4 两种调速供水方式节能效果比较

　　在供水系统中，变频调速一般采用以下2种供水方式：变频恒压变流量供水和变频变压变流量供水。其中，前者应用得更广泛，而后者技术上更为合理，虽然实施难度更大，但代表着水泵变频调速节能技术的发展方向。
4.1 变频恒压（变流量）供水
　　所谓恒压供水方式，就是针对离心泵“流量大时扬程低，流量小时扬程高”的特性，通过自控变频系统，无论流量如何变化，都使水泵运行扬程保持不变，即等于设计扬程。若采用关阀调节，当流量由Q₂→Q₁时，则工况点由A₁变为A₂，浪费扬程△H=H₁-H₃=△H₁+△H₂。若采用变频恒压供水，则自动将转速调至n₁，工况点处于B₁点（参见图3）。由于变频调速是无级变速，可以实现流量的连续调节，所以，恒压供水工况点始终处于直线H=H₂上，在控制方式上，只需在水泵出口设定一个压力控制值，比较简单易行。显然，恒压供水节约了△H₁，而没有考虑△H₂。因此，它不是最经济的供水调节方式，尤其在管路阻力大，管路特性曲线陡曲的情况下，△H₂所占的比重更大，其局限性就显而易见。

4.2 变频变压（交流量）供水
　　变压供水方式控制原理和恒压供水相同，只是压力设置不同。它使水泵扬程不确定，而是沿管路特性曲线移动（参见图3）。当流量由Q₂→Q₁时，自动将转速调至n₂，工况点处于B₂点。此时水泵轴功率n₂小于恒压供水水泵轴功率N₁。变压供水理论上避免了流量减少时扬程的浪费，显然优于恒压供水。
　　但变压供水本质上也是一种恒压，不过将水泵出口压力恒定变成了控制点压力恒定，它一般有2种形式：
4.2.1 由流量Q确定水泵扬程
　　流量计将测得的水泵流量Q反馈给控制器，控制器根据H=H₀+S·Q²确定水泵扬程H，通过调速使H沿设计管路特性曲线移动。
　　但在生产实践中情况比较复杂。对于单条管路输水系统，是可以得到与之对应的一条管路特性曲线的。而在市政供水管网中，则很难得到一条确定的管路特性曲线。在实践中，只能根据管网实际运行情况，通过尽时能接近实际的假设，计算出近似的管路特性曲线。
4.2.2 由最不利点压力H_m确定水泵扬程
　　即需在管网最不利点设置压力远传设备，并向控制室传回信号，控制器据此使水泵按满足最不利点压力所需要的扬程运行、由于管网最不利点往往距离泵站较远，远传信号显得不太方便，而且，在市政供水系统中，由于管网的调整，用水状况的变化等随机因素的影响，都会使实际最不利点和设计最不利点发生一些偏差，给变压供水的实施带来困难。

5 结论

　　①变频调速是一种应用广泛的水泵节能技术，但却具有较为严格的适用条件，不可能简单地应用于任何供水系统，具体采取何种节能措施，应结合实际情况区别对待
　　②变频调速适用于流量不稳定，变化频繁且幅度较大，经常流量明显偏小以及管路损失占总扬程比例较大的供水系统。
　　③变频调速个适用于流量较稳定，工况点单一以及静扬程占总扬程比例较大的供水系统。
　　④变频变压供水优于变频恒压供水。

参考文献：
[1]王锡仲，蒋志坚，高景峰．变频优化调压节能供水装置的研制[J]．给水排水，1998，24(10)：64～67．
[2]谷晋龙．水泵调定混合给水系统运行工况分析[J]．给水排水，1997，23(12)：1～4．

作者简介：吴自凯（1969～）．男，山西万荣人，工程帅，1991年毕业于太原工业大学环境与市政工程系．现在山西铝厂水电分厂技术科工作，电话(0359)5042207。

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