
1、循环泵运行相关的知识
(1)循环泵的特性常用扬程-流量特性曲线描述,管网的阻力特性可以用管网压差与流量的曲线描述。如果直角坐标的横轴代表流量,纵轴代表扬程,循环泵的扬程-流量曲线是从纵轴扬程额定值开始,向流量增大方向逐步向下弯曲的曲线;管网的阻力特性是穿过坐标原点随着扬程、流量增加的二次曲线,这是因为扬程与流量的平方成正比,如果流量坐标是线性的,则管网阻力特性一定是弯曲的;这两条特性曲线相交点,就是循环泵的工作点。之所以用特性曲线表示循环泵特性与管网阻力之间的关系,是因为循环泵特性与管网阻力特性很难用公式描述,因此只能用图解法得到水泵与管网的工作点。图1所示的就是循环泵特性与管网阻力线相交于工作点p1点的示意图。

图1循环泵特性与管网阻力特性曲线
(2)循环水泵的轴功率是输入功率,扬程乘以流量是驱动水的输出功率,两者之比就是水泵的效率;电动机效率等于电动机输出的轴功率除以电动机的输入电功率;变频器输入与输出电功率之比是变频器的效率。变频器与水泵的联合效率等于泵扬程乘以流量后再除以变频器输入电功率。
(3)如果改变循环泵运行转速,循环泵扬程-流量特性曲线就会上下移动,额定扬程位置的特性曲线n0是频率为50Hz的曲线。

图2循环泵的工作点随着循环泵的运行频率降低而降低
(4)循环泵输出的功率等于特性曲线上工作点对应的扬程乘以工作点对应的流量,因此当扬程或是流量变化时,循环泵输出的功率也发生变化。当循环泵以50Hz的频率运行时,循环泵额定流量乘以额定扬程就是循环泵输出的额定功率。
当管网阻力不变化、频率减小时,特性曲线向下移动可使扬程与流量同时减小,这种情况下循环泵消耗的功率与实际转速/额定转速比值的三次方成正比,由于转速与频率成正比关系,实际上常用频率比代替转速比。
如图2所示,管网阻力线S1不变化时,当频率从n0减小到n2的时候,工作点从p0移动到p2,流量与扬程都减小,图中看出循环泵功率是扬程与流量的乘积,是一块H*G的面积,这块面积的H与G平方成比例,因此当流量减小的时候,面积按照流量三次方的比例在减少。例如,水泵功率是33千瓦,实际运行频率是40Hz,额定频率是50Hz,频率比是0.8,则水泵消耗的功率约为16.9千瓦。
(5)循环泵流量为零时扬程最高,但是输出功率为0,这时的循环泵负载最轻、输入的功率最小,称为关死点功耗,因此减少循环泵流量就意味着减少泵输出功率;随着流量逐步增加,循环泵的输出功率加大,循环泵的扬程会逐步减小。
(6)循环泵工作在50Hz、额定流量与扬程,也就是额定功率时效率最高,且在额定流量附近有个高效率区。选择循环泵型号的原则之一是使循环泵工作在高效区,这样可以降低电耗。
2、循环泵变频运行
交流电动机变频运行是电力电子技术进步的结果,充分利用变频器是风机、水泵类二次方转矩负载节电的关键。利用改变循环泵频率就可以移动其特性曲线的特点,降低泵运行频率就可实现供热系统高效、节电运行。

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