[發(fā)明專利]一種基于海上單樁基礎風機的深海養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210083096.7
• 申請日: 2022-01-25
• 公開（公告）號: CN114351753A
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設計）人: 李昕;張?zhí)煲?/a>;王文華;施偉
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學
• 主分類號: E02D27/42
• 分類號: E02D27/42;E02D27/16;E02D27/52;E02B17/00;A01K61/60;A01K61/65;F16F15/06;F03D9/11;F03D13/25
• 代理公司: 大連星海專利事務所有限公司 21208
• 代理人: 楊翠翠;花向陽

一種基于海上單樁基礎風機的深海養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)，其屬于風力發(fā)電與海水養(yǎng)殖的技術領域。該結(jié)構(gòu)包括單樁基礎海上風機、固定鋼框架、養(yǎng)殖網(wǎng)箱和升降裝置。單樁基礎風機由風電機組和風機樁組成；固定鋼框架呈正方形，由邊樁與風機樁圍成，中部設有中心樁，相鄰樁之間通過水平梁與斜撐連接，在中心樁與風機樁之間設有調(diào)諧慣容阻尼器。養(yǎng)殖網(wǎng)箱包括網(wǎng)箱框架和網(wǎng)衣，網(wǎng)衣布置在網(wǎng)箱框架底部和側(cè)面。網(wǎng)箱框架通過套管套裝在樁上，網(wǎng)箱套管上部連接升降鋼纜，升降鋼纜通過滑輪連接到中心樁頂部卷揚機。將海上風電和海水養(yǎng)殖綜合開發(fā)利用，實現(xiàn)海上風機為養(yǎng)殖網(wǎng)箱供電，節(jié)約傳統(tǒng)養(yǎng)殖網(wǎng)箱用電成本，實現(xiàn)海洋資源的集約節(jié)約利用，提高整體經(jīng)濟效益。

技術領域

本發(fā)明屬于風力發(fā)電與海水養(yǎng)殖的技術領域，特別是涉及一種基于海上單樁基礎風機的深海養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)。

背景技術

海上風電場具有裝機容量大，場址離岸距離較遠、噪音污染小及不占用陸地資源等優(yōu)點，近年來得到迅速發(fā)展。單樁式海上風機因其成本低、安裝方便等優(yōu)點被廣泛使用，在已經(jīng)安裝的海上風機中約86%都是采用的單樁的基礎。

由于單樁風機基礎安裝在海床上，基礎所處的地質(zhì)結(jié)構(gòu)復雜，需要承受海上風、浪和海流等諸多隨機荷載作用，且受到地震作用的威脅，使得單樁風機基礎，體積龐大，造價昂貴。目前，已經(jīng)采取了許多措施和努力來降低海上風電的成本，包括減少鋼材的使用量和提高運輸和安裝的效率。即便如此，僅靠發(fā)電每年的收入仍遠低于風電場的總投資，投資回收較慢。

我國網(wǎng)箱養(yǎng)殖已經(jīng)有一定的規(guī)模，但主要分布在內(nèi)灣，并且養(yǎng)殖的密度過高水體質(zhì)量差，受污染情況比較嚴重，開展遠海深海養(yǎng)殖是海水養(yǎng)殖的發(fā)展的趨勢。但深遠海養(yǎng)殖網(wǎng)箱需要持續(xù)穩(wěn)定的供電，存在能源供應問題，限制海水養(yǎng)殖的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明提供一種基于海上單樁基礎風機的深海養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)，一方面有利于海洋資源的節(jié)約利用，提高整體收益；另一方面，由海上風機為養(yǎng)殖網(wǎng)箱供電，解決深海養(yǎng)殖網(wǎng)箱供電難的問題，有利于水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。

本發(fā)明采用的技術方案為：一種基于海上單樁基礎風機的深海養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)，它包括單樁基礎風機，單樁基礎風機包括風機樁和風電機組，所述風機樁的豎直鋼套筒上設有固定鋼框架，固定鋼框架上設置養(yǎng)殖網(wǎng)箱；

所述固定鋼框架上還設有中心樁、外側(cè)的三個角上各設置一個邊樁，所述風機樁、中心樁以及邊樁相鄰的兩樁之間設有水平梁；風機樁與邊樁之間設置斜撐；

所述養(yǎng)殖網(wǎng)箱在網(wǎng)箱框架的外部設置網(wǎng)衣，網(wǎng)箱框架包括底部框架、豎直鋼套筒和水平桿，豎直鋼套筒分別套裝在風機樁、中心樁以及邊樁上；水平桿設置在相鄰的豎直鋼套筒之間；

所述中心樁的頂部設置智能化養(yǎng)殖平臺，智能化養(yǎng)殖平臺下方水中的中心樁上設置智能化養(yǎng)殖設備；所述智能化養(yǎng)殖平臺上還設置升降裝置，卷揚機設置在智能化養(yǎng)殖平臺上，升降鋼纜由卷揚機經(jīng)滑輪后分別固定連接到所述各樁的豎直鋼套筒上；所述滑輪設置在風機樁或邊樁上；

所述風機樁與中心樁之間設置調(diào)諧慣容阻尼器，調(diào)諧慣容阻尼器采用慣性元件與阻尼器并聯(lián)后與彈簧裝置串聯(lián)。

所述調(diào)諧慣容阻尼器設置風機樁與中心樁上部靠近水平梁的位置。

所述網(wǎng)衣通過纜繩固定在網(wǎng)箱框架上。

所述智能化養(yǎng)殖平臺上設有養(yǎng)殖人員工作居住室、養(yǎng)殖飼料存放區(qū)域、電氣設備置放間、維修設備置放間和蓄電池。

所述智能化養(yǎng)殖設備通過風電機組供電或通過蓄電池供電。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

（1）該養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)既可以利用海上豐富的風能資源發(fā)電，又可以利用海水養(yǎng)殖，實現(xiàn)資源利用最大化，提高經(jīng)濟產(chǎn)出。

（2）采用大直徑單樁基礎與小直徑邊樁相連接而成固定鋼框架結(jié)構(gòu)剛度大，能夠抵抗復雜惡劣的海洋環(huán)境荷載，提高風機結(jié)構(gòu)和網(wǎng)箱結(jié)構(gòu)的可靠性。