变频调速水泵的选择原则

2.4.1变频调速泵的Q-H特性曲线形状

泵特性曲线的形状是多种多样的，根据水泵的Q-H特性曲线大致可以分为三种形 式：单调下降型、平坦型、驼峰型，如图2.1所示。

线的扬程随流量变化较大，是一种稳定的特性曲线。

(2)   平坦特性曲线中，当流量变化很大时，而扬程变化却不大。

(3)   带驼峰型特性曲线，在这种曲线中，扬程的最大值不在Q=0时，而是随着Q的增 加在某处取得扬程最大值，而后随着流量增加，扬程又下降。在扬程大于Q=0时扬程部 分，每一个扬程对应两个流量，这是一种不稳定的曲线。 

带驼峰的特性曲线，在运行过程中可能出现不稳定工作的情况，这是不允许的，因 此不能选择带驼峰的特性曲线。由于在供水系统中，变化较大的是流量，系统所需的扬 程变化是不大的，所以最好是可以选择平坦的特性曲线，这样水量变化时，水泵的扬程 不至于变化太大。

因此，在选择变频调速水泵时，应尽量选择Q-H特性曲线较为平坦的类型。

2.4.2变频调速泵的比转数ns

泵的相似定律建立了几何相似的泵，在相似工况下，性能参数之间的关系，但几何 相似、运动相似通过相似定律来判别，既不直观也不方便。因此，通过相似定律推导出 了一个表征各种几何相似的泵，工况相似的综合数据，即比转数，用ns表示。比转数的 公式如下：

3.65* n^Q

H3/4~

H—扬程（m，对多级泵取单级扬程）；

Q—流量（m3/s，对双吸泵取Q/2); n—转速（r/min)。

各个国家的比转数表达式是有差异的，比如有的国家比转数表达式中没有系数 3.65,且扬程、流量单位也与我们国家的单位不同。这样应该对各个国家的比转数进行 换算，以方便比较，其换算关系表如表2.2所示。

(1)   随着比转数的增大，泵的类型也在发生变化，依次分为低比转数离心泵、中 比转数离心泵、高比转数离心泵、混流泵、轴流泵。比转数越大，则流量越大，扬程越 小；而比转数越小，则流量越小，扬程越大。显然，对于建筑小区的供水是不适合用混 流泵和轴流泵的，因为楼层通常都比较高，且混流泵和轴流泵的供水流量远远大于建筑 

所需流量，像轴流泵和混流泵这种比转数很大的泵一般作农用泵。

(2)   水泵比转数太小，其Q-H特性曲线容易出现驼峰，这是不稳定的特性曲线， 避免使用。

(3)   离心泵的流量-轴功率曲线（Q-P曲线）是随着流量减小而减小的，而混流泵 的轴功率随着流量变化很小，轴流泵随流量减小而增加。那么，水泵调速的目的是为了 当系统流量减少时，调低转速使水泵出水流量也相应减小。显然要达到节能目的，水泵 功率应随着转速的调低，流量的减小而降低，这样才可能达到节能目的。

(4)   流量一效率曲线随着比转数增大，变得越来越陡，即效率会随着流量变化而 急剧上升，也会急剧下降。那么，高比转数泵对调速节能来说显然是不利的，如图2.2 所示是不同比转数泵的相对流量-效率变化曲线。

图2.2不同比转速ns叶片泵的相对流量-效率变化曲线 从图2.2中可见，ns越小，效率曲线在最高效率点两侧下降得越缓和。相反，仏越 大时，效率曲线在最高效率点两侧下降得很急剧。对于ns值很大的水泵，不宜用在水量 变化很大的工作场合，比如建筑小区的供水白天和夜晚的用水量就有很大差异。

综上所述，由于比转数太小的低比转数离心泵（ns=50〜100)的Q-H特性曲线存在 驼峰、比转数太大的混流泵和轴流泵（ns=350〜1200)的功率随着流量减小而增大，因 此均不适宜作为变频调速泵，中、高比转数离心泵（ns=100〜350)适合作为调速泵使用。