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1、引言

離心泵采用變頻調(diào)速可以達(dá)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(jìn)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(cuò)誤的和無法解釋清楚的，本文以簡易的圖解分析法來進(jìn)行進(jìn)一步的解釋和分析。

2、離心泵變頻運(yùn)行分析的誤區(qū)

2.1有很多人在離心泵變頻運(yùn)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(yáng)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(yáng)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(shí)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(yùn)行時(shí)頻率在30~35Hz以上時(shí)才出水？

(2)為什么離心泵在不出水時(shí)電流和功率極小，一旦出水時(shí)電流和功率會(huì)有一個(gè)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(yùn)行的特性曲線為F1，額定工作點(diǎn)為A，額定流量QA，額定揚(yáng)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(shí)的實(shí)際管網(wǎng)阻力曲線R2，工作點(diǎn)為B，流量QB，揚(yáng)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(diǎn)為C，流量QC，揚(yáng)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(shí)際情況是不相符的。實(shí)際離心泵變頻調(diào)速時(shí)，頻率降到30~35Hz以下時(shí)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(yùn)行時(shí)，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(huì)不出水？是否工頻泵的水會(huì)向變頻泵倒灌？

3、以上分析的誤區(qū)

(1)相似定律確實(shí)是風(fēng)機(jī)離心泵在理論分析當(dāng)中的一條很重要的定律，它表明相似泵(或風(fēng)機(jī))在相似工況下運(yùn)行時(shí)，對(duì)應(yīng)各參數(shù)之相互關(guān)系的計(jì)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(tái)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(shí)，離心泵的流量、揚(yáng)程和功率與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系。

(2)在風(fēng)機(jī)單機(jī)運(yùn)行時(shí)，風(fēng)門擋板不變且溫度和密度不變時(shí)，管網(wǎng)阻力只與風(fēng)機(jī)的流量有關(guān)，阻力系數(shù)為常數(shù)。因此其運(yùn)行工況與標(biāo)準(zhǔn)工況相同，可以應(yīng)用比例定律。但在風(fēng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，由于出口風(fēng)壓受其它風(fēng)機(jī)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(jī)中，如果擋板不變但介質(zhì)溫度和密度發(fā)生了變化時(shí)，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(jìn)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(jìn)水口之間沒有高度差，即沒有凈揚(yáng)程的情況。比如在沒有落差的同一水平面上遠(yuǎn)距離輸水，離心泵的輸出揚(yáng)程(壓力)僅用來克服管道的阻力，在這種情況下，當(dāng)轉(zhuǎn)速降到零時(shí)，揚(yáng)程(壓力)也降到零，流量也正好降到零，這是理想的離心泵運(yùn)行工況。圖1中工作點(diǎn)A和C就完全適合這種工況，可以使用比例定律。

(5)但實(shí)際離心泵運(yùn)行工況不可能達(dá)到理想工況，離心泵的出水口和進(jìn)水口之間是有高度差的，有時(shí)還很大。在離心泵并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，離心泵的出水口壓力還要受到其它離心泵運(yùn)行壓力的影響。并聯(lián)運(yùn)行的泵要想出水，其揚(yáng)程必須大于其它離心泵當(dāng)時(shí)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(yùn)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(yùn)行的離心泵揚(yáng)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)）