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CN114033620B - 一种带塑料浮体的浮式风电装置 - Google Patents

一种带塑料浮体的浮式风电装置 Download PDF

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CN114033620B CN202111279180.8A CN202111279180A CN114033620B CN 114033620 B CN114033620 B CN 114033620B CN 202111279180 A CN202111279180 A CN 202111279180A CN 114033620 B CN114033620 B CN 114033620B
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Abstract

本发明涉及一种带塑料浮体的浮式风电装置，包括浮式平台，包含底座，所述底座的外围均匀向下密封连接有多个相应的塑料浮体，所述塑料浮体的底部分别设置有相应的水浸传感器；防护板，所述底座包含片状塑料板，所述防护板一体化成型连接于所述片状塑料的下侧，并围设于所述塑料浮体的外侧；多个配套气囊，分别设置于所述塑料浮体内，所述配套气囊的进气口端分别连接有相应的进气管，所述进气管通过相应的电磁阀并联连接到充气泵的出气端；风电塔筒，固接于所述底座上；控制系统，所述水浸传感器、电磁阀，以及充气泵均连接所述控制系统上。本发明可有效大幅缩减防腐处理的工作量，且能够有效确保使用安全性和实用性。

Description

一种带塑料浮体的浮式风电装置
技术领域
本发明涉及一种风电装置，具体是指一种带塑料浮体的浮式风电装置。
背景技术
风力发电是指把风的动能转为电能，风能是一种清洁无公害的可再生能源，其中陆地风电受到地形、土地资源等问题影响，产生的风电极为有限。近海风电建设需要巨大的海床固定平台，建设投资和难度巨大，且影响船只运行；而深海是开发风电资源最有利的区域，于深海区域采用现有的海底固定平台建设基本是无法实现的，因此，浮式风电技术应运而生。目前，绝大部分深海浮式风电基本采用金属焊接的浮箱作为浮体结构，需要大量的防腐处理，且需要长期不间断的维护保养，加之其自重较大，需要建设极为恢宏的浮式平台才能实现，因此，极大的限制了深海浮式风电技术的发展，亟待新型浮式风电装置的出现。
发明内容
针对上述现有技术存在的技术问题，本发明在于提供一种带塑料浮体的浮式风电装置，该带塑料浮体的浮式风电装置能够有效解决上述现有技术存在的技术问题。
本发明的技术方案是：
一种带塑料浮体的浮式风电装置，包括
浮式平台，包含底座，所述底座的外围均匀向下密封连接有多个相应的塑料浮体，所述塑料浮体的底部分别设置有相应的水浸传感器；
防护板，所述底座包含片状塑料板，所述防护板一体化成型连接于所述片状塑料板的下侧，并且所述防护板围设于所述塑料浮体的外侧；
多个配套气囊，分别设置于所述塑料浮体内，所述配套气囊的进气口端分别连接有相应的进气管，所述进气管分别贯穿延伸至所述底座的上侧，并通过相应的电磁阀并联连接到置于所述底座上的充气泵的出气端；
风电塔筒，固接于所述底座上，所述风电塔筒的顶部固定装置有相应的发电机，所述发电机的机头端固定连接有风电叶片；
控制系统，所述水浸传感器、电磁阀，以及充气泵均连接所述控制系统上，所述控制系统连接到外界电源上。
所述水浸传感器感应到其所在的塑料浮体的底部有水进入时，向所述控制系统发出第一信号，控制系统在接收到所述第一信号时，控制对应的电磁阀开启，并控制充气泵启动，以对相应的塑料浮体内的配套气囊进行充气。
所述塑料浮体的下侧呈环状设有一相应的环形塑料浮体，所述环形塑料浮体封闭设置，环形塑料浮体的上端部与所述塑料浮体的底部之间分别连通连接有相应的固定管，所述固定管的上端位于所述塑料浮体的底部上侧，并且固定管的上端部位于相应的水浸传感器的上方。
所述片状塑料板的上部固定装置有安装钢板，所述风电塔筒的底部设有安装法兰，所述安装钢板在与所述安装法兰的法兰孔相对应的位置上分别向上固接有相应的安装螺杆，通过诸多相应的对锁螺母将所述安装法兰固定装置到所述安装螺杆上。
所述安装钢板、以及片状塑料板均为圆形状，所述片状塑料板的中部设有相应的安装槽，所述安装钢板镶装于所述安装槽内并由诸多相应的对锁螺栓进行对锁固接。
所述塑料浮体包含管状主体，管状主体的底部呈下凹球面状一体化成型向下设有相应的管封板，所述片状塑料板在与所述管状主体相对应的位置上分别设有相应的第一安装凸沿，所述管状主体的顶部密封固接到所述第一安装凸沿上。
所述管状主体的顶部与所述第一安装凸沿之间通过相应的第一电熔管件焊接成整体。
所述固定管一体化成型连接于所述管封板的底部，所述环形塑料浮体的上端部在与所述固定管相对应的位置上分别设有相应的第二安装凸沿，所述固定管的底部分别密封固接到所述第二安装凸沿上。
所述固定管的底部与所述第二安装凸沿之间分别通过相应的第二电熔管件焊接成整体。
本发明的优点：
1)本发明的浮式平台的浮体采用耐海水腐蚀的塑料浮体，大量减少了金属材料的使用，从而有效大幅缩减了防腐处理的工作量，且降低了后续的维养难度和成本。
2)本发明在塑料浮体的基础上，进一步于塑料浮体的底部分别设置有相应的水浸传感器，并在各个塑料浮体内分别装置有配套气囊，配套气囊的进气口端分别连接有相应的进气管，进气管分别通过相应的电磁阀并联连接到装置于底座上的充气泵的出气端。使用过程中，当水浸传感器感应到其所在的塑料浮体的底部有水进入时，即塑料浮体发生漏水时，向所述控制系统发出第一信号，控制系统在接收到所述第一信号时，控制对应的电磁阀开启，并控制充气泵启动，以对相应的塑料浮体内的配套气囊进行充气，从而有效使配套气囊胀起，既可直接排出漏入塑料浮体内的海水，并可有效保持浮力，使得本发明在塑料浮体产生破损时，可继续维持正常使用，后续再对破损点进行封补既可，从而有效确保本发明的使用安全性和实用性。
3)由于塑料浮体是呈纵向状态向下密封连接于底座的外围，因此，其容易在浪涌的影响产生变形、甚至是连接处产生开裂等问题，本发明通过防护板的设置，可有效对各个塑料浮体形成防护，以大幅降低浪涌对塑料浮体的安装稳定性的影响。
4)当塑料浮体发生破损漏水时，该破损的塑料浮体便会进水，进而导致浮式平台整体失稳，虽然通过配套气囊的充气可有效实现排水和浮力保持，然而配套气囊进行充气需要经过一段时间，如果破损点较大、漏水较快，那么就可能导致浮式平台产生过度失稳，并最终导致出现风电塔筒倾覆的可能。为此，本发明的塑料浮体的下侧呈环状设有一相应的环形塑料浮体，环形塑料浮体封闭设置，环形塑料浮体的上端部与塑料浮体的底部之间分别连通连接有相应的固定管。在塑料浮体发生破损漏水时，当水位高过固定管的上端部时，就会开始溢流进入环形塑料浮体内，这样一来，就能够有效确保单一的塑料浮体内不会产生大量的存水，以防止浮式平台整体产生过度失稳，而漏水溢流进入环形塑料浮体的过程中，配套气囊及时进行充气后，即可有效实现破损点封补，从而有效进一步提升本发明的使用安全性和实用效果。
5)本发明的固定管的上端位于塑料浮体的底部上侧，并且固定管的上端部位于相应的水浸传感器的上方。因此，只有当塑料浮体内的水位高过固定管的上端部时，才会进行溢流进入环形塑料浮体内，而固定管的上端部位于相应的水浸传感器的上方，因此不会对水浸传感器的正常使用造成任何影响。
6)本发明的片状塑料板的上部固定装置有安装钢板，风电塔筒的底部设有安装法兰，安装钢板在与安装法兰的法兰孔相对应的位置上分别向上固接有相应的安装螺杆，通过诸多相应的对锁螺母将安装法兰固定装置到所述安装螺杆上。通过安装钢板的设置与片状塑料板配合，以有效形成具有足够支撑刚性和强度的底座，以便于风电塔筒的安装，且通过对锁螺母与安装螺杆的配合，可有效确保风电塔筒的安装稳定性。
7)本发明的管状主体的顶部与第一安装凸沿之间通过相应的第一电熔管件焊接成整体，而固定管的底部与第二安装凸沿之间则分别通过相应的第二电熔管件焊接成整体。装配过程中，预先将第一电熔管件的一端分别套设到相应的第一安装凸沿上，再将管状主体分别安装到相应的第一电熔管件的另一端，并进行热熔焊接即可完成管状主体与第一安装凸沿的连接；然后，再将第二电熔管件的一端分别套设到相应的固定管上，再将环形塑料浮体的第二安装凸沿分别插接到第二电熔管件的另一端，并进行热熔焊接即可完成固定管与第二安装凸沿的连接。整体装配极为简易、且装配稳定性足，从而进一步有效大幅提升本发明的实用效果。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为浮式平台的上连接有风电塔筒的结构示意图。
图3为浮式平台的剖视图。
图4为塑料浮体连接于片状塑料板上的结构示意图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解，现将实施例结合附图对本发明的结构作进一步详细描述：
参考图1-4，一种带塑料浮体的浮式风电装置，包括
浮式平台，包含底座1，所述底座1的外围均匀向下密封连接有多个相应的塑料浮体2，所述塑料浮体2的底部分别设置有相应的水浸传感器3；
防护板14，所述底座1包含片状塑料板101，所述防护板14一体化成型连接于所述片状塑料板101的下侧，并且所述防护板14围设于所述塑料浮体2的外侧；
多个配套气囊4，分别设置于所述塑料浮体2内，所述配套气囊4的进气口端分别连接有相应的进气管5，所述进气管5分别贯穿延伸至所述底座1的上侧，并通过相应的电磁阀6并联连接到置于所述底座1上的充气泵7的出气端；
风电塔筒8，固接于所述底座1上，所述风电塔筒8的顶部固定装置有相应的发电机9，所述发电机9的机头端固定连接有风电叶片10，所述风电塔筒8、发电机9，以及风电叶片10均为现有技术，这里不再赘述；
控制系统11，所述水浸传感器3、电磁阀6，以及充气泵7均连接所述控制系统11上，所述控制系统11连接到外界电源上。
所述水浸传感器3感应到其所在的塑料浮体2的底部有水进入时，向所述控制系统11发出第一信号，控制系统11在接收到所述第一信号时，控制对应的电磁阀6开启，并控制充气泵7启动，以对相应的塑料浮体2内的配套气囊4进行充气。
本实施例中，控制系统11采用可编程PLC编码器，控制系统11与充气泵7分别置于所述塔筒8的内部，所述水浸传感器3连接用线缆、以及进气管5的连接用管路贯穿所述塔筒8的塔筒门后分别连接到所述控制系统11、以及充气泵7上。本发明的使用过程中，只需通过相应的固定设备，比如锁链等，一端与本发明的底座和塑料浮体2进行固定，另一端与深海海底固定既可，施工简单。
本发明的浮式平台的浮体采用耐海水腐蚀的塑料浮体2，大量减少了金属材料的使用，从而有效大幅缩减了防腐处理的工作量，且降低了后续的维养难度和成本。使用过程中，当水浸传感器3感应到其所在的塑料浮体2的底部有水进入时，即塑料浮体2发生漏水时，向所述控制系统11发出第一信号，控制系统11在接收到所述第一信号时，控制对应的电磁阀6开启，并控制充气泵7启动，以对相应的塑料浮体2内的配套气囊4进行充气，从而有效使配套气囊4胀起，既可直接排出漏入塑料浮体2内的海水，并可有效保持浮力，使得本发明在塑料浮体2产生破损时，可继续维持正常使用，后续再对破损点进行封补既可，从而有效确保本发明的使用安全性和实用性。
由于塑料浮体2是呈纵向状态向下密封连接于底座1的外围，因此，其容易在浪涌的影响产生变形、甚至是连接处产生开裂等问题，本发明通过防护板14的设置，可有效对各个塑料浮体2形成防护，以大幅降低浪涌对塑料浮体2的安装稳定性的影响。
所述塑料浮体2的下侧呈环状设有一相应的环形塑料浮体12，所述环形塑料浮体12封闭设置，环形塑料浮体12的上端部与所述塑料浮体2的底部之间分别连通连接有相应的固定管13，所述固定管13的上端位于所述塑料浮体2的底部上侧，并且固定管13的上端部位于相应的水浸传感器3的上方。
在塑料浮体2发生破损漏水时，当水位高过固定管13的上端部时，就会开始溢流进入环形塑料浮体12内，这样一来，就能够有效确保单一的塑料浮体2内不会产生大量的存水，以防止浮式平台整体产生过度失稳，而漏水溢流进入环形塑料浮体12的过程中，配套气囊4及时进行充气后，即可有效实现破损点封补。
所述环形塑料浮体12的底部向外连通设有相应的排水管，所述排水管上设有相应的单向阀，当水溢流至环形塑料浮体12后，后续只需通过相应的抽水设备，如抽水泵，与所述排水管配合，以对环形塑料浮体12内的水进行抽出即可。
所述片状塑料板101的上部固定装置有安装钢板102，所述风电塔筒8的底部设有安装法兰，所述安装钢板102在与所述安装法兰的法兰孔相对应的位置上分别向上固接有相应的安装螺杆1021，通过诸多相应的对锁螺母将所述安装法兰固定装置到所述安装螺杆1021上。
通过安装钢板102的设置与片状塑料板101配合有效形成具有足够支撑刚性和强度的底座，以便于风电塔筒8的安装，且通过对锁螺母与安装螺杆1021的配合，可有效确保风电塔筒8的安装稳定性。
所述安装钢板102、以及片状塑料板101均为圆形状，所述片状塑料板101的中部设有相应的安装槽，所述安装钢板102镶装于所述安装槽内并由诸多相应的对锁螺栓进行对锁固接。
所述塑料浮体2包含管状主体201，管状主体201的底部呈下凹球面状一体化成型向下设有相应的管封板202，所述片状塑料板101在与所述管状主体201相对应的位置上分别设有相应的第一安装凸沿15，所述管状主体201的顶部密封固接到所述第一安装凸沿15上。
所述管状主体201的顶部与所述第一安装凸沿15之间通过相应的第一电熔管件16焊接成整体。
所述固定管13一体化成型连接于所述管封板202的底部，所述环形塑料浮体12的上端部在与所述固定管13相对应的位置上分别设有相应的第二安装凸沿17，所述固定管13的底部分别密封固接到所述第二安装凸沿17上。
所述固定管13的底部与所述第二安装凸沿17之间分别通过相应的第二电熔管件18焊接成整体。
装配过程中，预先将第一电熔管件16的一端分别套设到相应的第一安装凸沿15上，再将管状主体201分别安装到相应的第一电熔管件16的另一端，并进行热熔焊接即可完成管状主体201与第一安装凸沿1101的连接；然后，再将第二电熔管件18的一端分别套设到相应的固定管13上，再将环形塑料浮体12的第二安装凸沿17分别插接到第二电熔管件18的另一端，并进行热熔焊接即可完成固定管13与第二安装凸沿17的连接。整体装配极为简易、且装配稳定性足，从而有效大幅提升本发明的实用效果。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱硫本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种带塑料浮体的浮式风电装置，其特征在于：包括
浮式平台，包含底座(1)，所述底座(1)的外围均匀向下密封连接有多个相应的塑料浮体(2)，所述塑料浮体(2)的底部分别设置有相应的水浸传感器(3)；
防护板(14)，所述底座(1)包含片状塑料板(101)，所述防护板(14)一体化成型连接于所述片状塑料板(101)的下侧，并且所述防护板(14)围设于所述塑料浮体(2)的外侧；
多个配套气囊(4)，分别设置于所述塑料浮体(2)内，所述配套气囊(4)的进气口端分别连接有相应的进气管(5)，所述进气管(5)分别贯穿延伸至所述底座(1)的上侧，并通过相应的电磁阀(6)并联连接到置于所述底座(1)上的充气泵(7)的出气端；
风电塔筒(8)，固接于所述底座(1)上，所述风电塔筒(8)的顶部固定装置有相应的发电机(9)，所述发电机(9)的机头端固定连接有风电叶片(10)；
控制系统(11)，所述水浸传感器(3)、电磁阀(6)，以及充气泵(7)均连接所述控制系统(11)上，所述控制系统(11)连接到外界电源上；
所述塑料浮体(2)的下侧呈环状设有一相应的环形塑料浮体(12)，所述环形塑料浮体(12)封闭设置，环形塑料浮体(12)的上端部与所述塑料浮体(2)的底部之间分别连通连接有相应的固定管(13)，所述固定管(13)的上端位于所述塑料浮体(2)的底部上侧，并且固定管(13)的上端部位于相应的水浸传感器(3)的上方。
2.根据权利要求1所述的一种带塑料浮体的浮式风电装置，其特征在于：所述水浸传感器(3)感应到其所在的塑料浮体(2)的底部有水进入时，向所述控制系统(11)发出第一信号，控制系统(11)在接收到所述第一信号时，控制对应的电磁阀(6)开启，并控制充气泵(7)启动，以对相应的塑料浮体(2)内的配套气囊(4)进行充气。
3.根据权利要求1所述的一种带塑料浮体的浮式风电装置，其特征在于：所述片状塑料板(101)的上部固定装置有安装钢板(102)，所述风电塔筒(8)的底部设有安装法兰，所述安装钢板(102)在与所述安装法兰的法兰孔相对应的位置上分别向上固接有相应的安装螺杆(1021)，通过诸多相应的对锁螺母将所述安装法兰固定装置到所述安装螺杆(1021)上。
4.根据权利要求3所述的一种带塑料浮体的浮式风电装置，其特征在于：所述安装钢板(102)、以及片状塑料板(101)均为圆形状，所述片状塑料板(101)的中部设有相应的安装槽，所述安装钢板(102)镶装于所述安装槽内并由诸多相应的对锁螺栓进行对锁固接。
5.根据权利要求1所述的一种带塑料浮体的浮式风电装置，其特征在于：所述塑料浮体(2)包含管状主体(201)，管状主体(201)的底部呈下凹球面状一体化成型向下设有相应的管封板(202)，所述片状塑料板(101)在与所述管状主体(201)相对应的位置上分别设有相应的第一安装凸沿(15)，所述管状主体(201)的顶部密封固接到所述第一安装凸沿(15)上。
6.根据权利要求5所述的一种带塑料浮体的浮式风电装置，其特征在于：所述管状主体(201)的顶部与所述第一安装凸沿(15)之间通过相应的第一电熔管件(16)焊接成整体。
7.根据权利要求5所述的一种带塑料浮体的浮式风电装置，其特征在于：所述固定管(13)一体化成型连接于所述管封板(202)的底部，所述环形塑料浮体(12)的上端部在与所述固定管(13)相对应的位置上分别设有相应的第二安装凸沿(17)，所述固定管(13)的底部分别密封固接到所述第二安装凸沿(17)上。
8.根据权利要求7所述的一种带塑料浮体的浮式风电装置，其特征在于：所述固定管(13)的底部与所述第二安装凸沿(17)之间分别通过相应的第二电熔管件(18)焊接成整体。
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