CN211869613U - 一种漂浮式风机的单点系泊定位*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种漂浮式风机的单点系泊定位***，包括系泊缆、锚固设备和转塔，所述系泊缆的一端安装于转塔的下部，系泊缆的另一端通过锚固设备与海床连接，转塔包括钢制的浮子外壳和系泊缆连接中心件，系泊缆连接中心件安装于浮子外壳的下方，系泊缆连接中心件与浮子外壳通过轴承连接，系泊缆连接中心件相对于浮子外壳以任意角度旋转。本单点系泊***使浮式风力机具有自动偏航能力，浮式基础能够旋转任意角度，当风向发生改变时，风机基础根据风向自动调节叶轮的方向，从而实现自动对风。
Description
技术领域
本实用新型涉及海上漂浮式风机技术领域，特别涉及一种漂浮式风机的单点系泊定位***。
背景技术
海上漂浮式风机***会受到复杂的风、浪、流的联合载荷作用，在不同海况下，需要限制风机在允许的范围内运动，保证风机的正常工作和稳定的电力输出，浮式风机的系泊定位***对此起着重要的作用。
目前，海洋工程领域内常用的系泊***可以分为多点系泊和单点系泊。多点系泊一般具有多根系泊缆绳，分散布置，可以平均地抵御外部风、浪、流的载荷，从各个方向为浮式基础提供回复力，保持平台运动的稳定性。单点系泊***的特点是浮式基础能绕单点自由转动，从而有效的减小风浪流的作用力，锚链线的尺度也相应的减小。
为保证风机在工作过程中捕获最大风速，需要使风轮方向始终对风，从而提升发电效率。为了使风轮时刻正对稳定的风向，通常采用偏航***作为风力发电机组子***，对叶轮的方位进行调整，使风机保持正对风向以捕获最大的风能。偏航***的使用，属于主动对风的调节方式。然而偏航***一般安装在塔柱顶端，海上的自然环境恶劣，空气湿润，腐蚀性高，容易腐蚀风机的钢结构，损坏偏航***，增大维护成本与维修难度。同时，设置偏航***，会增加风机整体重心高度，稳性变差，不利于海上浮式风机的安全作业。若风机具有自动偏航的能力则可以有效解决这一问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种漂浮式风机的单点系泊定位***，具有自动偏航功能。
本实用新型的技术方案为：一种漂浮式风机的单点系泊定位***，包括系泊缆、锚固设备和转塔，所述系泊缆的一端安装于转塔的下部，系泊缆的另一端通过锚固设备与海床连接，转塔包括钢制的浮子外壳和系泊缆连接中心件，系泊缆连接中心件安装于浮子外壳的下方，系泊缆连接中心件与浮子外壳通过轴承连接，系泊缆连接中心件相对于浮子外壳以任意角度旋转。其中，多条系泊缆在整个浮式风机中起到定位作用，使浮式风机的位置保持在一定范围内，锚固设备与海床连接定位，转塔的顶部与风机基础通过螺栓连接，转塔可设于风机塔柱的正下方或风机基础的其他位置，风机可以随风向变化，自动进行偏航控制。
所述浮子外壳包括上盖板、侧板和下隔板，上盖板、侧板和下隔板围成的内部区域设有压水舱和防水空舱，压水舱位于防水空舱的***。其中，在海上安装时，压水舱可通过排水和压水来实现整个转塔的上浮和下沉动作。
所述系泊缆连接中心件呈圆盘状，系泊缆连接中心件通过滚柱轴承与外壳连接。其中，采用这种结构，可以实现风机基础绕系泊缆连接中心件无限次360°旋转。
所述系泊缆采用合成纤维、钢丝绳、铁链中的一种或多种的组合方式。其中，可根据水深和海况来确定系泊缆的材质。
所述系泊缆通过锚固设备与海床连接，锚固设备采用拖曳锚、吸力锚或桩锚。其中，锚固设备与海床固定，约束转塔的位置，从而使浮式风机的位置保持在允许范围内。
所述系泊缆设有4-8条。其中，相邻的系泊缆之间夹角保持一致。
所述防水空舱内还放置压水泵。其中，压水泵用于实现压水舱的压水和排水动作。
所述防水空舱内设有爬梯。其中，防水空舱中的爬梯方便安装维护人员进出。
所述系泊缆的系泊方式采用悬链式或张紧式。其中，可根据水深和海况来确定系泊方式、系泊半径；若浮式风机的运动幅值大，为避免海缆受到影响，可以采用张紧式的系泊方式，否则可采用悬链式的系泊方式。
一种漂浮式风机的单点系泊定位***的海上安装方法，包括以下步骤：
(1)系泊缆的一端与海床连接，系泊缆的另一端连接浮球浮在海面；
(2)将转塔运输至安装地点，系泊缆与转塔连接；
(3)将风机基础拖航至安装地点，起重船将转塔放入水中，打开压水舱放入压载水，使转塔下沉到浮式基础的下方；
(4)排出压水舱内的压载水，转塔上浮直至与风机基础对接。
本实用新型相对于现有技术，具有以下有益效果：
本单点系泊***使浮式风力机具有自动偏航能力，浮式基础能够旋转任意角度，当风向发生改变时，风机基础根据风向自动调节叶轮的方向，从而实现自动对风。
本单点系泊***可以省去或简化传统风机的偏航***，有利于降低风机的重量，降低浮式风机的整体重心，有利于浮式风机的稳性。
本单点系泊***可以省去或简化传统风机的偏航***，从而降低浮式风力机的使用成本及维护成本。
本单点系泊***结构简易，成本低，可实现和风机基础的快速连接与断开。
附图说明
图1为本漂浮式风机的单点系泊定位***的结构示意图。
图2为本漂浮式风机的单点系泊定位***的主视图。
图3为转塔的结构示意图。
图4为浮子外壳的外部结构示意图。
图5为浮子外壳的内部简化结构示意图。
图6为系泊缆连接中心件的结构示意图。
图7为实施例1的三立柱浮式风机的结构示意图。
其中，图中所示，1为转塔、2为系泊缆、3为锚固设备、4为滚柱轴承、5为系泊缆连接中心件、6为上盖板、7压水舱、8为压水泵、9为侧板、10为下隔板、11为防水空舱。
具体实施方式
下面结合实施例，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例
本实施例一种漂浮式风机的单点系泊定位***，如图1和2所示，一种漂浮式风机的单点系泊定位***，包括系泊缆2、锚固设备3和转塔1，所述系泊缆的一端安装于转塔的下部，系泊缆的另一端通过锚固设备与海床连接，转塔包括钢制的浮子外壳和系泊缆连接中心件5，系泊缆连接中心件安装于浮子外壳的下方，系泊缆连接中心件与浮子外壳通过轴承连接，系泊缆连接中心件相对于浮子外壳以任意角度旋转。其中，多条系泊缆在整个浮式风机中起到定位作用，使浮式风机的位置保持在一定范围内，锚固设备与海床连接定位，转塔的顶部与风机基础通过螺栓连接，转塔可设于风机塔柱的正下方或风机基础的其他位置，风机可以随风向变化，自动进行偏航控制。
如图3-5所示，所述浮子外壳包括上盖板6、侧板9和下隔板10，上盖板、侧板和下隔板围成的内部区域设有压水舱7和防水空舱11，压水舱位于防水空舱的***。其中，在海上安装时，压水舱可通过排水和压水来实现整个转塔的上浮和下沉动作。所述防水空舱内还设有压水泵8。其中，压水泵用于实现压水舱的压水和排水动作。所述防水空舱内设有爬梯。其中，防水空舱中的爬梯方便安装维护人员进出。
如图6所示，所述系泊缆连接中心件呈圆盘状，系泊缆连接中心件通过滚柱轴承4与外壳连接。其中，采用这种结构，可以实现风机基础绕系泊缆连接中心件无限次360°旋转。
所述系泊缆采用合成纤维、钢丝绳、铁链中的一种或多种的组合方式。其中，可根据水深和海况来确定系泊缆的材质。所述系泊缆设有6条。其中，相邻的系泊缆之间夹角保持一致。
所述系泊缆通过锚固设备与海床连接，锚固设备采用拖曳锚、吸力锚或桩锚。其中，锚固设备与海床固定，约束转塔的位置，从而使浮式风机的位置保持在允许范围内。
所述系泊缆的系泊方式采用悬链式或张紧式。其中，可根据水深和海况来确定系泊方式、系泊半径；若浮式风机的运动幅值大，为避免海缆受到影响，可以采用张紧式的系泊方式，否则可采用悬链式的系泊方式。
如图7所示，本实施例以三立柱基础形式的浮式风机为例，本单点系泊定位***安装在其中一个立柱下方，立柱下方设有容纳转塔的凹位。
本实施例还提供一种漂浮式风机的单点系泊定位***的海上安装方法，具体包括以下步骤：
(1)6条系泊缆的一端与拖曳锚连接，拖曳锚与海床固定，系泊缆的另一端连接浮球浮在海面；
(2)使用起重船将转塔运输至安装地点，起重船的主吊机旁还设有高工作平台、低工作平台和辅助工作吊机，主吊机将转塔起吊于低平台上，取下转塔的上盖板，使用辅助吊机将系泊缆浮起的一端连接在系泊缆连接中心件上，每两根对称的系泊缆同时起吊连接，所有系泊缆安装完成后，装回上盖板；即完成系泊缆与转塔连接；
(3)将风机基础拖航至安装地点，起重船将转塔吊至风机基础附近，起重船将转塔放入水中，打开压水舱放入压载水，使转塔下沉到浮式基础的下方；
(4)再使用临时缆绳将转塔和风机基础连接，排出压水舱内的压载水，使转塔沿着临时缆绳上浮直至与风机基础对接。
如上所述，便可较好地实现本实用新型，上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围；即凡依本实用新型内容所作的均等变化与修饰，都为本实用新型权利要求所要求保护的范围所涵盖。
Claims (9)
1.一种漂浮式风机的单点系泊定位***，其特征在于，包括系泊缆、锚固设备和转塔，所述系泊缆的一端安装于转塔的下部，系泊缆的另一端通过锚固设备与海床连接，转塔包括钢制的浮子外壳和系泊缆连接中心件，系泊缆连接中心件安装于浮子外壳的下方，系泊缆连接中心件与浮子外壳通过轴承连接，系泊缆连接中心件相对于浮子外壳以任意角度旋转。
2.根据权利要求1所述一种漂浮式风机的单点系泊定位***，其特征在于，所述浮子外壳包括上盖板、侧板和下隔板，上盖板、侧板和下隔板围成的内部区域设有压水舱和防水空舱，压水舱位于防水空舱的***。
3.根据权利要求1所述一种漂浮式风机的单点系泊定位***，其特征在于，所述系泊缆连接中心件呈圆盘状，系泊缆连接中心件通过滚柱轴承与外壳连接。
4.根据权利要求1所述一种漂浮式风机的单点系泊定位***，其特征在于，所述系泊缆采用合成纤维、钢丝绳、铁链中的一种或多种的组合方式。
5.根据权利要求1所述一种漂浮式风机的单点系泊定位***，其特征在于，所述系泊缆通过锚固设备与海床连接，锚固设备采用拖曳锚、吸力锚或桩锚。
6.根据权利要求1所述一种漂浮式风机的单点系泊定位***，其特征在于，所述系泊缆设有4-8条。
7.根据权利要求2所述一种漂浮式风机的单点系泊定位***，其特征在于，所述防水空舱内还放置压水泵。
8.根据权利要求2所述一种漂浮式风机的单点系泊定位***，其特征在于，所述防水空舱内设有爬梯。
9.根据权利要求1所述一种漂浮式风机的单点系泊定位***，其特征在于，所述系泊缆的系泊方式采用悬链式或张紧式。
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| CN202020919783.4U CN211869613U (zh) | 2020-05-27 | 2020-05-27 | 一种漂浮式风机的单点系泊定位*** |
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|---|---|---|---|---|
| CN113753177A (zh) * | 2021-08-24 | 2021-12-07 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 系泊缆固定结构、浮动式系泊***以及海上风力发电机组 |
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2020
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