻尼板1采用钢板或具有一定强度的耐腐蚀材料,由于阻尼板1要具备一定的抗冲击能力,故需要具有一定的强度,而且风机基础放置在海水中,海水对其具有一定的腐蚀性,故需要具有耐腐蚀能力。
所述配重4为混凝土或比重较大的材料,成本低廉。
所述顶部挡板7可为薄壁、轻质材料,由于顶部挡板7主要起到防雨水、海水作用,故对其强度要求相对较低,可设置为薄壁、轻质结构,方便搬运、安装等。
各小浮体顶部挡板7固定连接在一起后,形成的整体为平面。
以上所述,仅为本实用新型的主要实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,根据本实用新型的技术方案及其构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种漂浮式海上风机基础,其特征在于:包括有浮体,浮体外围设有向下伸入的阻尼板(1),浮体底部还设有多根锚链(2),浮体中心设有贯通其顶部、底部的圆筒(3),浮体由若干个沿圆筒(3)轴线分布的小浮体构成,每个小浮体内部均为空腔结构,其内部腔室装载有配重(4)。
2.根据权利要求1所述的漂浮式海上风机基础,其特征在于:所述浮体的截面为半椭圆形形状、其平面为圆形形状,所述小浮体包括有弧形底板(5),弧形底板(5)两侧各设有1块竖向隔板(6),竖向隔板(6)顶部固定有顶部挡板(7)。
3.根据权利要求2所述的漂浮式海上风机基础,其特征在于:相邻2个小浮体拼装固定时,其顶部拼接缝处设置有纵梁(8),纵梁(8)底部支撑在竖向隔板(6)上,其顶部固定设置有顶部挡板(7),其两端分别与圆筒(3)和阻尼板(1)固定连接。
4.根据权利要求3所述的漂浮式海上风机基础,其特征在于:每一块顶部挡板(7)底部还固定设置有水平连接杆(9),水平连接杆(9)两端分别与每块顶部挡板(7)两侧的2根纵梁(8)固定连接。
5.根据权利要求3所述的漂浮式海上风机基础,其特征在于:所述纵梁(8)底部还经竖向连接杆(10)与其下方的弧形底板(5)固定连接。
6.根据权利要求1所述的漂浮式海上风机基础,其特征在于:所述阻尼板(1)为斜向外侧设置,其与竖直方向夹角为10°~20°,其内壁经斜向支撑杆(11)与弧形底板(5)外壁固定连接。
7.根据权利要求1所述的漂浮式海上风机基础,其特征在于:所述阻尼板(1)采用钢板或具有一定强度的耐腐蚀材料。
8.根据权利要求1所述的漂浮式海上风机基础,其特征在于:所述配重(4)为混凝土。
9.根据权利要求2所述的漂浮式海上风机基础,其特征在于:各小浮体顶部挡板(7)固定连接后,形成的整体为平面。
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