在咱们的日常生活中，离不开供水体系，但如何进步供水的品质，以保障咱们供水时岂但可能有恒定的供水压力，而且还能节俭大量的电能，延长水泵的寿命，是摆在咱们面前的一大困难。当初日益成熟的变频调速技巧，为咱们打开了这扇门。一． 供水体系的重要参数

（1） 流量Q 是单位时光内流过管道内某一截面的水流量。在管道截面不变的情况下，其大小决定于水流的速度。符号是Q，常用单位是m3/min。

（2） 扬程H 是供水体系中把水从一个位置上扬到另一位置时水位的变更量，数值上即是对应的水位差。数值上即是对应的水位差。通常用单位米来表述。

（3） 实际扬程HB 供水体系中，实际的水位h2与水位h1之间的水位差，即供水体系实际进步的水位，称为实际扬程。

（4） 管阻R 是阀门跟管道体系对水流的阻力。因为不是常数，难以简单地用公式来定量地盘算，通常用扬程与流量之间的关联曲线来描述。

（5） 压力P 是表明供水体系中某个位置（某一点）水压的物理量。其大小在静态时重要取决管路结构跟所处的位置，而在动态时，则还与流量与扬程之间的均衡情况有关。

二． 供水体系的特点跟工作点

1.扬程特点 以管路中的阀门开度不变为前提，表明在某一转速下，全扬程与流量间的关联的曲线H1=f(Q)，称为扬程特点曲线，如曲线1所示。

在供水体系中，水泵是供水的“源”，因此，扬程特点可能看成是“水源特点”，或者说是“水源”（即水泵）的外特点。意思是说，用户用水越多（流量越大），管道中的摩擦损耗也就越大，供水体系的全扬程就越小。

因此，扬程特点是反应用户的用水须要状况对全扬程的影响的。在这里，流量的大小取决于用户，因此，用水流量用Q1表示。

2.管阻特点 以水泵的转速不变为前提，表明阀门在某一开度下，全扬程与流量间的曲线H1= f(Q),称为管阻特点曲线，如图曲线2所示。

管阻特点是表明由管阻（阀门开度）来把持供水才干的特点曲线。在这里，流量的大小取决于阀门的开度（即管阻的大小），是由供水侧来决定的，故管阻特点的流量可能为是供水流量，用Q2表示。

当供水流量Q2濒临于0时，所需的扬程即是实际扬程（H1=H2）。其物理意思是：假如全扬程小于实际扬程的话，将不能供水。因此，实际扬程也是可能供水的基本扬程。

3.供水体系的工作点 扬程特点曲线跟管阻特点曲线的交点，称为供水体系的工作点，如图（1）中的N点。在这一点上，供水体系即满意了扬程特点，也合乎管阻特点，供水体系处于均衡状况，体系也牢固运行。

4.供水功率 供水体系向用户供水时所消耗的功率P1(KW)称为供水功率，供水功率与流量跟扬程的乘积成正比：

P1=CpH1Q

式中Cp---比例常数。

由图1可能看出：供水体系的额定功率与面积0ANG成正比。

三．调节流量的方法跟比较

如上所述，在供水体系中，基本的把持对象是流量。因此，要探讨节能问题，必须从考察调节流量的方法入手。常见的方法有阀门把持法跟转速把持法两种。

　　1. 阀门把持法 即通过关小或开大阀门不调节流量，而转速则坚持不变（通常为额定转速）。阀门把持法的实质是：水泵自身的供水才干不变，而是通过转变水路中的阻力大小来强行转变流量，以适利用户对流量的请求。这时，管阻特点将随阀门开度的转变而转变，但扬程特点则不变。

如图2所示，设用户所需的流量为Qx为额定流量的60%（即Qx=60%Qn）,当通过关小阀门来实现时，管阻特点将转变为曲线

　　③，而扬程特点则仍为曲线

　　①，故供水体系的工作点移至E点，这时：流量减小为QE（=Qx）；扬程为HE；由式2知，供水功率P1与面积0DEJ成正比。

　　2. 转速把持法 即通过转变消耗的转速来调节流量，而阀门开度则坚持不变（通常为开度）。转速把持法的实质是通过转变水泵的转速来调节流量，从而适利用户对流量的须要。当水泵的转速转变时，扬程特点将随之转变，而管阻特点则不变。

仍以用户所需流量即是60%为例，当通过降落转速使Qx=60%Qn时，扬程特点为曲线

　　④，管阻特点仍为曲线

　　②，故工作点移至C点。这时，流量减小为QE(=Qx)，扬程减小为Hc，供水功率Pc与面积0DCK成正比。

　　3. 两种方法的比较 比较上述两种调节流量的方法可能看出，在所需流量小于额定流量（Qx

　　4. 从水泵工作效力看节能

（1）工作效力的定义 水泵的供水功率P1与轴功率P2之比，即为水泵的工作效力η：

η=P1/P2

这里的轴功率P2是指水泵轴上的输入功率（电念头的输出功率）。而水泵的供水功率P1是依据实际供水的扬程跟流量算得的功率，是供水体系的输出功率。

因此，这里所说的工作效力，实际上包含了水泵自身的效力跟供水体系的效力。

（2）水泵工作效力近似盘算公式 占领关资料介绍，水泵工作效力的值η的近似盘算公式如下：

η=C1（Q/n）-C2（Q/n）2

　　(4)

式中η、Q、n----效力、流量跟转速的值；

C1、C2-----常数，由制造厂家供给，C1与C2之间，通常遵守如下法则：C1-C2=1

　　(3)不同把持方法时的工作效力 由式4可知，当通过关小阀门来减小流量时，因为转速不变，n=1,比值Q/n= Q，可见，随着流量的减小，水泵工作的效力降落十明显显。

在转速把持方法时，因为在阀门开度不变的情况下，流量Q跟转速n 是成正比的，比值Q/n不变。就是说，采取转速把持方法时，水泵的工作效力老是处于状况。

所以，转速把持方法与阀门把持方法比较，水泵的工作效力大的多。这是变频调速供水体系存在节能后果的第二个方面。

5.从电念头的效力看节能

在设计供水体系时，因为：

　　①对用户的管路情况无奈料想；

　　②管阻特点难以正确盘算；

　　③必须对用户的须要留有足够的余地。因此，在决定额定扬程跟额定流量时，通常裕量较大。所以在实际的运行进程中，即便在用水流量的顶峰期，电念头也经常处于轻载状况，其效力跟功率因数都较低。采取转速把持当前，可将排水阀完全打开而恰当降落转速。因为电念头在低频运行时，变频器存在可能依据负荷轻重调剂输入电压的功能，从而进步了电念头的工作效力。这是变频器调速供水体系存在节能后果的第三个方面。

四．水锤效应跟水泵的寿命

　　1. 水锤效应

异步电念头在全电压起动时，从静止状况加速到额定转速所需时光只有0.25S。这象征着在0.25S的时光里，水的流量从零猛增到额定流量。因为流体存在动量跟一定水平的可紧缩性，因此，在短的时光内流量的宏大的变更将引起对管道的压强过高的冲击，并产生空化景象。压力冲击将使管壁受力而产生噪声，如同锤子敲击管子一样，故称为水锤效应。

水锤效应存在的破坏性：压强过高，将引起管子的决裂。此外，水锤效应也可能破坏阀门跟固定件。

2.产生水锤效应的起因

产生水锤效应的基本起因是在起动跟制动进程中的动态转矩太大。在起动进程中，异步电念头跟水泵的机械特点如图4a所示。图中，曲线

　　①是异步电念头的机械特点，曲线

　　②是水泵的机械特点，阴影局部是动态转矩T(即两者之差)。在拖运体系中，决定加速进程的是动态转矩T：

T=TM-TL

在图4a中，水泵在直接起动进程中，拖运体系动态转矩T的大小如阴影局部所示，是很大的。所以，加速进程很快。

3.水锤效应的消除

采取变频调速后，可能通过对升速时光的预置来延长起动进程，使动态转矩大为减小，如图4b所示。图中，曲线簇

　　①是异步电念头在不同频率下的机械特点，曲线

　　②是水泵的机械特点，旁边锯齿状线是升速进程中的动态转矩（即不同频率时的电念头机械特点与水泵机械特点之差）。

在停机进程中，同样可能通过对降速时光的预置来延长停机进程，使动态转矩大为减小，从而消除了水锺效应。

4.延长水泵寿命的其余因素

水锤效应的消除，无疑可大大延长水泵跟管道体系的寿命。此外，因为水泵均匀转速降落，工作进程中均匀转矩减小的起因，使:

a) 叶片蒙受的应力大为减小。

b) 轴承的磨损也大为减小。

所以，采取了变频调速后，水泵的工作寿命将大大延长。

五．恒压供水体系

对供水体系进行的把持，归根结底是为了满意用户对流量的须要。所以流量是供水体系基本的把持对象。而如上所述，流量的大小取决于扬程，但扬程难以进行具体丈量跟把持。考虑到在动态情况下，管道中水压的大小与供水才干（用Q1表示）跟需水才干（用Q2表示）之间的均衡情况有关。

如：供水才干Q1>需水才干Q2,则压力回升；

如：供水才干Q1<需水才干Q2,则压力降落；

如：供水才干Q1=需水才干Q2,则压力不变；

可见，供水才干与用水才干须要之间的抵触具体地反应在流体压力的变更上。从而，压力就成为了用来作为把持流量大小的参变量。就是说，坚持供水体系中某处压力的恒定，也就保障了使该处的供水才干跟需水才干处于均衡状况，恰到利益地满意了用户所需的用水流量，这就是恒压供水体系所要达到的目标。

总之，水泵采取变频调速后，岂但保障了供水压力的恒定，而且还节俭了大量的电能，延长了水泵的寿命，对全部供水体系的运行有很大的利益。