水泵变频调速无负压节能365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 设备应用的注意事项

      近几年变频调速无负压节能365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 设备在365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 系统发展很快，但在实际应用中仍然存在着较大的盲目性，导致节能效果不尽人意。本文针对变频调速无负压节能365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 设备在水泵节能方面谈一些浅显的看法，以供商酌。

1 变频调速无负压节能365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 设备与水泵节能

　　水泵节能离不开工况点的合理调节。其调节方式不外乎以下两种：管路特性曲线的调节，如关阀调节；水泵特性曲线的调节，如水泵调速、叶轮切削等。在节能效果方面，改变水泵性能曲线的方法，比改变管路特性曲线要显着得多[1]。因此，改变水泵性能曲线成为水泵节能的主要方式。而变频调速无负压节能365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 设备在改变水泵性能曲线和自动控制方面优势明显，因而应用广泛。但同时应该引起注意的是，影响变频调速节能效果的因素很多，如果盲目选用，很可能事与愿违。

2 影响变频调速无负压节能365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 设备范围的因素

　　水泵调速一般是减速问题。当采用变频调速时，原来按工频状态设计的泵与电机的运行参数均发生了较大的变化，另外如管路特性曲线、与调速泵并列运行的定速泵等因素，都会对调速的范围产生，一，定影响。超范围调速则难以实现节能的目的。因此，变频调速不可能，无，限，制调速。一般认为，变频调速不宜低于额定转速50％，处于75％～100％较好，并应结合实际经计算确定。

2.1 水泵工艺特点对调速范围的影响

　　理论上，水泵调速高，效区为通过工频高，效区左右端点的两条相似工况抛物线的中间区域OA1A2（见图1）。实际上，当水泵转速过小时，泵的效率将急剧下降，受此影响，水泵调速高，效区萎缩为PA1A2[2]（显然，若运行工况点已超出该区域，则不宜采用调速来节能了。）图中H0B为管路特性曲线，则CB段成为调速运行的高，效区间。为简化计算，认为C点位于曲线OA1上，因此，C点和A1点的效率在理论上是相等的。C点就成为较小转速时水泵性能曲线高，效区的左端点。

　　因此，较小转速可这样求得：

　　由于C点和A1点工况相似，根据比例律有：

　　　　(QC/Q1)2=HC/H1

　　C点在曲线H=H0+S·Q2上有：

　　　　HC=H0+S·QC2

　　其中，HC、QC为未知数，解方程得：

　　　　HC=H1×H0/(H1-S·Q12)

　　　　QC=Q1×[H0/(H1-S·Q12)]1/2

　　根据比例律有：

　　　　nmin=n0×[H0/(H1-S·Q12)]1/2

2.2 定速泵对调速范围的影响

　　实践中，365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 系统往往是多台水泵并联365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 。由于投资昂贵，不可能将所有水泵全部调速，所以一般采用调速泵、定速泵混合365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 。在这样的系统中，应注意确保调速泵与定速泵都能在高，效段运行，并实现系统较优。此时，定速泵就对与之并列运行的调速泵的调速范围产生了较大的影响[2]。主要分以下两种情况：

2.2.1 同型号水泵一调，一，定，并列运行时，虽然调度灵活，但由于无法兼顾调速泵与定速泵的高，效工作段，因此，此种情况下调速运行的范围是很小的。

2.2.2 不同型号水泵一调，一，定，并列运行时，若能达到调速泵在额定转速时高，效段右端点扬程与定速泵高，效段左端点扬程相等。则可实现较大范围的调速运行。但此时调速泵与定速泵 不允许互换后并列运行。

2.3 电机效率对调速范围的影响

　　在工况相似的情况下，一般有N∝n3，因此随着转速的下降，轴功率会急剧下降，但若电机输出功率过度偏移额定功率或者工作频率过度偏移工频，都会使电机效率下降过快， 终都影响到整个水泵机组的效率。而且自冷电机连续低速运转时，也会因风量不足影响散热，威胁电机安全运行。

3 管路特性曲线对调速节能效果的影响

　　虽然改变水泵性能曲线是水泵节能的主要方式，但是在不同的管路特性曲线中，调速节能效果的差别却是十分明显的。为了直观起见，这里采用图2说明。在设计工况相同的3个365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 系统里（即较大设计工况点均为A点，均需把流量调为QB），水泵型号相同，但管路特性曲线却不相同，分别为：

　　①H=H1+S1·Q2（H0=H1）

　　②H=H2+S2·Q2（H0=H2，H1＞H2）

　　③H=S3·Q2（H0=H3=0）

　　很显然，若采用关阀调节，则3个系统满足流量QB的工况点均为B点，对应的轴功率为NB；若采用调速运行，则3个系统满足流量QB的工况点分别为C，D，E点，其对应的运行转速分别为n1，n2，n3，相应的轴功率分别为NC，ND，NE。由于N∝Q·H，所以各点轴功率满足NB＞NC＞ND＞NE。

　　可见，在管路特性曲线为H=H0+S·Q2的系统中采用调速节能时，H0越小，节能效果越好。反之，当H0大到，一，定，程度时，受电机效率下降和调速系统本身效率的影响，采用变频调速可能不节能甚至反而增加能源浪费。

4 两种调速365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 方式节能效果比较

　　在365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 系统中，变频调速无负压节能365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 设备一般采用以下2种365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 方式：变频恒压变流量365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 和变频变压变流量365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 。其中，前者应用得更广泛，而后者技术上更为合理，虽然实施难度更大，但代表着水泵变频调速节能技术的发展方向。

4.1 变频恒压（变流量）365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站

　　所谓恒压365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 方式，就是针对离心泵“流量大时扬程低，流量小时扬程高”的特性，通过自控变频系统，无论流量如何变化，都使水泵运行扬程保持不变，即等于设计扬程。若采用关阀调节，当流量由Q2→Q1时，则工况点由A1变为A2，浪费扬程△H=H1-H3=△H1+△H2。若采用变频恒压365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 ，则自动将转速调至n1，工况点处于B1点（参见图3）。由于变频调速是无级变速，可以实现流量的连续调节，所以，恒压365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 工况点始终处于直线H=H2上，在控制方式上，只需在水泵出口设定一个压力控制值，比较简单易行。显然，恒压365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 节约了△H1，而没有考虑△H2。因此，它不是较经济的365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 调节方式，尤其在管路阻力大，管路特性曲线陡曲的情况下，△H2所占的比重更大，其局限性就显而易见。

4.2 变频变压（交流量）365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站

　　变压365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 方式控制原理和恒压365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 相同，只是压力设置不同。它使水泵扬程不确定，而是沿管路特性曲线移动（参见图3）。当流量由Q2→Q1时，自动将转速调至n2，工况点处于B2点。此时水泵轴功率n2小于恒压365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 水泵轴功率N1。变压365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 理论上避免了流量减少时扬程的浪费，显然优于恒压365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 。

　　但变压365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 本质上也是一种恒压，不过将水泵出口压力恒定变成了控制点压力恒定，它一般有2种形式：

4.2.1 由流量Q确定水泵扬程

　　流量计将测得的水泵流量Q反馈给控制器，控制器根据H=H0+S·Q2确定水泵扬程H，通过调速使H沿设计管路特性曲线移动。

　　但在生产实践中情况比较复杂。对于单条管路输水系统，是可以得到与之对应的一条管路特性曲线的。而在市政365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 管网中，则很难得到一条确定的管路特性曲线。在实践中，只能根据管网实际运行情况，通过尽时能接近实际的假设，计算出近似的管路特性曲线。

4.2.2 由较不利点压力Hm确定水泵扬程

　　即需在管网较不利点设置压力远传设备，并向控制室传回信号，控制器据此使水泵按满足较不利点压力所需要的扬程运行、由于管网较不利点往往距离泵站较远，远传信号显得不太方便，而且，在市政365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 系统中，由于管网的调整，用水状况的变化等随机因素的影响，都会使实际较不利点和设计较不利点发生一些偏差，给变压365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 的实施带来困难。

5 无负压节能365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 设备结论

　　①变频调速无负压节能365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 设备是一种应用广泛的水泵节能技术，但却具有较为严格的适用条件，不可能简单地应用于任何365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 系统，具体采取何种节能措施，应结合实际情况区别对待

　　②变频调速适用于流量不稳定，变化频繁且幅度较大，经常流量明显偏小以及管路损失占总扬程比例较大的365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 系统。

　　③变频调速个适用于流量较稳定，工况点单一以及静扬程占总扬程比例较大的365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 系统。

　　④变频变压365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 优于变频恒压365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 。