[发明专利]联合波浪能和风力发电的筒型基础结构及其施工方法在审
申请号: | 202210583024.9 | 申请日: | 2022-05-26 |
公开(公告)号: | CN114991195A | 公开(公告)日: | 2022-09-02 |
发明(设计)人: | 任建宇;乐丛欢;张浦阳;丁红岩 | 申请(专利权)人: | 天津大学 |
主分类号: | E02D27/42 | 分类号: | E02D27/42;F03D13/25;F03B13/24 |
代理公司: | 天津市北洋有限责任专利代理事务所 12201 | 代理人: | 吴学颖 |
地址: | 300072*** | 国省代码: | 天津;12 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 联合 波浪 风力 发电 基础 结构 及其 施工 方法 | ||
1.一种联合波浪能和风力发电的筒型基础结构,其特征在于,包括下部分舱型筒型基础(7)和上部分舱型振荡水柱式波浪能转换装置(18);
所述分舱型筒型基础(7)设置为一体结构,包括外筒体(14),所述外筒体(14)上端设置有盖板(15),所述外筒体(14)内部由分舱板(8)分为中间舱(17)和边舱(16);所述中间舱(17)和每个边舱(16)的舱室顶部均设置有用于进排水排气的球阀(6),基础结构安装时通过球阀(6)向外抽水抽气,使舱室内气压低于大气压强,从而使分舱型筒型基础(7)贯入地基中,回收时通过向舱室内注水打气,从而将分舱型筒型基础(7)顶出泥面;
所述分舱型振荡水柱式波浪能转换装置(18)设置为一体结构,包括中央立柱(9)、振荡外筒(12)、加劲板(4);所述振荡外筒(12)下部悬空,且同轴嵌套设置于中央立柱(9)外部,所述加劲板(4)设置于中央立柱(9)和振荡外筒(12)之间,将中央立柱(9)和振荡外筒(12)之间环空划分为N个振荡水柱式发电舱室(5);所述加劲板(4)与分舱型筒型基础(7)中的分舱板(8)一一对应,所述加劲板(4)下端延伸至振荡外筒(12)外部,使得分舱型振荡水柱式波浪能转换装置(18)和分舱型筒型基础(7)之间有一定的间隙,从而使得海浪进入舱室内部;每个振荡水柱式发电舱室(5)顶部均设置有气动涡轮发电机(13),所述气动涡轮发电机(13)在双向气流的作用下同向转动,在海浪的作用下,压缩舱室内空气,带动气动涡轮发电机(13)发电。
2.根据权利要求1所述的联合波浪能和风力发电的筒型基础结构,其特征在于,所述外筒体(14)和分舱板(8)的轴向长度均相等。
3.根据权利要求1所述的联合波浪能和风力发电的筒型基础结构,其特征在于,所述中央立柱(9)上部设置有法兰盘(3),用于安装风力发电机的塔筒(2)和机头(1)。
4.一种上述权利要求1至3中任一项所述的联合波浪能和风力发电的筒型基础结构的施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
第一步:在陆地上,分别预制分舱型筒型基础(7)和分舱型振荡水柱式波浪能转换装置(18),其中气动涡轮发电机(13)所在舱顶的高程大于20年一遇的极端高水位,以保证上部的气动涡轮发电机(13)不被海水淹没,而振荡水柱式发电舱室(5)侧壁的下边缘高程应该保证在安装到位后海浪能够进入舱室内部;
第二步:将上部的分舱型振荡水柱式波浪能转换装置(18)与分舱型筒型基础(7)进行组装,分舱型振荡水柱式波浪能转换装置(18)的加劲板(4)与分舱型筒型基础(7)内部的分舱板(8)的位置相对应,从而增强结构的整体性并优化结构的传力性能;组装完成后检查上部分舱型振荡水柱式波浪能转换装置(18)内部的气密性以及分舱型筒型基础(7)的气密性;
第三步:确保气密性符合要求之后,在分舱型筒型基础(7)各分舱顶部的球阀(6)上装抽水抽气装置,在分舱型振荡水柱式波浪能转换装置(18)的顶部安装气动涡轮发电机(13),之后将联合波浪能和风力发电的筒型基础结构整体吊装到驳船上并进行固定,最后将上部风力发电机的塔筒(2)和机头(1)与中央立柱(9)上部的法兰盘(3)进行连接;
第四步:将驳船和联合波浪能和风力发电的筒型基础结构运输至指定的设计施工位置;
第五步:将联合波浪能和风力发电的筒型基础结构整体吊装离开驳船,打开分舱型筒型基础(7)分舱顶部的球阀(6),使得联合波浪能和风力发电的筒型基础结构在自重作用下下沉;当联合波浪能和风力发电的筒型基础结构在自重作用下沉放到位后,打开分舱型筒型基础(7)舱顶的抽水抽气装置,抽出舱内的水气,使得舱内压强小于大气压强,从而使联合波浪能和风力发电的筒型基础结构在压差的作用下沉放到位;
第六步:联合波浪能和风力发电的筒型基础结构沉放到位之后将球阀(6)上部的抽水抽气装置拆卸,施工完毕。
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