流量调节可选调节阀或变频器，哪个更好？流量调节使用调节阀和变频器均可实现，使用调节阀调节能耗大，而变频调节在节能的同时可能存在阀后压力不足和调节慢的问题，仪表工应按照现场工况工艺要求来判断和选择。

目前过程控制领域中，流体运送系统中流量调节方法主要有节流调节和离心泵变频调速调节。节流调节是通过调节阀门开度以改变管路特性曲线达到改变流量来满足工况需求，但是此过程中大部分能量都被消耗在了阀门的节流环节以及冗余设计而导致的泵出口阀压降上面。20世纪80年代初发展起来的变频调速技术是在不改变管路特性曲线的基础上改变泵的转速以调节流量，避免了消耗在阀门上的能量，因此变频调节比节流调节更节能，但变频调节方式并不总是符合要求的。在通过改变转速来调节流量的过程中，扬程(压力) 也会一同改变，甚至比流量改变得更快，因此可能会导致流体压力过低而无法满足工艺要求。

根据图1，通过节流方式使流量从Q₀调至Q₁时，阀门开度变小，管路特性曲线从R₀变成R₁，泵转速保持n₀不变，扬程从H₀上升到H₁，工况点由A变为B，此时消耗的功率正比于面积H₁OQ₁B。而变频调节则是在不改变阀门开度即管路阻力特性R₀的条件下改变离心泵的特性曲线，即转速从n₀变为n₁时，扬程也从H₀下降到H₂，工况点由A变为C，此时消耗的功率正比于面积H₂OQ₁C。很明显，SH₁OQ₁B＞SH₂OQ₁C，变频调节比节流调节要更节省能量。


图1 离心泵与管路特性曲线

但在单独使用变频调速调节流量时，根据离心泵的比例定律，若离心泵的转速变化小于20%，则流量Q、扬程H随转速n变化的趋势为：



也就是说，流量从Q₀变为Q₁的同时，扬程会从H₀变为H₂，甚至比流量变快得更快。若此时没有阀门对流体能量的储存，在流量低到一定程度时可能会致使阀后压力过低而达不到后续流程中对流体压力的要求。除此之外，转速的改变是一个动态过程，对于管路流量设定值变化或者末端容器内部压力有突变的情况，相比节流调节而言，由于变频调节的特性，流量的调节可能不会及时达到要求。而节流调节由于阀门的“储能”作用，可以在改变流量的同时满足压力要求，且在操作条件有突变时也能有较快的响应速度。

在流量调节控制系统中使用调节阀能耗大，而使用变频器节能的同时可能存在阀后压力不足和调节慢的问题。

作者：冯少辉博士(现从事先进控制工作，有一线十几年工作经历，真正理论联系实际的过程控制专家)