【资料】冷冻水压差旁通系统的选择计算

在冷冻水循环系统设计中，为方便控制，节约能量，常使用变流量控制。因为冷水机组为运行稳定，防止结冻，一般要求冷冻水流量不变，为了协调这一对矛盾，工程上常使用冷冻水压差旁通系统以保证在末端变流量的情况下，冷水机组侧流量不变。系统图如图一。
在这种系统设计中，压差旁通系统的作用是通过控制压通旁通阀的开度控制冷冻水的旁通流量，从而使供回水干管两端的压差恒定。根据水泵特性我们可得知，泵送压力恒定时，流量亦保持恒定。
显然旁通阀3的口径要满足最大旁通水量的要求。如一图，当末端负荷减小时，电动二通阀5关小，供水量减小，而旁通水量增加。当旁通水量持继增加，直到系统负荷减小到设计负荷的一半，则冷水机组1关闭一台，冷冻水泵2同样关闭一台，供回水压差减小，旁通阀3再度关上。因此旁通阀的最大旁通水量就是系统负荷减小到一台冷水机组停机时所需的旁通水量。
表面上看，最大旁通水量就是一台冷水机组的额定流量，其实不然，因为冷冻水量并不一定会与负荷同比例匹配，而应考虑末端设备的热特性与控制方式，如下：
1、 采用比例或比例积分控制的空调器。控制器精确控制二通阀的开度以调节盘管出力。根据盘管热特性（如图二），当负荷减小时，所需流量减小速率更快，当负荷为50%时，水流量仅需13%左右，即旁通水量需87%。
2、 风机盘管一般均采用二位控制，二通阀全开或全闭，即水流量在设计工况下换热。当负荷减小时，水流量同比率减小。甚而小负荷时，风机盘管可能转至小档运行，风量减小，水温差减小，水流量增大，而旁通水量减小。
在一般系统中，这两种情况均会出现，此时就需综合考虑空调器与风机盘管水量的比例，部分负荷时间，来选择旁通阀旁通水量。在一些典型的场合如商场，旁通水量甚至会超过一台冷水机组（共三台机组时）额定水量的两倍。
旁通阀口径的选择计算，在许多文章均有论及，此处简述如下：

G——流量。m3/h
Kv——流通能力，与所选择的阀门有关。
△P——阻力损失。Bar
例：一台制冷量500RT的冷水机组，额定冷冻水量302m3/h，接管口径250mm。旁通水量取350m3/h，供回水计算压差为2bar（约2x105Pa）。DN125旁通阀流通能力250，计算如下：
G=250×1.732（m3/h）>350
所以采用DN125旁通阀即可满足要求。旁通阀都具有高流通能力，所以一般其口径可比冷水机组接管口径小二个规格。
压差控制系统的控制方式有比例控制（Honeywell），输出比例变化的电阻信号，有三位控制（Johnson，Erie），输出进、停、退信号。比例控制的精度较高，价格也高，需根据不同的精度要求选配。两种方式所配套的执行器也不同。
旁通阀执行器与阀门需根据不同的系统压差，配套不同系列的阀门，例如某品牌VBG阀门+VAT执行器适用的最大工作压差为2bar，而DSGA阀门+MVL执行器的最大工作压差则为8bar。若定货时未指明，厂商一般均会按较高压差配套。
总之，在压差旁通系统的选型中，要认真考虑各种因素，阀门特性，压差，流通能力，执行器都需考量。在有的工程中，只是简单地按冷水机组口径选择旁通阀径，往往会造成浪费。

旁通阀对应的流通能力Kv
DN25 11
DN32 17.6
DN50 27.5
DN65 69.3
DN80 110
DN100 176
DN125 275
DN150 440
DN200 693
DN250 1100
DN300 1760
DN350 2700