變頻調速恒壓供水泵

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【變頻調速恒壓供水泵，展英雄氣概，鑄華振輝煌】

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中國著名品牌，國內最專業的供水設備專家-華振水務

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湖南華振水務有限公司

變頻調速恒壓供水泵控制系統:

系統基本情況系統由變頻器、數字調節器、可編程序控制器(PLC)、傳感器、水泵電機及相關電氣控制設備集成而成，是一種具有變頻調速和全自動閉環控制主要功能的機電一體化智能設備。系統組成示意見圖1和一次接線分別見圖2：是一種典型的自動恒壓供水系統的構框圖如圖2所示：系統具有控制水泵出口總管壓力恒定、變流量供水主要功能。系統通過設備安裝在出水總管上的壓力傳感器、流量傳感器，實時將壓力、流量非電量信號轉換為電信號，輸入至可編程控制器(PLC)的輸入模塊，信號經CPU運算處理后與設定的信號進行比較運算，得出最棒的運行工況參數，由系統的輸出模塊輸出邏輯控制指令和變頻器的頻率設定值，控制泵站投運水泵的臺數及變量泵的運行工況，并實現對每臺水泵根據CPU指令實施軟啟動、軟切換及變頻運行。系統可根據用戶用水量的變化，自動確定泵組的水泵的循環運行，以提高系統的穩定性及供水的質量。

變頻調速恒壓供水泵具體的說明如下：

1. 保證管網壓力，調節峰值用水，水箱入口處采用了智能化的電磁閥來控制進水壓力及水位。當管網壓力下降加壓泵從水箱取水時，可通過智能控制，當水箱水位低于一定液位時，再打開電磁閥從管網中放水，此時保證取水口一定的壓力，此措施一可以避開高峰用水，起調峰作用;二是避免了普通水箱的零壓力泄水，對管網壓力是一個很好的保護作用。

2. 運行可靠性：當用水高峰時，或自來水停水時，由水箱供水，大大提高用戶用水的可靠性，完全符合自來水供水規范。

記者針對此問題專項調查了華振水務設備公司，作為中西部最大的罐式智能疊壓（無負壓）成套供水設備生產商，廠商從材料、技術、生產、銷售、運輸、安裝、調試、維護每個環節都是苛求完美，生怕有一絲紕漏。華振水務設備有限公司技術總監黃維表示：“罐式智能疊壓（無負壓）成套供水設備的生產成本就非常高的，比如說供水設備使用的水箱，采用的是優質食品級不銹鋼SUS304，這種材質制造的水箱不僅極大延長可水箱的使用壽命，并能較好防止水質的二次污染，但是價格也是不菲。不光光是材料上面，技術上面也是一筆花費，就我們公司現在發明的五個專利技術物業無憂供水系統專利、三片式止回蝶閥、無線遠程監控與控制系統專利、雙穩態壓力補償裝置、流量比例調節裝置都是需要專利費用的。還有產品的材料采購、其他技術系統、后期的維護服務等等都是需要較高的費用。不是菜市場賣白菜那樣，賣出去了就賣出去了。”

具體地談管網能力問題實際上是個體用戶的需求、管網能否滿足供水需求的問題。例如：某用戶申請供水，其居住小區有普通Ⅱ類住宅500戶，依建筑給水設計規范設計之秒流量(最大短瞬時流量)為13L/S(47m3/h)，根據地理位置，應在某管段上(例如DN300管)開口接出取水管。而該管網是否有能力滿足需要?實際上這是一個管網水力計算的問題。管網的拓樸結構有環狀和枝狀類別之分，水力計算方法毋需贅述。管網水力計算題目對于管網經常性管理工作較差的供水系統，可能會因基礎數據和運行數據不足，解題時有些困難。這可以通過罐式智能疊壓（無負壓）成套供水設備測壓、測流、試驗等工作來獲取數據，并逐步使管網管理工作科學、正規地完善起來。

變頻調速恒壓供水泵是直接利

網壓力的一種疊壓式供水方式，箱泵一體化成套設備衛生、節能、綜合投資小。箱泵一體化成套設備安裝調試后，自來水管網的水首先進入穩流罐，并通過真空消除器將罐內的空氣自動排除。當安裝在設備出口的壓力傳感器檢測到自來水管網壓力滿足供水要求時，系統不經過加壓泵直接供給;當自來水管網壓力不能滿足供水要求時，檢測壓力差額，由加壓泵差多少、補多少;當自來水管網水量不足時，空氣由真空消除器進入穩流罐破壞罐內真空，即可自動抽取穩流罐內的水供給，并且管網內不產生負壓。
隨著城市的發展，城市生活供水二次加壓泵站已經是居民小區和城市高層建筑給水中不可缺少的組成部分，據了解，目前二次供水成為全市高層住宅的主要供水模式，出于對飲水安全的關心和對二次供水的了解，居民對飲用水安全的質疑和投訴也日漸增多。

變頻調速恒壓供水泵工作原理：服務熱線：13873135546 黃小姐（微信同號）；咨詢QQ：229664127
當公共供水管網≤0.2Mpa時(可自由設定0.2—0.4Mpa)無負壓裝置關閉，無負壓進水裝置打開，由水箱供水，反之當公共供水管網壓力≥0.2Mpa時，延時10分鐘(時間可調整)無負壓裝置打開，無負壓進水裝置關閉，由公共供水管網供水。氣壓罐內存儲的水，通過智能控制，每6小時循環一次，確保水質新鮮、純凈。

變頻調速恒壓供水泵安裝要求服務熱線：13873135546 黃小姐（微信同號）；咨詢QQ：229664127
1、擰緊地腳螺栓，以免起動時振動對泵性能產生影響。
2、在泵的進、出口管路上安裝調節閥，在泵出口附近安裝壓力表，以控制泵在額定工況內運行，確保泵的正常使用。
3、排出管路如裝逆止閥應裝在閘閥的外面。
4、變頻調速恒壓供水泵泵的安裝方式分為硬性聯接安裝和柔性聯接安裝。
5、變頻調速恒壓供水泵安裝前應仔細檢查泵體流產內有無硬質物，以免運行時損壞葉輪和泵體
6、變頻調速恒壓供水泵安裝時管路理量不允許加在泵上，以免使泵變形，影響正常運行。
華振的獨特技術（核心技術點）服務熱線：13873135546 黃小姐（微信同號）；咨詢QQ：229664127
1.產品觸摸屏顯示系統
觸摸屏控制界面是公司，產品直接與用戶交流的窗口，人機界面檔次的高低直接反映了產品檔次的高低，同時反映著公司產品是否已經走上了工控產品的專業化、職業化道路，因此，觸摸屏控制界面的檔次是非常重要的。
2．一鍵調壓及壓力補償技術
一鍵調壓技術更是在客戶操作上體現出華振處處為客戶著想的理念，簡單的操作交給我們的客戶，復雜的程序設計交給我們。壓力補償控制技術運用了華振開發的雙穩態壓力補償控制技術能保證在無負壓的情況下補償出水壓力。
3. 應急電路設計
在自動控制失靈及變頻故障時，我們都可以隨時的切換到應急電路運行，應急電路的設計在滿足正常供水的情況下也不會造成壓力偏高，保證管網的壓力安全。從而為現場的售后服務贏得時間。
4. 變頻降噪技術
能大幅度的消除降解變頻電流聲。比普通變頻技術噪聲降低10-20dB。變頻輸出交接自保持技術，限度的降低控制柜元器件動作聲音。
5. 進水壓力數字顯示遠傳壓力表控制
4-20MA輸出，動態顯示進水壓力變化情況，抗干擾性更強，精度更高，壽命更長。

變頻調速恒壓供水泵品牌：

目前，我國的海洋環境，總的來看，基本上還是處于良好狀態。但在某些沿岸的海灣、河口及局部海域，如大連灣、遼河口、錦州灣、渤海灣、萊州灣和膠州灣等，環境污染比較嚴重;某些海洋水產資源衰落，漁獲量減少，少數珍貴海產品受損，一些海洋水產資源質量受到影響;部分灘涂荒廢，濱海環境遭到損害。就海區而言，渤海沿岸污染較嚴重，東海和黃海次之，喃海污染較輕。

采用國際先進的微機控制變頻調速技術，通過壓力傳感器，將用水量的變化信號變成電子信號，依據用水量的需求，自動對水泵進行投切和轉速調整，使供水壓力自動維持在設定的壓力值。供水質量高，節能效果明顯，高度自動化，可實現無人值守。長沙華振供水設備有限公司生產的變頻調速恒壓供水泵是一種高校節能的給水方式，深得廣大用戶的青睞。

利用變頻調速恒壓供水泵性能提高供水效率

不同的有著不同的性能。同樣也會影響到供水的質量和效果。雖然有些醫院也利用儲水池和變頻調速設備供水，但是變頻器反饋系統的反饋信號是否準確，造成供水的效果也是不盡相同的。例如：一塊小小的遠傳壓力表，它所安裝在供水管線的位置是否正確合理，這些情況都能使變頻系統產生信號偏差，使其供水系統出現系統停機、壓力偏低等問題。所以遠傳壓力表的安裝位置一定要根據變頻調速恒壓供水泵的性能來確定，決不可貪圖方便最終影響供水系統的正常運行。因此安裝的管線通徑等一定要在變頻調速恒壓供水泵每小時噸位數以內的10%上計算Dg，因為水在管網內運動是有動差和摩擦的，運動的水雖然是液體但也是有能耗的，所以合理比配尤為重要。也是保障供水系統的正常運行下的基本條件，選擇高性能的供水系統，可以提高供水的高效率，就拿我院而言舉例說明：以2003年為界的兩種設備參數、性能對比后就說明了高性能設備的優勢是顯而易見的。

變頻調速恒壓供水泵工作原理

由交流變頻器、遠傳壓力表、調節器組成調節控制機構，由斷路器、接觸器等為執行機構共同組成完整的恒壓變量供水系統。

二臺水泵的工作狀態：

1號泵變頻工作，頻率上升至某設定值達到設定壓力，這時變頻裝置工作在恒壓狀態。當用水量增大時，壓力下降，水泵在某設定值頻率上維持一段時間后，達不到設定壓力，便自動轉為1號泵工頻運行，啟動2號泵變頻工作。當用水量減小時，1號泵停止，由2號泵變頻工作，頻率上升至某設定值，以維持設定壓力，起到恒壓變量作用。

罐式智能疊壓（無負壓）成套供水設備品牌：

目前，我國的海洋環境，總的來看，基本上還是處于良好狀態。但在某些沿岸的海灣、河口及局部海域，如大連灣、遼河口、錦州灣、渤海灣、萊州灣和膠州灣等，環境污染比較嚴重;某些海洋水產資源衰落，漁獲量減少，少數珍貴海產品受損，一些海洋水產資源質量受到影響;部分灘涂荒廢，濱海環境遭到損害。就海區而言，渤海沿岸污染較嚴重，東海和黃海次之，喃海污染較輕。

采用國際先進的微機控制變頻調速技術，通過壓力傳感器，將用水量的變化信號變成電子信號，依據用水量的需求，自動對水泵進行投切和轉速調整，使供水壓力自動維持在設定的壓力值。供水質量高，節能效果明顯，高度自動化，可實現無人值守。長沙華振水務設備有限公司生產的罐式智能疊壓（無負壓）成套供水設備是一種高校節能的給水方式，深得廣大用戶的青睞。

利用罐式智能疊壓（無負壓）成套供水設備性能提高供水效率

不同的有著不同的性能。同樣也會影響到供水的質量和效果。雖然有些醫院也利用儲水池和變頻調速設備供水，但是變頻器反饋系統的反饋信號是否準確，造成供水的效果也是不盡相同的。例如：一塊小小的遠傳壓力表，它所安裝在供水管線的位置是否正確合理，這些情況都能使變頻系統產生信號偏差，使其供水系統出現系統停機、壓力偏低等問題。所以遠傳壓力表的安裝位置一定要根據罐式智能疊壓（無負壓）成套供水設備的性能來確定，決不可貪圖方便最終影響供水系統的正常運行。因此安裝的管線通徑等一定要在罐式智能疊壓（無負壓）成套供水設備每小時噸位數以內的10%上計算Dg，因為水在管網內運動是有動差和摩擦的，運動的水雖然是液體但也是有能耗的，所以合理比配尤為重要。也是保障供水系統的正常運行下的基本條件，選擇高性能的供水系統，可以提高供水的高效率，就拿我院而言舉例說明：以2003年為界的兩種設備參數、性能對比后就說明了高性能設備的優勢是顯而易見的。

第二章罐式智能疊壓（無負壓）成套供水設備工作原理

由交流變頻器、遠傳壓力表、調節器組成調節控制機構，由斷路器、接觸器等為執行機構共同組成完整的恒壓變量供水系統。

二臺水泵的工作狀態：

1號泵變頻工作，頻率上升至某設定值達到設定壓力，這時變頻裝置工作在恒壓狀態。當用水量增大時，壓力下降，水泵在某設定值頻率上維持一段時間后，達不到設定壓力，便自動轉為1號泵工頻運行，啟動2號泵變頻工作。當用水量減小時，1號泵停止，由2號泵變頻工作，頻率上升至某設定值，以維持設定壓力，起到恒壓變量作用。

罐式智能疊壓（無負壓）成套供水設備設計方略：

因為變頻器的轉速管制信號是由PID回路調節器給出的，以是對PLC來講，不需要有模擬量輸出接口和模擬量輸出接口。削減了連線和附加裝備，高漲了給水裝備的成本，添加了整套裝備的可靠性。因為采納的PID回路調節器或許安設在管制柜的面板上，且PID回路調節器或許進行量綱的變動，于是或許進行供水壓力的直接設定，直觀可靠。因為PID調節器內部自帶了優化算法，以是水壓的調節無比平滑圓滑，拘泥。當接到火災信號時，PLC管制消防泵發起，管網由低壓轉到低壓，每單元的入戶管道的緊張封鎖閥在壓力上限值時封鎖，將生活留存管路斷開;火災信號撤除時，零碎積極恢復至恒壓供水狀態。為了保證水壓回響反映信號值的精確，可對該信號設置濾波時間常數。

愛默生告誡我們：'當一個人年輕時，誰沒有空想過?誰沒有幻想過?想入非非是青春的標志。但是，我的青年朋友們，請記住，人總歸是要長大的。天地如此廣闊，世界如此美好，等待你們的不僅僅是需要一對幻想的翅膀，更需要一雙踏踏實實的腳!'

【罐式智能疊壓（無負壓）成套供水設備，茂名無負壓給水設備價格，展英雄氣概，鑄華振輝煌】

無負壓供水設備的特點

1. 節能，可以實現節電20%-40%，能實現綠色用電。

2. 占地面積小，投入少，效率高。

3. 配置靈活，自動化程度高，功能齊全，靈活可靠。

4. 運行合理，由于是軟起和軟停，不但可以消除水錘效應，而且電機軸上的平均扭矩和磨損減小，減少了維修量和維修費用，并且水泵的壽命大大提高。

5. 由于ZBH變頻恒壓調速直接從水源供水，減少了原有供水方式的二次污染，防止了很多傳染疾病的傳染源頭。

6. 通過通信控制，可以實現無人值守，節約了人力物力。

無負壓供水設備節能原理

由水泵的工作原理可知：水泵的流量與水泵（電機）的轉速成正比，水泵的揚程與水泵（電機）的轉速的平方成正比，水泵的軸功率等于流量與揚程的乘積，故水泵的軸功率與水泵的轉速的三次方成正比（既水泵的軸功率與供電頻率的三次方成正比）。根據上述原理可知改變水泵的轉速就可改變水泵的功率。

流量基本公式： Q∝N H∝N2 KW=Q*H∝N3

以上Q代表流量，N代表轉速，H代表揚程，KW代表軸功率。

例如：將供電頻率由50HZ降為45HZ，

則P45/P50=（45/50）3= 0.729，即P45=0.729 P50；

將供電頻率由50HZ降為40HZ，

則P40/P50=（40/50）3= 0.512，即P40=0.512 P50。

水泵一般是按供水系統在設計時的最大工況需求來考慮的，而用水系統在實際使用中有很多時間不一定能達到用水的最大量，一般用閥門調節增大系統的阻力來節流，造成電機用電損失，而采用變頻器可使系統工作狀態平緩穩定，通過改變轉速來調節用水供應，并可通過降低轉速節能收回投資。

無負壓供水設備的主要應用場合

1、高層建筑，城鄉居民小區，企事業等生活用水；

2、各類工業需要恒壓控制的用水，冷卻水循環，熱力網水循環，鍋爐補水等；

3、中央空調系統；

4、自來水廠增壓系統；

5、農田灌溉，污水處理，人造噴泉；

6、各種流體恒壓控制系統。

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無負壓供水設備的設計

水泵的輸出特性既決定于水泵的種類，也隨供水管網系統的阻力特性曲線不同而不同。離心式水泵的特性公式如下：

(1)

式中，P為水泵的功耗(kW)；Q為使用工況點的水泵流量(m³/s)；H為使用工況點的揚程(m)；k為輸出介質常數(kg/m³)；η為使用工況點的泵效率(%)。

圖1 離心水泵的H-Q曲線

圖1給出了離心式水泵的H-Q曲線，可見，在水泵的工作過程中，在等于原設計工況(點A)時效率最高，偏離這個工況(點在B、C兩點間)效率就會降低。

根據水泵理論的相似定律，當水泵的轉速發生變化時，它的揚程H、流量Q及水泵功率P也隨之變化，它們之間的關系可以表示為：

（2）

（3）

（4）

流量Q與轉速n的一次方成正比；揚程H與轉速n的平方成正比；水泵功率P與轉速n的立方成正比。

圖2 供水管網的H-Q曲線

供水管網的H-Q曲線如圖2所示。管網裝置特性(H-Q)可根據閘閥全開時測得的各種數據由式求得。其中H_j為水泵的進出口水位高度差(m)，其大小與流量Q無關；α為供水管路的阻力系數。管網特性曲線與泵特性曲線之交點即為泵的正常使用工況點。⒉變頻恒壓供水系統的設計與實現

變頻恒壓供水系統的核心在于使用一臺或幾臺變頻器對供水系統的水泵進行變頻控制，使供水水泵盡量工作在最佳效率狀態。

⑴ 變頻恒壓供水系統的節能原理

圖3 供水流量變化時的H-Q曲線

在圖3中，水泵額定運行時的工況點D是泵的特性曲線Nn與管路阻力曲線R1的交點。傳統的利用閥門控制的水泵，由于要減小流量，關小閥門，使閥門的摩擦阻力變大，阻力曲線從R₁轉移到R’₁，揚程則從H₀升到H₁，流量從Q_n減小到Q₁，運行工況點從D點轉移到A點。

而調速控制水泵時，閥門沒有開關變化，因此阻力曲線R₁不變。為使流量改變，需要改變水泵的轉速。如果把速度從N_n降到N₁，特性曲線也從N_n轉移到N₁。此時，運行工況點從D點轉移到C點，揚程從H₀下降到H₃，流量從Q_n減小到Q₁。

根據公式(1)求出，運行時，在A點水泵的功耗為，C點水泵的功耗為，兩者的差值為：。也就是說，用閥門控制水泵流量時，有ΔP功率被浪費掉了，并且這個損耗隨著閥門的關小而增加。

⑵系統構成與控制方式選擇

針對給定的條件進行系統設計，由于各泵容量相等，可只用一個變頻器，額定功率稍大于或等于泵的額定功率。由于變頻器的價格較高，因此不建議使用變頻器的雙余度備份，但可在保護和故障容錯中做一定投資，以更好地保證系統安全穩定運行。控制器件與控制方案選擇如下：

現階段使用較多的控制器件為：微處理器（單片機或DSP）、PLC或專用變頻器。專用變頻器的主要生產廠商有三菱、ABB等公司。不同的控制裝置在控制的原理上基本是一樣的，主要有PID調節器、變頻/工頻自動切換、水網壓力檢測環節等，通過圖5所示連接而組成供水系統。

為了保持供水管道的壓力恒定，就必須實時檢測管道壓力并回饋給供水控制器，使其構成壓力閉環控制系統。現在最常用的控制器是以PID調節為主要手段，也有的采用了模糊控制等現代控制理論方法。

變頻調速供水的恒壓值一般選用最不利點（管端）恒壓控制比較準確，但該壓力信號傳輸距離太長，一方面容易受到干擾，另一方面也容易出現故障，因此在用戶對供水精度要求不很高時，常以出水母管出口處壓力作為恒壓值進行控制。

對于專用變頻器，由壓力傳感器檢測到的管網壓力直接送入變頻器中的PID調節器輸入口；對微處理器（包括PLC）控制的系統，壓力設定值以及用戶管網壓力檢測值則送入微處理器中，經內部PID控制程序的計算，輸給變頻器一個轉速控制信號，當變頻器頻率達到最大時，若仍沒有達到壓力設定值，就進行變頻/工頻切換，同時重新給變頻器輸出一個轉速控制信號。壓力檢測值與壓力給定值差距越大，該輸出信號變化就越大。一旦管網壓力達到了設定值，該輸出控制信號就恒定下來，系統穩定運行。

在專用變頻器中，壓力給定值可以通過變頻器輸入設定，也可以通過電位器送入；而微處理器控制系統的壓力給定值也可通過相應的裝置輸入。允許用戶在現場設置PID參數，通過調試選出最佳參數，達到系統穩定。

一般情況下，PID方式的調節器就能夠滿足供水管壓力的穩定調節。然而，這種類型的閉環系統也存在著一些難以解決的問題，比如在系統的動態運行過程中，水泵電機會出現速度超調甚至不穩定的現象，對整個的供水設備具有很大的破壞性，還會減小整個系統的效率。這些問題只能通過選定最優的PID參數或修改PID算法來解決。在此不作詳細的分析。

⑶各條件下供水具體控制方式

恒壓供水的起動與停機：

在水泵出口母管處裝設壓力變送器和流量變送器，將壓力和流量信號送入控制器，控制器將接收到的信號進行比較、運算，并發出指令，對變頻器進行控制。如果檢測得管網壓力大于設定值，則系統不起動，當管網壓力小于設定值時，系統起動。

變頻器帶1＃泵軟起動,此時1＃泵處于變頻調速運行狀態，變頻器根據收到的信號隨時調整水泵的轉速。當1＃泵達到額定轉速仍不能滿足水壓值要求時，則該水泵自動切換到工頻狀態下運行，變頻器則控制2＃水泵，使之軟起動并運行。依此類推，直到管網壓力滿足壓力設定要求。

在用水高峰過后，由于投入多臺泵而使管網壓力超過設定值，系統依據先投先停的原則，依次停止1＃泵，2＃泵，…。先投先停可以實現對多臺泵的平均使用，有利于延長泵的使用壽命。對于所有泵的起停控制，完全由管網壓力決定。

休眠控制：

在夜間用水量非常少的情況下，為了節能，可以設置可以使水泵暫停工作的休眠狀態。在管網壓力允許的條件下，當變頻器輸出頻率低于某下限頻率時，變頻器停止輸出。當管網壓力小于下限設定時，再喚醒變頻器使之重新開始工作。

⒊實際系統的設計

⑴實際系統中應考慮的其他因素

對于實際系統來說，四臺等容量的供水泵并不是特別合理。在選取水泵時，應考慮在幾乎所有工況下都能使工作中的水泵處于高效率工作區間，因此，在夜間或需水量非常少的工況下工作的水泵可選一個比其他容量都小的。

同時，如果該系統是針對實際供水而設計的話，則應該同時考慮樓宇泵房中所需要的另兩種泵：深井泵與污水泵，顯然那樣的話系統會比現在的復雜一些。

主要由于絕大多數城市都不允許直接從市政管網吸水，因此采用變頻調速恒壓供水方式時仍然需要設置調節水池。在調節池中應安裝液深傳感器以檢測液面高度。當水池液面下降到一定高度時，為了保證消防用水，就需停止水泵運行，這個高度就是消防水位。只有當水池液面達到設定水位時才能恢復正常供水。

污水泵控制：一般泵房都漏水，因此有集污池。在集污池中安裝液位控制器，當污水池液面達到排污高度時，自動起動排污泵，排完污水后自動停止排污泵。

⑵管網水壓控制點的選擇

在本文設計的系統中，為了減少成本及增加可靠性而采用了泵口恒壓方式，只能對由水量變化而引起的水泵剩余揚程進行監控，它不包含管網阻力下降而產生的剩余揚程；若采用最不利點恒壓控制方法，則水泵的調速幅度同時決定于上述兩個變化因素，使水泵調速后的揚程與管網阻力特性曲線更好地符合，以獲得最佳的節能效果。在實際工程中，較現實的做法是在條件允許的情況下，盡可能將壓力控制點靠近最不利點。