对变频供水设备之恒压变流量的疑问

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1、对变频供水设备之恒压变流量的疑问：目前，大量高层建筑的分区加压给水方式已经非常广泛地采用变频恒压供水设备（以下简称“变频设备”）和生活调节水箱共同完成。普遍认为，变频设备可以避免之前采用的低位贮水箱、提升泵以及屋顶生活水箱联合供水方式带来的水质二次污染隐患，而且还能经由变频控制来调整水泵转速从而达到节能的目的，即以恒压变流量来随时满足用户的不同用水需要。但就此笔者有些疑问，现进行简要探讨。　　关键词：关阀启泵恒压变流量浇花皮管高能量低能量扬程无级变速　　Abstract:atpresent,alargenumberofhigh-

2、risebuildingent(hereinafterreferredtoas"frequencyconversiondevice")andlifeadjusttopletetheentcanavoidtheloprovepumpandrooflifeprotationspeedsoastoachievethepurposeofsavingenergy,namelytoconstantpressureandvariablefloetomeetyourdifferentequestions,pwatertheflowersPiGu

3、anhigh-energylowenergyheadsteplessspeed　　　　　　：TU74：A　　　　本人和很多设计者一样，一直在加压给水设计中采用变频设备，但对其恒压变流量的实际运行状态却存在疑问。咨询过厂家，也和同事交流过，却一直没能得到确凿的答案。经几番考证，本人对此类设备恒压变流量一说存在疑问，认为其中有不严谨、不合乎科学实际之处。在此本人想从水力学角度，和诸位同行进行交流，希望能接近其中的真相吧。　　1、水泵的关阀启动：　　简单说，离心水泵就是利用电能通过电机转子的旋转带动叶轮加速转动，将一定的动能以离心力的

4、方式传递给水，使水产生流动或流动的趋势。在离心泵达到额定转速之前，流量和扬程随转速的增加同步增加，直到额定转速时达到额定值。　　而水泵性能曲线，通常是以关阀启泵的方式来记录所需的技术参数。先关闭水泵出水管上的阀门，启泵输水使该阀门之前的管路至满水状态，水泵达到额定转速后逐渐开启该阀门，并记录流量、压力、功率等数据的变化。　　上述关阀启泵的过程，类似于供水管路在满水承压状态下随用水点逐渐增加（即泄水口的增加），在管路中的流量产生、变化以及扬程的变化。即供水管路从零流量最高扬程开始，随用水点的增加，“扬程”逐渐呈下降趋势——这里的“

5、扬程”二字已经不是“水流经水泵增加的能量”的传统定义所指，而是指水在密闭管路里因用水点的变化而造成的不同压力值。但因为设计者日常口语的不严谨，也就按“扬程”的说法一直说下来了。　　2、密闭管路中流量与压力的变化：　　一般来说，密闭管路满水状态下供水，用水点越少，即泄水口越小，管路承压越大，造成泄水处的流速加快。　　这里的管路承压变大的道理，可以借用浇花时用的皮管来解释。浇花时皮管呈满水状态，此时踩踏一下皮管的中部会发现：踩踏处后端来水段的皮管很快鼓胀起来且变得很硬，踩得越狠就越鼓胀坚硬，同时踩踏处前端出水段出水口的流量随踩踏力度

6、的加大而减小。这个现象说明在踩踏皮管这个行为发生时，部分水流因遭遇踩踏阻力而被阻止在了后端来水段，未能及时从出水口出流，导致出口流量减少；而这些遭遇阻力的水流并没有凭空消失，它们被束缚在后端来水段必然会对管壁施加压力，也就是致使后端来水段的管路承压变大。　　而给水管路在满水状态下开始供水，用水点很少的话，就如同上面浇花皮管被踩踏的状态。也就是说管道断面要大于出水断面，出水口处的断面与管道相比突然变小，就像皮管被踩踏了一样，所以必然也是管路承压加大。而很小的泄水口（用水点少），水泵仍在工频运转，意味着供水能量集中作用在很小的泄水断

7、面上，必然会导致该断面处压力的集中，表现出来的就是流速加快。但即使流速加快，流量仍然是有减少的，因为阻力的存在必然导致能量的损失。　　但随着用水点的增加，泄水口变大，原来那部分遭遇突缩阻力的水流从束缚状态中被释放出来而重新参与出流，故对管壁施压变小，则管路承压降低。同时水泵供水的出流断面增大，压力分散了，因而泄水口流速变慢。　　3、低能量的水和高能量的水：　　回到本文开头要探讨的变频设备的问题上。若把上述供水变化放在变频泵上，就会发现当供水管X处于低峰用水状态时，即用水点少时，此时管X承压变大，原理与3中所述是一样的。此时再通过

8、压力传感器探测到压力变化到达上限值时，由微机自动控制变频器的输出功率从而降低水泵电机的转速，使管X压力逐渐恢复至额定状态。　　但转速降低，意味着叶轮提供的离心力变小了，则水泵为输水提供的初始能量变小了，这会导致扬程和流量同步降低。转速变小导致的输水能量变小，则水