压差旁通阀的必要性和特征-尊龙登录

在系统的流量平衡和压差控制已进入了动态平衡、压差无关、电动自调节的时代，再谈论几十年前的老产品压差旁通阀还有必要吗？

在这之前我们先说点题外话：

有一年发生饥荒，百姓没有粮食吃，只有挖草根，吃树皮，许多百姓因此活活饿死。消息被迅速报到了皇宫中，晋惠帝坐在高高的皇座上听完了大臣的奏报后，大为不解。“善良”的晋惠帝很想为他的子民做点事情，经过冥思苦想后终于悟出了一个“尊龙登录的解决方案”曰：“百姓无粟米充饥，何不食肉糜？”(百姓肚子饿没米饭吃，为什么不去吃肉粥呢？)

文字来源：百度百科

同样的话题发生在在法国路易十六国王时期，当法国人民闹饥荒没有面包吃的时候，年少无知的玛丽皇后笑着问“他们为啥不吃蛋糕呢？”。

撇开道义和政治不提，这两个貌似荒唐的反应实际都反馈了对现实世界或者说市场的无知，具体到我们刚才所说的压差旁通阀就是一个很好的例子，在绝大部分供暖/制冷系统还在使用定频泵的市场状况下，努力地去推荐压差调节器、压差无关型动态流量平衡阀等高大上产品就是活生生“何不食肉糜”的例子，这些产品既不能解决系统问题还增加了系统造价。

我们首先来看看目前市场上普及的供暖系统的构成：

如上面这个散热器供暖系统，在全负荷运行状态下，也就是所有散热器温控阀全部开启（室内温度没到设定温度时），如果设计得当，水泵所提供的流量是所有散热器流量的总和，其扬程则是克服管路、阀门、散热器、热源阻力的总和，如果这个系统一直全负荷运行，就是说没有一个阀门关闭时，那么这个系统没有什么问题。但是，当系统进入部分负荷时，比如某些房间温度达到设定值阀门开始关闭时，问题就来了，由于系统使用的定频泵，也就是水泵的转速是一定的，不会自动调节转速，那么在一部分散热器关闭的情况下，系统总流量的减小就会造成扬程增高，也就是我们所说的作用于阀门的压差会随之升高，这就会导致噪音、腐蚀、过流等现象产生，如果所有散热器都关闭，那么还可能造成短路循环烧泵等问题。

下面我们从水泵曲线和系统流量曲线来解释以上所说的全负荷和部分负荷状况。

图中的红色曲线为扬程变化较大的水泵曲线，绿色曲线为扬程变化较小的水泵曲线，3个蓝色曲线分别表示系统在3个区域阀开关时的系统流量特征：最右边的蓝色曲线为3个区域阀全开系统全负荷的状态，随着区域阀关闭，系统流量降低，蓝色曲线开始向左位移，与水泵曲线的交叉点即工作点也随之变化。可以看出，在使用较“陡”曲线的水泵时，流量降低后压差上升高，这种状况对于系统极其不利，会带来之前所述的一系列问题。

在使用这种曲线较“陡”的定频水泵时（目前市场上大部分都是这种），压差旁通阀就是不可或缺的元件。

压差旁通阀弹簧的压缩量通过手柄调节，此压力与作用在活塞的供回水压力差成正比。当供回水压差超过弹簧压缩量的设定值时，旁通活塞成比例开启。通过旁通口旁通部分流量，限制供回水压差，使其维持在设定值。

在使用了压差旁通阀以后，从下图可以看出，它将水泵的曲线在某一点（比如压差设定点）给“切平了”，让水泵曲线在流量变化时不再“往上”走，而是较为水平地发展，也就是压差变化很细微。

压差旁通设定值通过调节阀门手柄，即增大或减少弹簧张力来完成，如下图所示，设定值越低水泵曲线的工作“拐点”越低。

那么如何设定这个压差值呢？

首先需要了解系统全负荷运行时的流量曲线与水泵曲线的工作交叉点，比如我们参考下面的曲线，在系统全开的状态下，流量为3.3m³/h，压差为2米（最右侧流量曲线为系统全开）。那么压差旁通阀最好设置高出工作点0.3-0.6米，即2.3-2.6米左右，这样能让系统在全负荷运行时旁通阀完全关闭，系统输送最高的热量。

下图说明了压差设定值、系统全负荷工作点、系统全关闭工作点、旁通阀流量曲线之间的关系。

那么如何选择压差旁通阀呢？

首先，不能根据所安装位置的管径来选择，这是最常见的错误。比如，在锅炉的供回水主管之间需要安装一个压差旁通阀，如果供回水主管口径为1 1/4”，那并不意味着必须选择相同口径的阀门，很多情况下，一个3/4”口径的压差旁通阀就能解决问题。

选择压差旁通阀可以根据系统的两个需求来：

1.保证热源/冷源的最低流量，避免压缩机、换热器、水泵等元件受损，这种情况下，就需要了解厂家要求的最低流量；

2.避免系统出现噪音，需要根据系统的末端、控制阀门类型来选择，比如温控阀或区域阀，其说明书上均标注了最大工作压差，超过了这个压差值就会出现噪音、磨损等问题。

那如何看懂压差旁通阀的选型曲线呢？

单位换算：

流量：1 m³/h = 1000 l/h = 0.28 l/s = 4.4 gpm

压力：1 bar = 100 kpa = 10 m = 14.7 psi

曲线的横坐标为压差旁通阀旁通流量，纵坐标为阀前后压差值，每个标注了数字的曲线为设定刻度对应的特征曲线，我们拿519700型的曲线为例子说明，如果压差值设定为4米，那么可以看出，在旁通阀开启到过流流量达到6 m³/h之间，阀前后压差都维持在设定值4米左右; 当旁通流量超过6 m³/h后实际的压差值升高，在10 m³/h压差达到5米左右了。这个曲线就是为了我们之前所说的压差旁通阀的最低流量和避免噪音的压差值来参考的曲线。

在小型系统上安装压差旁通阀，对于系统设计参数不太了解的情况下，也可以通过经验来设定，如下面图示：

供暖运行时，恒温阀完全打开的状态下，压差旁通阀设定为最大值（a），即顺时针拧到底；关闭部分恒温阀（约30%）；逆时针调节手柄逐渐开启压差旁通阀，用温度计或直接用手检查一下热水是否流入压差旁通阀（b）。一旦发现温度升高，马上再次开启先前关闭的恒温阀，检查热水是否停止流入旁通管（c）。一旦确定热水不再流入旁通管，拧紧锁定螺钉将手柄固定在该位置。

压差旁通阀的系统运用图示

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