水泵变频研究背景4：国内外对变频调速供水技术的研究
2020-05-230
在水泵选型研究方面，国外的Pawan Kumar Rai利用动态规划算法对选择水泵选型 进行了优化[9]。Jason GLaws利用图解法在考虑用水量变化的基础上确定水泵的扬程和 流量进行水泵的优选[10]。J.P.Rance和Ulanicki利用优化枚举法对水泵进行筛选[11]。该法 通过多个约束条件来选择水泵，每个约束条件都对水泵进行一次筛选。国内研究采用的 选泵方法主要是图解法和整规法。其中整规法是将用水变化曲线分为不同的阶段，然后 为每个阶段选取合适的泵，再将各阶段的水泵进行排列组合。
在水泵理论基础及运行优化研究方面，国外的H. X. Phu,H. G Bock通过建立最小流 量模型对水泵运行进行优化研究[12]。Keith W. Little, Mccrodder.B通过混合整数线性规划 法对水泵运行进行优化研究[13]。国内的王国明、张颖在文献[14]中利用水泵相似律分析了 频率与水泵能耗之间关系，文中通过试验指出利用二次供水中利用变频调速比未利用变 频调速节能12.93%。罗延歆在文献[15]中通过若干工程实例证明了变频调速节能效果。 谷晋龙、王增长在文献[16]中指出水泵调速范围过大可以造成水泵出水阻塞、流量震荡、 汽蚀等不能运行或不稳定运行的工况。李超文在文献[17]中得出结论：变频调速供水的水 泵合理转速范围为宜取75%〜100%，并指出若转速低于50%不仅不节能反而增加给水设 备功率负荷造成多耗能。许江华在文献[18]中提出，随着管网用水量的减小，水泵转速及 运行频率并非呈直线型下降，当流量下降到某一值时，运行频率变化率非常小。杨俊槐、 刘洪海分别在文献[&2()]中提出在变频调速供水系统中提出变频主泵退泵时的频率对应 的流量应为辅助泵的流量设计值，以满足流量顺利的搭接，让整个系统处于高效运转范 围。
并且提出了在小流量范围内的供水可用辅助泵变频供水、辅助泵工频供水（管网不 设气压罐）、辅助泵工频供水（管网设置气压罐）三种方式。樊建军在文献[21'22]中谈到 变频调速供水中，如果选泵或运行调度不当，可能收不到预期的节能效果。并且提出在 变频恒压调速供水系统中，当水泵型号相同时，调速泵与恒速泵并联运行存在“低效区”， 同时指出必须增加满足一定条件的水泵才可能消减“低效区”；当水泵型号不同时，让 大型号水泵调速，小型号水泵恒速运行，可以减小甚至避免“低效区”。
文中最后得出 结论：对于多泵并联的变频调速恒压供水系统，在选泵合理的前提下，是能够实现系统 在除零流量附近以外的区域高效运行的。在文献[23, 24, 25, 26]中，作者分别通过理论和工程 实例验证，为了消除除零流量附近以外流量失调区，选择两台调速泵可满足要求。为了 与世界最先进的变频调速供水技术接轨，2015年6月27日在上海成立“全国二次供 水全变频控制技术研发中心”，该研发中心挂靠在上海中韩杜科泵业制造有限公司；
2015 年7月24日正式启动“全变频控制技术”宣贯活动，首次活动在山西太原举行；2015 年7月28日讨论全变频控制技术研发中心下阶段科研工作计划[5]。以上所有的研究成果， 为变频调速给水技术的研究提供了很好的参考资料
在水泵理论基础及运行优化研究方面，国外的H. X. Phu,H. G Bock通过建立最小流 量模型对水泵运行进行优化研究[12]。Keith W. Little, Mccrodder.B通过混合整数线性规划 法对水泵运行进行优化研究[13]。国内的王国明、张颖在文献[14]中利用水泵相似律分析了 频率与水泵能耗之间关系，文中通过试验指出利用二次供水中利用变频调速比未利用变 频调速节能12.93%。罗延歆在文献[15]中通过若干工程实例证明了变频调速节能效果。 谷晋龙、王增长在文献[16]中指出水泵调速范围过大可以造成水泵出水阻塞、流量震荡、 汽蚀等不能运行或不稳定运行的工况。李超文在文献[17]中得出结论：变频调速供水的水 泵合理转速范围为宜取75%〜100%，并指出若转速低于50%不仅不节能反而增加给水设 备功率负荷造成多耗能。许江华在文献[18]中提出，随着管网用水量的减小，水泵转速及 运行频率并非呈直线型下降，当流量下降到某一值时，运行频率变化率非常小。杨俊槐、 刘洪海分别在文献[&2()]中提出在变频调速供水系统中提出变频主泵退泵时的频率对应 的流量应为辅助泵的流量设计值，以满足流量顺利的搭接，让整个系统处于高效运转范 围。
并且提出了在小流量范围内的供水可用辅助泵变频供水、辅助泵工频供水（管网不 设气压罐）、辅助泵工频供水（管网设置气压罐）三种方式。樊建军在文献[21'22]中谈到 变频调速供水中，如果选泵或运行调度不当，可能收不到预期的节能效果。并且提出在 变频恒压调速供水系统中，当水泵型号相同时，调速泵与恒速泵并联运行存在“低效区”， 同时指出必须增加满足一定条件的水泵才可能消减“低效区”；当水泵型号不同时，让 大型号水泵调速，小型号水泵恒速运行，可以减小甚至避免“低效区”。
文中最后得出 结论：对于多泵并联的变频调速恒压供水系统，在选泵合理的前提下，是能够实现系统 在除零流量附近以外的区域高效运行的。在文献[23, 24, 25, 26]中，作者分别通过理论和工程 实例验证，为了消除除零流量附近以外流量失调区，选择两台调速泵可满足要求。为了 与世界最先进的变频调速供水技术接轨，2015年6月27日在上海成立“全国二次供 水全变频控制技术研发中心”，该研发中心挂靠在上海中韩杜科泵业制造有限公司；
2015 年7月24日正式启动“全变频控制技术”宣贯活动，首次活动在山西太原举行；2015 年7月28日讨论全变频控制技术研发中心下阶段科研工作计划[5]。以上所有的研究成果， 为变频调速给水技术的研究提供了很好的参考资料