水泵有哪些特性曲线，如何用于空气能循环泵的设计选型

水泵的特性曲线主要有扬程特性曲线（Q - H曲线）、功率特性曲线（Q - P曲线）和效率特性曲线（Q - η曲线），这些特性曲线对空气能水泵的设计选型有重要的指导意义。

一、水泵的特性曲线

1、扬程特性曲线（Q - H曲线）

扬程特性曲线展示了水泵在不同流量下对应的扬程变化情况。一般来说，随着流量的增加，扬程会逐渐降低，但不同类型的水泵其曲线形状有所差异。

离心泵的扬程特性通常是一条下降的曲线，但不同离心泵可能表现为平坦型、陡降型或驼峰型等不同形状的曲线。

2、功率特性曲线（Q - P曲线）

功率特性曲线反映了水泵的输入功率随流量变化的关系。通常情况下，水泵的功率随流量的增加而增大，但不同类型水泵的功率增长速率不同。

3、效率特性曲线（Q - η曲线）

效率特性曲线表示水泵的效率随流量变化的规律。水泵的效率存在一个最大值，对应于最高效率点，通常将最高效率点左右一定范围内的区域称为水泵运行的高效区。

二、水泵选型与特性曲线

1、确定水泵的高效工作点

根据空气能系统的设计流量和所需扬程，在Q - H曲线上找到对应的工作点，同时所选水泵的工作点应落在Q – η曲线的高效区内，也就是工作点要尽量靠近最高效率点。

这样选定的工作点，可以保证水泵在运行过程中既能满足系统的流量和扬程要求，又能保持较高的运行效率，从而减少水泵能耗，降低运行成本。

实际应用中，出于保守、估算不足等各种原因，往往空气能水泵的扬程会选得偏大，使得系统运行时的实际流量大于设计流量，其结果是水泵的实际工作点沿特性曲线向右偏移。

从Q - H曲线上可以看到，水泵的扬程随工作点右移而下降，这对系统的正常运行是极其不利的，尤其是最不利环路，将促使该环路的流量进一步减少，影响其正常使用功能。

从Q – η曲线上可以看到，水泵在大流量工况下运行时，其工作点偏离最高效率点较多，水泵的运行效率显著下降。

从Q - P曲线上可以看到，水泵的功率消耗随流量增加而显著增大，导致系统的运行能耗增加。由于水泵功率与流量的平方成正比，当流量偏离过大时，会因耗功过大而导致电机过载，甚至烧毁。

因此在水泵选型时，除应认真仔细地考虑系统工况进行相关计算外，还应将水泵的设计工作点选择在最高效率点偏左侧的位置，使得水泵实际工作点在适度偏移后仍处于经济运行的范围内。

2、适应系统变化

在空气能系统运行过程中，流量可能会随负荷变化而改变。因此，通过Q – η曲线选择高效区较宽的水泵，能使水泵在不同流量工况下都能保持较高的效率，适应系统的变工况运行要求。

了解系统在不同工况下的流量和扬程变化范围，选择Q - H曲线合适的水泵。例如，对于流量变化较大的空气能系统，可选择曲线较为平坦的水泵，这样在流量变化时，扬程变化相对较小，能保证系统的稳定运行。

水泵按扬程特性可分为平坦型、陡降型和驼峰型，通常空气能水循环泵应选择平坦型，其零流量与最大流量之间的扬程变化应保持在10~15%范围内。

陡降特性的水泵不宜选用，其最大流量与最小流量之间的扬程变化太大，会导致系统变流量运行时的压力变化过大，从而运行工况不稳定。

驼峰特性的水泵不应选用，其两边低、中间高的不确定性，可能引起水泵并联运行时的周期性变化。一旦这变化频率等于系统的自振频率时，便会产生危险的“振荡现象”，严重影响系统的正常运行。

3、匹配电机功率

根据水泵在设计流量下的功率，选择合适功率的电机。电机功率过小，水泵可能无法正常运行。电机功率过大，则会造成设备投资增加和能源浪费。

4评估运行成本

通过分析Q - P曲线，可以了解水泵在不同流量下的功率消耗情况。在空调系统运行过程中，根据实际需求调节流量，避免水泵在高流量、高功率状态下的长期运行，从而降低运行成本。