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- 武漢特種工業(yè)泵廠有限公司專業(yè)從事泵產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計、制造、銷售和服務(wù)。公司始創(chuàng)于1993年，注冊資本1.55億元人民幣。??園區(qū)擁有國內(nèi)領(lǐng)先的大型鑄件生產(chǎn)線，可生產(chǎn)不同材質(zhì)優(yōu)質(zhì)鑄件。為確保出廠產(chǎn)品滿足設(shè)計要求，公司按國家B級試驗臺標準建有泵性能測試站，為國內(nèi)較早成立的水氣兩用泵產(chǎn)品智能測試中心。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于煤礦、冶金、農(nóng)業(yè)排灌、城市防洪、電力等行業(yè)。
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小議離心泵變頻調(diào)速（之一）
1、引言
離心泵采用變頻調(diào)速可以達到很好的節(jié)能效果，這在同行業(yè)中已經(jīng)有很多人寫了大量的論文進行論述。但其結(jié)果卻有很多不盡人意的地方，有很多結(jié)論甚至是錯誤的和無法解釋清楚的，本文以簡易的圖解分析法來進行進一步的解釋和分析。
2、離心泵變頻運行分析的誤區(qū)
2.1有很多人在離心泵變頻運行的分析中都習(xí)慣引用離心泵中的比例定律
流量比例定律 Q1/Q2=n1/n2
揚程比例定律 H1/H2=(n1/n2)2
軸功率比例定律 P1/P2=(n1/n2)3
并由此得出結(jié)論：離心泵的流量與轉(zhuǎn)速成正比，離心泵的揚程與轉(zhuǎn)速的平方成正比，離心泵的輸出功率與轉(zhuǎn)速的3次方成正比。
以上結(jié)論確實是由離心泵的比例定律中引導(dǎo)出來的，但是卻無法解釋如下問題:
(1)為什么離心泵變頻運行時頻率在30~35Hz以上時才出水？
(2)為什么離心泵在不出水時電流和功率極小，一旦出水時電流和功率會有一個突跳，然后才隨著轉(zhuǎn)速的升高而升高？
2.2繪制離心泵的性能特性曲線和管道阻力曲線
很多人繪制出離心泵的性能特性曲線和管道阻力曲線如圖1所示
(圖1)離心泵的特性曲線
圖1中，離心泵在工頻運行的特性曲線為F1，額定工作點為A，額定流量QA，額定揚程HA，管網(wǎng)理想阻力曲線R1=K1Q與流量Q成正比。采用節(jié)流調(diào)節(jié)時的實際管網(wǎng)阻力曲線R2，工作點為B，流量QB，揚程HB。采用變頻調(diào)速且沒有節(jié)流的特性曲線F2，理想工作點為C，流量QC，揚程HC;這里QB=QC
按圖1中所示曲線，要想用調(diào)速的方法將流量降到零，必須將變頻器的頻率也降到零，但這與實際情況是不相符的。實際離心泵變頻調(diào)速時，頻率降到30~35Hz以下時就不出水了，流量已經(jīng)降到零。
2.3變頻泵與工頻泵并聯(lián)
變頻泵與工頻泵并聯(lián)運行時，由于工頻泵出口壓力大，變頻泵出口壓力小，因此懷疑變頻泵是否會不出水？是否工頻泵的水會向變頻泵倒灌？
3、以上分析的誤區(qū)
(1)相似定律確實是風(fēng)機離心泵在理論分析當中的一條很重要的定律，它表明相似泵(或風(fēng)機)在相似工況下運行時，對應(yīng)各參數(shù)之相互關(guān)系的計算公式。而比例定律是相似定律作為特例演變而來的。即兩臺完全相同的泵在相同的工況條件下，輸送相同的流體，且泵的直徑和輸送流體的密度不變，僅僅轉(zhuǎn)速不同時，離心泵的流量、揚程和功率與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系。
(2)在風(fēng)機單機運行時，風(fēng)門擋板不變且溫度和密度不變時，管網(wǎng)阻力只與風(fēng)機的流量有關(guān)，阻力系數(shù)為常數(shù)。因此其運行工況與標準工況相同，可以應(yīng)用比例定律。但在風(fēng)機并聯(lián)運行時，由于出口風(fēng)壓受其它風(fēng)機的風(fēng)壓的影響，出口流量也與總流量不同，造成工況變化，因此，比例定律已經(jīng)不再適用了。
(3)相似定律在引風(fēng)機中，如果擋板不變但介質(zhì)溫度和密度發(fā)生了變化時，作為特例，其形式也發(fā)生了變化，與上述比例定律不同，必須進行溫度或密度的修正。
(4)在離心泵方面，比例定律僅適用于離心泵的出水口和進水口之間沒有高度差，即沒有凈揚程的情況。比如在沒有落差的同一水平面上遠距離輸水，離心泵的輸出揚程(壓力)僅用來克服管道的阻力，在這種情況下，當轉(zhuǎn)速降到零時，揚程(壓力)也降到零，流量也正好降到零，這是理想的離心泵運行工況。圖1中工作點A和C就完全適合這種工況，可以使用比例定律。
(5)但實際離心泵運行工況不可能達到理想工況，離心泵的出水口和進水口之間是有高度差的，有時還很大。在離心泵并聯(lián)運行時，離心泵的出水口壓力還要受到其它離心泵運行壓力的影響。并聯(lián)運行的泵要想出水，其揚程必須大于其它離心泵當時的壓力。離心泵出口流量并不是總管網(wǎng)流量，總管網(wǎng)流量為所有運行的離心泵的流量和。由于管網(wǎng)總流量增大和阻力增大，因而，并聯(lián)運行的離心泵揚程更高，工況發(fā)生變化，因此，比例定律在此也不再適用。（未完待續(xù)）
