风机的检修与维护

风机作为工农业中常用的气体压缩和输送机械,如何更为经济、有效、可靠地对其进行维护与检修一直是行业研究的重点,而对其进行状态监测和故障诊断,及时发现故障,从而制定基于状态的预防性的检修与维护具有重要意义.本文在总结风机常见故障及其排除方法后,对风机的常用检修与维护方法进行了阐述,接着状态监测和故障诊断在风机领域的研究现状...     

基于灰色关联分析的风机故障诊断

风机作为船舶工业领域的关键设备,对正常生产有很重要的作用。当前的诊断方法尚难以对风机实现整个故障状态空间上的实时状态监测和故障诊断,通过分析风机故障诊断方法的差异,提出结合风机典型故障信号源特征,利用风机征兆和故障之间的关系建立故障样本,通过灰色关联分析法建立风机状态数据与故障数据样本的联系,利用关联程度的大小达到有效识别风机故障的目的,试验表明该方法具备正确性和可行性,能够指导风机的故障诊断工作。     

冰致海上风电基础结构稳态振动分析

为了明确海上风电基础结构稳态振动发生的条件,根据原型结构用ANSYS软件建立有限元模型,利用经验公式对海上风机基础结构发生稳态振动的冰况进行理论计算;采用具有黏结-破碎功能的离散元方法对不同冰况下的冰与海上风机基础结构相互作用进行数值模拟,得到不同冰况下结构振动模式;依据渤海海域冰厚冰速分布概率经验公式,得到海上风电基础结构可能会出现稳态振动的概率。结果表明,在满足一定条件的冰况下,海上风电基础结构可能会发生稳态振动和出现频率锁定现象,但发生的概率很小。     

采用混合材料的离心风机转子的模态分析

多级离心风机转子模态分析是其动力学分析的一个重要方面.采用UG建立离心风机转子的三维模型,运用非结构化网格对风机转子模型进行网格划分,利用ANSYS对其进行模态分析.分析并探讨了自由模态和约束模态两种状态下的固有频率和振型,获得了各阶频率对应的振型图.改变风机转子结构材料属性,比较了Q235材料、铸铝材料以及混合材料所对应转子模态的固有频率和振型的改变.文中所做研究解决了该型号离心风机设计时的共振问题,同时也为其它离心风机的设计与动力学分析提供了参考.     

海上风电场通航安全分析

海上风电场占用了较大海域,可能会对船舶的习惯航路航行造成干扰;此外,风机对船舶瞭望及通信信号有一定的遮蔽,风机自身也产生一定的电磁干扰,对船舶航行安全造成影响。对风电场水域可能存在的通航风险进行识别,并从自然环境、交通环境、风电场设计等三方面对有关风险因素进行系统分析,在此基础上提出对应的安全保障措施,有利于减少船舶碰撞风机的可能性,降低风电场海域的通航风险。     

海上风电场区船舶A~*避碰寻路算法

针对国内风电场距离航道较近、船舶在其附近航行时容易发生碰撞事故的问题,研究基于A~*改进算法的海上风电场水域船舶避碰寻路算法。基于改进的人工势场模型,按照船舶避碰要求建立风机威胁势场和他船威胁势场;将风电场区地图栅格化,计算各小方格处总的威胁值,构建威胁地图;以各栅格的威胁值作为船舶航行代价,利用A~*算法找出从当前点到目标点的移动航线;针对采用普通A~*算法生成的航线中拐点多、方向受限的问题,提取各拐点进行通视性检验并删除冗余点,最终得到符合船舶在风电场区航行要求的安全航线。仿真试验结果表明:采用该方法得到的规划航线能在与风机障碍物保持安全距离的同时,具有最短长度。     

海洋平台变频空调风机频率模糊控制系统

传统变频空调风机频率控制系统,在海洋平台上的使用过程中,受到海洋平台特殊环境因素的影响,风机转速扰动系数增大,并具有不确定性。导致频率控制系统无法对风机转子转速频率进行准确识别,致使风机转速负载过大,风量调节失常。针对问题的产生,提出海洋平台变频空调风机频率模糊控制系统设计。1)对风机转子常规运行频率曲线进行分析;2)根据曲线变化针对性引入模糊频率优选算法,对曲线失常部分的转速频率进行修正;3)在现有控制系统上接入变频控制器,实现模糊频率优选算法的平台计入,保证风机频率模糊计算的稳定运行;4)通过仿真实验的方式对提出设计的控制系统进行有效性与稳定性测试,并对数据进行对比证明。     

基于人工智能和数字孪生技术的码头全周期健康监测应用研究

码头健康监测是利用现场的、无损的、实时的方式采集码头结构与环境信息,通过分析结构反应的各种特征对码头结构状态进行识别,提高码头设施的安全性、适用性和耐久性,确保码头设施处于良好技术状态。通过对码头健康监测的现状研究,对码头的全周期健康监测技术路线进行研究,同时引入基于人工智能数字孪生技术对码头的技术状态进行识别,为码头全周期安全运行提供技术支撑。     

基于光纤光栅传感技术的船舶结构健康监测系统

船舶的结构缺陷常常影响其安全性能,大型结构健康监测系统可以实时监测结构的健康状态,从而预防事故的发生。本文对该系统中采用的传感方法加以讨论,分析了光纤光栅技术的优越性,提出在船舶监测系统中使用光纤光栅传感器,并对该系统研发内容作出了初步探讨。     

海上风电安装船关键部位结构强度研究

海上风机吊装作业船是建设海上风电场的关键设备,具备自航、自升、运输、起重等功能,安装作业工况复杂。利用有限元软件对海上风机吊装船的船体平台和桩腿、桩靴、固桩架等关键结构的力学性能进行了较为全面的研究和分析。计算结果表明,船体和其他关键结构的强度与刚度均满足要求。研究工作有助于掌握和了解该船型的结构特点和各关键结构的应力水平,对结构设计和相应规范的制定有一定的参考价值。     

海上风机基础选型

海上风机基础结构是海上风电场的基本组成部分,海上风机基础结构的安全性和可靠性是海上风电场高效稳定运行的基础。海上风机基础的建造和施工在海上风电工程造价中占比接近30%,是海上风电场工程建设中除风电机组设备投资外成本占比最高的环节。根据目前已经建成项目和在建项目风机基础情况统计,重力式、单桩、导管架、水下三桩、水上三桩、高桩承台、单桶/多桶吸力桶、漂浮式等基础形式均有商业化应用,其中单桩和导管架基础形式是经济性相对较优、施工工效最高、应用比重较高的基础形式,本文对各种基础形式的特点和应用情况进行简要介绍。     

深海潜水器载人舱结构健康监测评估系统研究

深海载人潜水器是海洋资源勘探和开发的重要装备,其载人舱球壳是保证下潜人员安全及舱内设备正常工作的基础,为及时掌握载人舱球壳在长期使用过程中的安全状态,对其进行健康监测与实时评估十分必要。本文首先对4 500 m潜水器载人舱球壳进行受力分析;然后根据球壳特征和监测需求设计载人舱球壳健康监测评估系统;对钛合金蠕变对系统测量结果的影响进行了研究分析,研究结果表明在最大工作压力下蠕变对测量结果的影响小于1%;最后给出了结构安全性评估算法函数,并用球壳静水外压试验数据对结构评估算法进行验证。     

牵索锚固式海上风机基础结构设计与分析

海上风电开发中随着水深增加,传统的固定式风机基础的劣势逐步显现,建造成本也显著增加。本文提出了一种适用水深范围广、结构简单、刚度可调的新型牵索锚固式海上风机基础结构。结合海上风电场设计实践和经验,归纳了牵索锚固式海上风机基础的设计重点。以3MW海上风力发电机组为例,分析不同牵索结构设计参数对基础结构的影响,通过计算发现,索缆根数、夹角对结构位移影响显著,而对应力影响微弱,索缆牵拉位置对结构应力位移影响都很显著。分析牵索锚固式风机基础结构在工作荷载和环境荷载耦合作用下的力学性能,计算结果显示,牵索锚固式海上风机基础结构不会发生强度破坏,但位移可能超过使用限制。     

深海潜水器载人舱结构健康监测评估系统研究

深海载人潜水器是海洋资源勘探和开发的重要装备,其载人舱球壳是保证下潜人员安全及舱内设备正常工作的基础,为及时掌握载人舱球壳在长期使用过程中的安全状态,对其进行健康监测与实时评估十分必要.本文首先对4500m潜水器载人舱球壳进行受力分析;然后根据球壳特征和监测需求设计载人舱球壳健康监测评估系统;对钛合金蠕变对系统测量结果的影响进行了研究分析,研究结果表明在最大工作压力下蠕变对测量结果的影响小于1％;最后给出了结构安全性评估算法函数,并用球壳静水外压试验数据对结构评估算法进行验证.     

海上风机吊装运输船及其吊装方式的研究概况

介绍了国内外海上风电的发展情况和前景,风电场建设对风机吊装运输船的需求;阐述了海上风机吊装运输船的分类及风机安装方式的发展变化。     

基于P-y曲线法的海上风机三桩基础非线性有限元分析

P-y曲线法是API、DNV等规范推荐的一类分析横向受荷桩的桩土相互作用的方法,它考虑了土的分层特征、不同土类及荷载类型等因素,能较好地反映桩土之间的非线性关系。本文结合某海上风电场建设项目的工程实例,根据P-y曲线法确定了海上风机三桩桩基础与桩周土体间的作用关系;以ANSYS有限元软件为平台,建立了海上风机三桩基础的有限元模型,考虑风机运行荷载、风荷载及波浪荷载共同作用的极端工况,对结构的受力情况进行了分析,确定风机在此工况下能安全运行,为该风电场的设计与施工提供了一定的理论依据与技术参考。     

海上风电场风机桩基局部冲刷计算

建设海上风电场时,风机所处的环境十分复杂,在风、浪、流等要素的影响下,风机桩基周围会出现冲刷坑,而风机桩基的局部冲刷深度是工程设计的重要参数.采用胜利埕岛油田海洋平台桩基局部冲刷现场观测资料,对常用的两个桩基局部冲刷经验公式进行验证,并对拟建的风电场工程风机桩基的局部冲刷深度进行计算,计算结果具有一定的参考价值.     

海上风机吊装与运输专用工作船设计

海上风机吊装作业船是建设海上风电场的关键设备.为适应江苏地区海上风电场建设的需要,针对江苏沿海潮间带及沿海区域海上风电场风电机组安装作业要求,进行了海上风机吊装与运输专用作业船设计.所完成的86.7 m自航自升式海上风机吊装与运输专用作业船属海上风电场建设第3代吊装工作平台,具备自航、自升、运输、起重等复合功能,可完成...     

投资海上风电成本评估的指导方案（下）

基于海上风电场需对风机基础电气设备和海底电气设备进行投资．成本较高,我们可以通过增大装机功率来提高其收益。本文承接投资海上风电成本评估的指导方案（上）的内容．将继续分析海上风电场的设计、开发和启动的总体投资,并建模分析了海上风电场每一部分的相关成本。     

新型止水材料在海上风电风机基础工程中的应用

海上风力发电机组内部电气设备对室内环境空气湿度控制要求很高,因此风电机组预先埋入风机基础高桩混凝土承台中的过渡段塔筒与承台结合部位止水措施极其重要。文中介绍在东海大桥近海风电场风机基础中应用的新型止水材料的技术性能、施工操作流程及技术措施、健康与安全防护措施等。实际运行情况表明其能够满足设计使用性能要求。