眾所周知，水泵在可調(diào)速的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)下，通過(guò)改變轉(zhuǎn)速來(lái)改變工況點(diǎn)，從而使 Q-H曲線上的高效工作段變?yōu)镼-H曲線簇組成的高效工作區(qū)，能夠大大地?cái)U(kuò)展水泵的 高效運(yùn)轉(zhuǎn)范圍，從而達(dá)到節(jié)能目的。目前，調(diào)速后泵性能的換算基本上使用的都是泵的 比例律公式：

Qi/ Q2= ni/ n2

Hi/H2= (ni/ n2)2 Ni/N2= (ni/ n2)3

式中ni —額定轉(zhuǎn)速，n2 —調(diào)速轉(zhuǎn)速

Qi —額定轉(zhuǎn)速時(shí)的流量，Q2—調(diào)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的流量 Hi —額定轉(zhuǎn)速時(shí)的揚(yáng)程，H2 —調(diào)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)Q2下的揚(yáng)程 Ni—額定轉(zhuǎn)速時(shí)的軸功率，N2—調(diào)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)Q2下的軸功率 即流量的變化與轉(zhuǎn)速成正比，揚(yáng)程的變化與轉(zhuǎn)速的平方成正比，軸功率的變化與轉(zhuǎn)速的 立方成正比。此公式成立的前提條件是認(rèn)為在轉(zhuǎn)速的變化過(guò)程中泵的效率基本不變。而 實(shí)際上水泵調(diào)速后滿足的關(guān)系式應(yīng)該是：

Qi/ Q2=(ni/ 叱）•（gvi /如2)

Hi/H2= (ni/ n2)2 • (ghi /氓2)2 Ni/N2= (ni/ n2)3 •(細(xì) /gm2)3

式中g(shù)vi—額定轉(zhuǎn)速時(shí)的容積效率，gv2—調(diào)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的容積效率 ghi —額定轉(zhuǎn)速時(shí)的水力效率，gh2—調(diào)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的水力效率 gmi —額定轉(zhuǎn)速時(shí)的機(jī)械效率，gm2—調(diào)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的機(jī)械效率

通常，水泵的降速范圍不是很大時(shí)，水泵的水力效率、容積效率和機(jī)械效率可看作 不變，滿足比例律，此時(shí)根據(jù)比例律導(dǎo)出的關(guān)系式誤差不會(huì)很大。但若降速范圍過(guò)大時(shí)， 此時(shí)水泵特性已偏離比例律，繼續(xù)使用比例律會(huì)導(dǎo)致結(jié)果誤差較大，甚至不正確。因?yàn)?這時(shí)上述三種效率將發(fā)生較大變化，所以體現(xiàn)這三種效率的綜合指標(biāo)的總效率也就發(fā)生 了很大變化，即水泵效率已下降較大，如果此時(shí)繼續(xù)用比例律進(jìn)行換算，存在很大誤差

[35]

O

在參考文獻(xiàn)[36]中，作者分別對(duì)低、中、高比轉(zhuǎn)數(shù)的三種離心泵進(jìn)行實(shí)測(cè)，指出不同 比轉(zhuǎn)速的離心泵隨著轉(zhuǎn)速的變化，其效率的變化是不同的。

在參考文獻(xiàn)[37]中，作者分別對(duì)離心泵高效段左端點(diǎn)、最高效率點(diǎn)、高效段右端點(diǎn)二 組相似工況點(diǎn)進(jìn)行實(shí)測(cè)后，指出不同轉(zhuǎn)速下最高效率工況點(diǎn)用比例律換算的誤差最小， 當(dāng)調(diào)速范圍在60%?100%運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，可應(yīng)用比例律換算；而當(dāng)調(diào)速范圍小于60%額定轉(zhuǎn)速 時(shí)，三組數(shù)據(jù)誤差都很大，此時(shí)不能用比例律進(jìn)行換算。

在參考文獻(xiàn)[38,39]中，作者都提到在調(diào)速比低于50%時(shí)水泵的效率急劇下降。

可以看到的是，不同的試驗(yàn)得出的水泵的調(diào)速范圍不一樣。這是因?yàn)槊總€(gè)試驗(yàn)者所 做試驗(yàn)選取的水泵性能不一樣，試驗(yàn)的誤差也不一樣，導(dǎo)致最后調(diào)速范圍的結(jié)果不同。

在用變頻器調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)，需要考慮電動(dòng)機(jī)的效率和水泵的效率變化，同時(shí)兼 顧變頻器效率，因此離心泵的調(diào)速范圍不能降得太低；同時(shí)為了充分利用變頻調(diào)速節(jié)能 的優(yōu)異性，調(diào)速范圍也不能太窄，否則節(jié)能的空間也是很有限的。在《全國(guó)民用建筑工 程設(shè)計(jì)技術(shù)措施》書(shū)中建議水泵調(diào)速比為70%?100%。這是基于大量工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)提出 的一個(gè)調(diào)速范圍，保證大部分離心泵在此范圍內(nèi)調(diào)速不會(huì)效率急劇下降同時(shí)也保證了一 定寬度的調(diào)速范圍。但是，這個(gè)調(diào)速范圍并不具有普適性，并不是說(shuō)所有的離心泵調(diào)速 范圍在70%?100%是最好的。其實(shí)，由于離心泵分低比轉(zhuǎn)數(shù)（ns=50?100)、中比轉(zhuǎn)數(shù) (ns=100?200)、高比轉(zhuǎn)數(shù)水泵（ns=200?350),不同比轉(zhuǎn)速的水泵構(gòu)造性能都不同， 那么水泵調(diào)速到什么程度水泵的效率會(huì)急劇下降是因泵而異了。因此，對(duì)所有的離心泵 賦予相同的調(diào)速范圍顯然是不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，要想使水泵在高效區(qū)工作，其調(diào)速范圍需根據(jù)各 臺(tái)泵Q-H特性曲線的高效段的左、右端點(diǎn)及恒壓控制線共同確定，此內(nèi)容在第四章4.3 節(jié)會(huì)詳細(xì)分析