通用泵最低運(yùn)行頻率概述之二
2022-06-11 13:57:05力士霸泵業(yè)
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作為建筑心臟的水泵，變頻器的應(yīng)用越來越廣泛，比如空調(diào)冷凍二次泵、給水泵、消防泵巡檢、音樂噴泉等等。在設(shè)計(jì)過程中，泵設(shè)計(jì)揚(yáng)程都放有一定的余量，特別對(duì)于新系統(tǒng)，配套泵的揚(yáng)程往往高于實(shí)際使用所需壓力。通過變頻控制，調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速，可以調(diào)節(jié)水泵出口壓力值至實(shí)際需要數(shù)值。
泵變頻過程中，常有人咨詢最低頻率問題，有人回答25Hz，也有人回答30Hz，也有人回答5Hz，到底這幾個(gè)參數(shù)對(duì)不對(duì)？準(zhǔn)確數(shù)值多少？控制系統(tǒng)里最低頻率設(shè)置不準(zhǔn)對(duì)泵控制有無影響等，我們來一起討論一下。
上述中提及，在建筑領(lǐng)域分幾個(gè)應(yīng)用，所以我也根據(jù)不同應(yīng)用分別討論，此次討論給水水泵在使用中最低頻率。
針對(duì)有人回答的25Hz、30Hz、5Hz，我們先聊聊這三個(gè)數(shù)的由來。其實(shí)這三個(gè)數(shù)值都來自泵的驅(qū)動(dòng)設(shè)備：電機(jī)，而非泵。給水水泵配套電機(jī)主要是鼠籠式異步風(fēng)冷電機(jī)，通用風(fēng)冷電機(jī)又分為風(fēng)扇轉(zhuǎn)子同軸電機(jī)和獨(dú)立風(fēng)扇電機(jī)。隨著風(fēng)扇轉(zhuǎn)子同軸電機(jī)技術(shù)的提高，各電機(jī)廠家承諾支持變頻驅(qū)動(dòng)，但有的廠家運(yùn)行參數(shù)為30~50Hz，有的參數(shù)為25~50Hz，25、30Hz由此而來。獨(dú)立風(fēng)扇電機(jī)（給水水泵一般不配此類型電機(jī)）由于風(fēng)扇獨(dú)立供電，不受變頻器控制，轉(zhuǎn)速基本恒定，電機(jī)廠家基本提供5~50Hz參數(shù)，最低頻率5Hz由此而來。
既然以上三個(gè)參數(shù)為電機(jī)參數(shù)，而非泵參數(shù)，那泵的最低運(yùn)行頻率多少？
泵的最低運(yùn)行頻率需根據(jù)管路特性進(jìn)行計(jì)算所得。為了更好的解釋，我們來舉個(gè)例子闡述，某項(xiàng)目給水系統(tǒng)，設(shè)計(jì)給定每臺(tái)泵流量：30m3/h，樓高25層，泵房在地下一層。
我們來粗略計(jì)算一下水泵揚(yáng)程。樓高25層，高度大約80m，生活水管流速不宜大于2m/s，按下表，管徑大約DN80，水泵揚(yáng)程約106m。
根據(jù)參數(shù)：流量30m3/h，揚(yáng)程106m選擇給水泵如下：
經(jīng)變頻計(jì)算，約37Hz（轉(zhuǎn)速2220RPM）閉閥揚(yáng)程為80m，此泵最低運(yùn)行頻率為37Hz。
為啥最低運(yùn)行頻率為37Hz呢？如果頻率低于37Hz，泵的揚(yáng)程低于80m，低于樓高，無法為頂層用戶提供用水。如系統(tǒng)采用頂樓水箱或上頂樓再下供系統(tǒng)，泵出口無法提供推開止回閥的壓力，泵處于悶打狀態(tài)，已無運(yùn)行意義，而且長(zhǎng)時(shí)間悶打會(huì)導(dǎo)致液體不斷升溫，水泵故障。所以最低運(yùn)行頻率為37Hz。
也有人提出疑問，有些泵供應(yīng)商提供水泵最低流量為額定流量的10%，算最低頻率是否應(yīng)該按此值計(jì)算。此參數(shù)是考慮到效率、水泵葉輪特性等方面給定的，閉閥情況比此參數(shù)更不利，最不利點(diǎn)計(jì)算更準(zhǔn)確。