基于变频控制的自升式风电平台机舱通风系统设计与研究

机舱通风系统是自升式风电平台重要的动力辅助系统。本文研究了具有自升式风电平台特色的机舱通风系统,对机械进风自然排风与机械进排风两种通风方式进行分析比较,并提出了先进的变频控制机舱通风系统设计理念。通过正在建造中的项目实例,详细介绍了基于变频控制的机舱通风系统的核心设计思路,展现了该系统智能、节能和安全可靠等诸多优势,对今后自升式风电平台机舱通风系统设计具有重要的指导意义。     

2 000 t海上风电安装平台机舱通风系统布置优化

以2 000 t自升自航式一体化海上风电安装平台为例，对机舱通风系统进行布置优化。从风管路径、风量分配、风管尺寸和风管结构等方面详细介绍优化方案，解决该平台机舱通风系统在实船布置过程中遇到的困难，为以后类似平台机舱通风系统的设计和优化提供参考。     

一种适用于船舶复杂机舱的改进型变频通风控制逻辑

介绍一种改进型变频通风自动控制逻辑,适用于大型商船复杂机舱通风系统。在普遍应用的基于排风温度信号和机舱内压力信号进行变频风机控制的基础上,补充若干个温度传感器(Temperature Transmitter,TT),用以对发电机室、净油机室等重点舱室温度进行监控并给予重点关注。简化变频风机的运行控制逻辑,在兼顾节能降耗的基础上使得机舱变频风机控制逻辑更加简洁高效,通风系统的稳健性大幅提高,对于其他船舶的复杂机舱变频通风控制具有借鉴意义。     

变频通风技术在海洋平台中的节能应用

分析机舱变频通风系统风机风量与环境温度、设备散热条件的依存关系,明确机舱变频通风系统中采用温度和压力作为控制风机转速的因果关系,理论分析采用变频通风系统的节能效果,认为合理的通风布置对于变频通风系统发挥节能降耗作用具有重要作用,采用机舱变频通风系统可以提高目标平台的节能与环保性。     

某平台机舱进排风口气流组织的CFD模拟

某自升式平台的机舱进、排风口位置比较接近,机舱排出的热气受大气风影响可能返回进风口,进而提高进风温度,成为一个设计隐患。文章应用CFD技术,通过模拟一定的大气环境条件下进排风口处的气流组织,找出最不利工况,并提出切实可行的改进建议。     

变频动态调节技术在超深水钻井装置主机舱通风系统中的研究与应用

超深水钻井装置为满足DP3动力定位的严苛要求普遍采用主机舱分隔设计，但各主机舱通风需求量因平台载荷及外部环境变化而变化。本文以某深水钻井装置主机舱为目标，分析主机舱内通风需求量，根据机舱动态风量需求，采用变频技术控制风机转速，调节机舱进风量，达到机舱内外风压动态平衡。     

诱导通风系统在海洋平台机舱通风系统中的应用

在海洋平台机舱通风方案设计阶段,引入诱导通风系统。介绍机舱通风系统的设计,包括机舱通风量的计算,诱导风机的选型和喷嘴的设计等,并与传统机舱通风方式做比较,指出诱导通风系统的优点。     

基于变频驱动的自升式钻井平台升降控制系统

为进一步提高自升式钻井平台升降的安全性,基于JU2000E型自升式钻井平台升降系统的基本设计,提出结合故障安全型控制回路及冗余通信网络的综合保护措施设计方案。该保护方案在理论与实践层面适用于当前常规的变频驱动升降控制系统。故障失效模式与影响分析及升降试验的实施相互验证了综合保护措施在不同工况下的有效性和可靠性。     

机械通风对船舶机舱火灾烟气控制的影响分析

采用大涡模拟的方法,对某典型船舶机舱发生火灾后,进、排风机在不同启闭组合的通风条件下烟气控制的综合效果进行对比分析,旨在探究通风设备的开启对船舶火灾发展及烟气控制的综合影响.结果表明,在模拟研究的火灾阶段内,机械进风系统和机械排风系统的开启均能有效降低火场温度、提高火场能见度,对于火灾烟气控制具有积极影响.     

机舱分散式诱导通风系统设计

多台诱导风机分散式布置能实现对机舱设备和通风机的精确控制,达到智能控制和节能的要求。介绍机舱分散式诱导通风系统的设计,包括机舱设备的风量计算、诱导喷嘴的设计计算和诱导风机的选型设计。通过与传统的机舱通风系统的对比,指出分散式诱导通风系统的优势,供设计人员在设计机舱通风系统时参考。     

机舱热发散控制用通风参数影响的模拟分析

针对船舶机舱发电机组、锅炉等高负荷热源,研究采用空气射流通风技术进行热发散控制。结合机舱的现场条件,建立机舱热发散控制的物理模型,选用计算流体力学的标准k-ε模型作为数值模拟计算模型。采用正交试验法对稳态条件下的送风速度、喷嘴高度、送风温度、送风湿度、排风速度等因素进行了模拟试验分析。试验得出不同通风因素对热发散控制效果影响的显著性大小排序：送风温度、送风速度、喷嘴高度、排风速度。结合试验分析结果提出了热发散通风控制的优方案和考虑节能后再优化调整方案。     

机舱热发散控制用通风参数影响的模拟分析

针对船舶机舱发电机组、锅炉等高负荷热源,研究采用空气射流通风技术进行热发散控制。结合机舱的现场条件,建立机舱热发散控制的物理模型,选用计算流体力学的标准k-ε模型作为数值模拟计算模型。采用正交试验法对稳态条件下的送风速度、喷嘴高度、送风温度、送风湿度、排风速度等因素进行了模拟试验分析。试验得出不同通风因素对热发散控制效果影响的显著性大小排序:送风温度、送风速度、喷嘴高度、排风速度。结合试验分析结果提出了热发散通风控制的优方案和考虑节能后再优化调整方案。     

自升式钻井平台重量控制研究

基于振华振海一号300FT自升式钻井平台设计经验,总结了重量控制在自升式钻井平台中的重要性,讨论了平台设计建造过程中如何进行重量控制,分析了不同阶段中重量控制应注意的问题,为自升式平台设计及重量控制提供参考。     

"港海一”号自升式钻井平台升桩机构控制台系统

升桩机构是所有自升式钻井平台的重要设备.为确保钻井平台在海上升降,必须设计一套安全可靠的升桩机构和控制装置,以便钻井平台在海上有效地站立作业或迁移."港海一”号自升式钻井平台采用了液压油缸顶升式升桩机构,控制台综合了过程控制中的所有系统参数,成功地设计了一套傻瓜型操作,智能型功能的升桩系统.该系统经过近三年海上实际升降操作使用,证实了其高安全性、高可靠性、高效操作性的特点.可供该类型升降机构设计参考.     

模糊控制在自升式平台发电机冷却水中的应用

在自升式钻井平台或者生活平台上,发电机冷却水散热器控制都采用开环控制,缺点是耗能高,经济性能比较差。为了解决传统控制方案的问题,根据模糊控制原理,设计一种模糊控制器,用于控制自升式平台发电机冷却水散热器的风机转速。介绍模糊控制器的设计过程,包括模糊控制器输入输出接口设计,模糊化设计方法,模糊规则的制定,模糊清晰化方法,离线控制表的制定。并通过自升式平台应用,验证该模糊控制器的运行效果。结果表明该方法非常适用于自升式平台发电机冷却水控制。     

“港海一”号自升钻井平台升桩机构控制台系统

升桩机构是所有自升式钻井平台的重要设备。为确保钻井平台在海上升降，必须设计一套安全可靠的升桩机构和控制装置，以便钻井平台在海上有效地站立作业或迁移。“港海一”号自升式钻井平台采用了液压油缺顶升式升桩机构，控制台综合了过程控制中的所有系统参数，成功地设计了一套傻瓜型操作，智能型功能的升桩系统。该系统经过近三年海上实际升降操作使用，证实了其高安全性、高可靠性、高效操作性的特点。可供该类型升降机构设计参考。     

自升式风电平台冲桩系统设计与研究

冲桩系统是自升式风电平台关键的辅助系统。该文介绍了自升式风电平台冲桩系统,列举了目前常见的几种冲桩系统配置方案,对各种方案进行了对比,并通过冲桩系统在实际平台上的第一手应用数据,得出了在特定海床土质情况下,高压水冲桩系统具有较好冲桩效果的结论。结论对最新一代自升式风电平台冲桩系统的设计有着重要的指导意义,对今后自升式风电平台冲桩系统的设计也提供了思路。     

自升式钻井平台悬臂梁系统设计

悬臂梁系统作为自升式钻井平台最重要的作业模块,是自升式钻井平台开发设计的关键要素。以SJ350自升式钻井平台项目为依托,分析国内外自升式钻井平台各型悬臂梁的设计特点,对悬臂梁的作业方式、主尺度规划、结构形式设计和滑移装置选型进行深入研究,提出悬臂梁主尺度和组合载荷参数,制定悬臂梁载荷图谱。     

近海自升式钻井平台设计方案研究

在调研的基础上,给出中国沿海及近海区域的环境条件和作业需求。研究自升式平台的主要尺度要素,提出由1个三角式船体和3个三角桁架桩腿、桩靴以及悬臂梁组成的平台结构。对平台的双层底、机械甲板、主甲板和钻台、生活区甲板以及直升机甲板等进行了优化布置,给出了自升式平台总体布置设计优选方案。按照国家或行业现有法律法规及标准规范的相关要求,设计了悬臂梁与钻井系统、固桩与升降系统、吊机与甲板机械系统、动力与消防救生系统等,并给出了该平台的可变载荷、钻井载荷和最大提升能力等。该平台的设计方案研究为后续设计奠定基础,为我国近海自升式平台的研发提供了船型储备和相关技术积累。     

船舶机舱机械通风的计算与气流组织分析

通过某型油轮机舱通风所需通风量的计算和机舱气流组织的仿真分析,指出,船舶机舱的通风效果不仅与通风量有关,而且也和机舱内合理的气流组织有关.通风量计算以为基础,在计算出通风量的基础上进行了风机的选型;气流组织分析是通过CFD软件Airpak为工具的,合理的气流组织可以改善机舱内局部通风的环境,从而使得如集油盘、污油井等易于产生油气聚集的区域在气流的冲击下,油气的聚集浓度降低,提高了机舱的安全性.分析结果表明,利用Airpak进行气流组织分析也有利于优化风管的尺寸、排风栅的面积和进风栅的高度设计.