用于波能發電裝置的錨固系統的製作方法
2023-05-17 11:41:51 3
專利名稱：用于波能發電裝置的錨固系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種錨固系統，特別涉及一種用於漂浮式波能發電裝置的錨固系統。
背景技術：
海洋蘊藏著巨大的能量，波浪能是一種潔淨的可再生能源，利用波能發電技能滿足人們生產生活的需要，又不會對汙染環境，是一種值得倡導的能源利用方式。據測試，海浪對巖岸的衝擊力可達20_30t/m2，惡劣天氣時甚至可達60t/m2。巨大的海浪能把重達千噸的巖石翻轉，能將萬噸輪船推到岸上去。在這種條件下，對波能發電裝置進行固定就顯得尤為重要。目前，國內外漂浮式波能發電裝置的錨固系統還沒有人進行系統的研究，各種裝置都根據自己的結構和工作特點，結合其他漂浮式海洋結構物的錨固系統進行設計。而考慮潮差水位變化影響，適應不同高低水位均可滿足正常工作的錨固系統，還沒有太成熟和經濟性好的技術。
發明內容本實用新型旨在提供一種高可靠性、低建造成本的錨固系統，以適應漂浮式波能發電裝置在不同海況條件下的正常使用。本實用新型的技術方案是一種用于波能發電裝置的錨固系統，包括錨鏈、荷重懸塊和重力錨，重力錨錨定在海床上，錨鏈一端固定於重力錨上，另一端連接于波能發電裝置主體結構上，錨鏈以波能發電裝置主體結構為中心，呈中心對稱分布，荷重懸塊通過短鏈懸掛於錨鏈上。因本實用新型適用的波能發電裝置工作水域水深較小，平均水深為10m，故採用錨鏈而不用鋼索，它在強度、延伸率、斷裂位能、耐磨損及耐腐蝕等各種性能上都優於鋼索。由於發電裝置有可能受到來自各個方向的作用力，因此本錨固系統設計方案選用分布式。所述錨鏈數量為6，鏈徑為60mm，錨鏈單位長度在空氣中的質量為75_80kg/m，單根錨鏈的長度為27. 5m，單根錨鏈的水平跨度為22m。所述錨鏈型號為M3。所述荷重懸塊的數量為6，單塊荷重懸塊在空氣中的質量為lOOO-llOOkg，荷重懸塊距錨鏈下部末端的距離為17. 5m。所述短鏈數量為1-3根。所述重力錨為鋼筋混凝土製成的沉塊。因發電裝置預定工作海域的海底底質為基巖，採用一般型式的錨很難使錨爪伸入底質而獲得足夠大的抓力；而採用樁柱又需進行水下施工，使建造成本大增。為此，確定使用重力錨，即使用鋼筋混凝土製成的沉塊來代替錨。只要重力錨在海中有足夠的負浮力，靠其自身重力即可保證錨固的可靠性，保證裝置正常工作時不滑動走錨，極端惡劣環境下可適當發生位移，只需保證裝置不發生漂流丟失。本實用新型的有益效果在於1、可靠性高，多根錨鏈對稱式分布，整體穩定性高， 可靠度好；2、經濟性好，使用錨鏈形式，水下施工較少，建造成本低；3、可調節性，採用錨鏈半剛度系統，可根據水位變化自動調節平衡位置；4、工作性好，錨鏈懸掛荷重懸塊，增大錨鏈剛度，增加錨鏈拉力，減小裝置運動響應，保證裝置正常工作。
圖1是本實用新型的整體結構示意圖；圖2是本實用新型中錨鏈和荷重懸塊的布置示意圖；圖3是本實用新型中荷重懸塊的布置示意圖。其中1-波能發電裝置主體結構；2-錨鏈；3-荷重懸塊；4-重力錨；5-短鏈。
具體實施方式
結合實施例具體說明本實用新型。參見圖1，一種用于波能發電裝置的錨固系統，包括錨鏈2、荷重懸塊3和重力錨4， 重力錨4錨定在海床上，錨鏈2 —端固定於重力錨4上，另一端連接于波能發電裝置主體結構1上，錨鏈2以波能發電裝置主體結構1為中心，呈中心對稱分布，荷重懸塊3通過短鏈 5懸掛於錨鏈2上。參見圖2及圖3，錨鏈2數量為6，鏈徑為60mm，錨鏈2單位長度在空氣中的質量為75-80kg/m，單根錨鏈2的長度為27. 5m,單根錨鏈2的水平跨度為22m。錨鏈2 型號為M3。荷重懸塊3的數量為6，單塊荷重懸塊3在空氣中的質量為lOOO-llOOkg，荷重懸塊3距錨鏈2下部末端的距離為17. 5m。短鏈5數量為1_3根。重力錨4為鋼筋混凝土製成的沉塊。當波能發電裝置主體結構1正常工作時，波浪載荷不斷地作用其上，本實用新型的錨鏈2具有較大的初始拉力，荷重懸塊3也增大運動阻尼，阻止波能發電裝置大幅度的運動。當波能發電裝置主體結構1有一定位移時，有荷重的錨鏈2產生較大的回覆力，使波能發電裝置主體結構1趨於平衡位置。由于波能發電裝置主體結構1工作地點潮汐水位變化較大，由於錨鏈2是半剛性結構形式，當水位變化時，在波能發電裝置主體結構1浮力、自身重力、錨鏈拉力的作用下會改變錨鏈2形狀，達到新的平衡位置，保證波能發電裝置繼續正常工作。當遇到極端海況時，波能發電裝置主體結構1不再正常工作，此時不用考慮波能發電裝置運動，只需保證錨固系統不被破壞，為波能發電裝置提供安全保證。由於錨固系統錨鏈2都具有較大安全係數，破壞強度值較大，故能保證錨固系統不被破壞，即為波能發電裝置提供了安全保證。
權利要求1.一種用于波能發電裝置的錨固系統，其特徵在於，包括錨鏈、荷重懸塊和重力錨，重力錨錨定在海床上，錨鏈一端固定於重力錨上，另一端連接于波能發電裝置主體結構上，錨鏈以波能發電裝置主體結構為中心，呈中心對稱分布，荷重懸塊通過短鏈懸掛於錨鏈上。
2.根據權利要求1所述的用于波能發電裝置的錨固系統，其特徵在於，所述錨鏈數量為6，鏈徑為60mm，錨鏈單位長度在空氣中的質量為75_80kg/m，單根錨鏈的長度為27. 5m, 單根錨鏈的水平跨度為22m。
3.根據權利要求1或2所述的用于波能發電裝置的錨固系統，其特徵在於，所述錨鏈型號為M3。
4.根據權利要求1所述的用于波能發電裝置的錨固系統，其特徵在於，所述荷重懸塊的數量為6，單塊荷重懸塊在空氣中的質量為lOOO-llOOkg，荷重懸塊距錨鏈下部末端的距離為17. 5mο
5.根據權利要求1所述的用于波能發電裝置的錨固系統，其特徵在於，所述短鏈數量為1-3根。
6.根據權利要求1所述的用于波能發電裝置的錨固系統，其特徵在於，所述重力錨為鋼筋混凝土製成的沉塊。
專利摘要本實用新型涉及一種用於漂浮式波能發電裝置的錨固系統。本實用新型旨在提供一種高可靠性、低建造成本的錨固系統，其技術方案是一種用于波能發電裝置的錨固系統，包括錨鏈、荷重懸塊和重力錨，重力錨錨定在海床上，錨鏈一端固定於重力錨上，另一端連接于波能發電裝置主體結構上，錨鏈以波能發電裝置主體結構為中心，呈中心對稱分布，荷重懸塊通過短鏈懸掛於錨鏈上。本實用新型可靠性高，多根錨鏈對稱式分布，整體穩定性高；使用錨鏈形式，水下施工較少，建造成本低；採用錨鏈半剛度系統，可根據水位變化自動調節平衡位置；錨鏈懸掛荷重懸塊，增大錨鏈剛度，增加錨鏈拉力，減小裝置運動響應，保證裝置正常工作。
文檔編號B63B21/50GK201941947SQ20102064376
公開日2011年8月24日 申請日期2010年12月6日 優先權日2010年12月6日
發明者劉婭君, 劉棟, 劉臻, 史宏達, 王鴻旭, 邵萌, 黃燕 申請人:中國海洋大學