1 引言
水泵采用变频调速可以到达很好的节能效果,这在同行业中已经有很多人写了大量的
论文进展论述。但其结果却有很多不尽人意的地方,有很多结论甚至是错误的和无法解释清
楚的,本文以简易的图解分析法来进展进一步的解释和分析。
2 水泵变频运行分析的误区
2.1 有很多人在水泵变频运行的分析中都习惯引用风机水泵中的比例定律
流量比例定律 Q1/Q2=n1/n2
扬程比例定律 H1/H2=(n1/n2)2
轴功率比例定律 P1/P2=(n1/n2)3
并由此得出结论:水泵的流量与转速成正比,水泵的扬程与转速的平方成正比,水泵的输出
功率与转速的 3 次方成正比。
以上结论确实是由风机和水泵的比例定律中引导出来的,但是却无法解释如下问题:
(1) 为什么水泵变频运行时频率在 30~35Hz 以上时才出水?
(2) 为什么水泵在不出水时电流和功率极小,一旦出水时电流和功率会有一个突跳,然后才
随着转速的升高而升高?
2.2 绘制水泵的性能特性曲线和管道阻力曲线
很 多 人 绘 制 出 水 泵 的 性 能 特 性 曲 线 和 管 道 阻 力 曲 线 如 图 1 所 示 。
图 1 水泵的特性曲线
图 1 中,水泵在工频运行的特性曲线为 F1,额定工作点为 A,额定流量 QA,额定扬程
HA,管网理想阻力曲线 R1=KQ 与流量 Q 成正比。采用节流调节时的实际管网阻力曲线 R2,
工作点为 B,流量 QB,扬程 HB。采用变频调速且没有节流的特性曲线 F2,理想工作点为 C,
流量 QC,扬程 HC;这里 QB=QC。
按图 1 中所示曲线,要想用调速的方法将流量降到零,必须将变频器的频率也降到零,但这
与实际情况是不相符的。实际水泵变频调速时,频率降到 30~35Hz 以下时就不出水了,流量
已经降到零。
2.3 变频泵与工频泵并联
变频泵与工频泵并联运行时,由于工频泵出口压力大,变频泵出口压力小,因此疑心
变频泵是否会不出水?是否工频泵的水会向变频泵倒灌?
3 以上分析的误区
(1) 相似定律确实是风机水泵在理论分析当中的一条很重要的定律,它说明相似泵(或风机)
在相似工况下运行时,对应各参数之相互关系的计算公式。而比例定律是相似定律作为特例
演变而来的。即两台完全一样的泵在一样的工况条件下,输送一样的流体,且泵的直径和输
送流体的密度不变,仅仅转速不同时,水泵的流量、扬程和功率与转速之间的关系。
(2) 在风机单机运行时,风门挡板不变且温度和密度不变时,管网阻力只与风机的流量有关,
阻力系数为常数。因此其运行工况与标准工况一样,可以应用比例定律。但在风机并联运行
时,由于出口风压受其它风机的风压的影响,出口流量也与总流量不同,造成工况变化,因
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