Новости

Варианты использования виброгасителей (труб) для различных компрессоров в холодильном контуре

 

Вибрации и пульсации, возникающие от компрессора, передаются по трубопроводу и корпусу оборудования, вызывают шум, усталость металла, утечки и снижение срока службы компонентов.

Виброгасители (виброизолирующие, компенсирующие) трубные вставки — гибкие элементы, гидро- или газонаполненные демпферы, гофрированные сильфонные компенсаторы и специальные гибкие шланги — служат для снижения передачи механических колебаний и пульсаций давления от компрессора на стационарный трубопровод.

 

 

Цели применения:

 

• Снижение механических колебаний (снижение передачи вибрации от корпуса компрессора).

• Гашение акустических пульсаций давления (выплески/удары давления) — особенно важно для поршневых компрессоров.

• Компенсация тепловых удлинений и осевых перемещений.

• Предотвращение усталостных разрушений и утечек в точках жесткого соединения.

• Обеспечение условий для корректного возврата масла (сохранение уклонов, предотвращение застойных зон).

 

Типы виброгасительных труб и гибких вставок:

 

1. Резиновые/эластомерные гибкие шланги (одиночные/армированные)

   – Преимущества: хорошее демпфирование, простота монтажа, небольшая стоимость.

   – Ограничения: совместимость с хладагентом/маслом, рабочее давление и температура, срок службы под воздействием озона/УФ.

   – Применение: бытовые и малые коммерческие установки на фторсодержащих хладагентов.

 

2. Бронзированные/стальные гофрированные сильфонные компенсаторы 

   – Преимущества: высокое давление/температурная стойкость, хорошая осевая/радиальная компенсация.

   – Ограничения: меньшая демпфирующая способность по сравнению с резиной; для гашения вибрации часто дополнительно устанавливают мягкие вставки или пакеры.

   – Применение: промышленные холодильные контуры.

 

3. Комбинированные (стальной оплетенный шланг с внутренним эластомером)

   – Преимущества: сочетание гибкости и прочности, хорошая устойчивость к давлению и динамическим нагрузкам.

   – Применение: средние и крупные системы, где требуется и механическая прочность, и демпфирование.

 

4. Пульсационные демпферы и глушители 

   – Предназначены для демпфирования пульсации давления в линиях всасывания/нагнетания, особенно для поршневых компрессоров.

 

5. Резонансные/виброизолирующие опоры и подвесы

   – Часто используются в комплексе с гибкими трубами: шланг уменьшает передачу, опоры — изоляция корпуса.

 

Элементы виброгасителей becool

 

Виброгасители becool состоят из следующих элементов: 

 

 

1 – оплётка из нержавеющей стали; 

2 – гофрированная трубка из нержавеющей стали; 

3 – придерживающее оплётку опрессовочное кольцо из нержавеющей стали; 

4 – паяное соединение гофрированной трубки из нержавеющей стали и медного патрубка; 

5 – паяное соединение медного патрубка и опрессовочного кольца; 

6 – удлинённый медный патрубок; 

A – диаметр медного патрубка; 

B – длина медного патрубка; 

C – длина рабочей части виброгасителя; 

D – общая длина виброгасителя; 

E – ширина опрессовочного кольца. 

 

 

Влияние типа компрессора на выбор виброгасителя

 

1. Поршневые компрессоры 

– Характер: сильные пульсации давления, значительные динамические нагрузки.

– Рекомендуется:

▪ Пульсационные демпферы на линии нагнетания и/или всасывания.

▪ Гибкие вставки (короткие резиновые или комбинированные шланги) непосредственно на патрубках компрессора для механической декупляции.

▪ Учитывать уклон линии всасывания для возврата масла.

▪ Располагать глушители на линии нагнетания для снижения пульсаций и вибронагрузки на трубопровод.

 

2. Винтовые:

– Характер: более плавная подача, но возможны осевые/торсионные нагрузки и остаточные пульсации.

– Рекомендуется:

▪ Металлические сильфоны или армированные гибкие шланги, позволяющие компенсировать осевые перемещения и вибрации.

▪ В крупных установках — мембранные или резонансные глушители для остаточных пульсаций.

▪ Обратить внимание на термическое удлинение длинных магистралей.

 

3. Спиральные:

– Характер: низкие пульсации, но чувствительны к выравниванию и опоре.

– Рекомендуется:

▪ Короткие гибкие вставки для декупляции корпуса (резина/комбинация).

▪ Минимум давления/падения — избегать лишних изгибов, чтобы не ухудшать поток и возврат масла.

 

4. Центробежные

– Характер: минимальная механическая вибрация от крыльчатки при правильной балансировке, но возможны кавитация/флюктуации потока.

– Рекомендуется:

▪ Сильфоны и компенсаторы для термической компенсации и предотвращения напряжений в трубопроводе.

▪ Гибкие демпфирующие вставки применяют реже — акцент на балансировку и виброопоры.

 

 

Размещение в контуре и монтажные рекомендации

 

• Основное правило: установку выполнять как можно ближе к источнику (компрессору) — одна гибкая вставка на каждом ответвлении (всасывание и/или нагнетание) между компрессором и жестким трубопроводом. Она должна быть расположена в зоне, где механические связи минимальны.

• Длина: слишком короткая вставка малоэффективна; слишком длинная создаёт падение давления и зоны накопления масла. Практические ориентиры:

  – Малые бытовые компрессоры: 80–300 мм.

  – Промышленные установки: 200–600 мм, в зависимости от диаметра и требований производителя.

  (Точные размеры — по паспорту и расчёту установки.)

• Уклон и масло:

  – Всасывающая линия должна обеспечивать уклон к компрессору для возврата масла. Избегать «карманов» в гибкой вставке.

• Поддержка и крепления:

  – Не закреплять гибкую вставку жестко по длине — это сводит на нет эффект демпфирования.

  – Использовать опоры и хомуты на жестких участках, оставляя гибкий участок свободным.

• Избегать чрезмерных изгибов, перекручиваний и растяжений гибкого элемента. Соблюдать минимальный радиус изгиба производителя.

• Совместимость материалов: для аммиака и других агрессивных хладагентов предпочтительны стальные сильфоны или PTFE-вкладыши; многие эластомеры несовместимы с NH3.

• Давление и безопасность: гибкие вставки должны иметь рабочий запас прочности (давление испытания) соответствующий рабочим параметрам системы — обычно не менее 1.25–1.5 от рабочего давления.

 

Варианты установки и крепления

 

Установите виброгаситель максимально близко к компрессору под прямым углом, как показано на рисунке 1.

Закрепите медную трубу на удалённом от источника вибрации конце виброгасителя. По возможности устанавливайте виброгаситель горизонтально. Вокруг виброгасителя должно оставаться достаточно свободного пространства. Он не должен испытывать нагрузки или давление после его припаивания в место установки.

Виброгаситель должен быть установлен вдоль прямой линии, он не предназначен для компенсации вибрации на отводах трубы. В случаях, если виброгаситель устанавливается в местах, где возможно образование конденсата на его поверхности, необходимо обеспечить его водонепроницаемую защиту (покрыть полихлорвиниловой трубкой или резиновой лентой) для предотвращения замерзания влаги под оплёткой и манжетами. Подобное замерзание может привести к повреждению виброгасителя.

При пайке пламя горелки не должно попадать на оплётку. Удалите остатки флюса, чтобы избежать коррозии и преждевременной порчи виброгасителя. В случае присутствия повышенной вибрации установите последовательно два виброгасителя в ряд, под прямым углом друг к другу, как показано на рисунке 2. 

 

 

Полезная информация

 

Так как виброгасители плохо работают на растяжение-сжатие, их оптимальное расположение в агрегате с использованием полугерметичных компрессоров – параллельно оси вращения вала компрессора. То есть если в холодильной машине используется горизонтальный полугерметичный компрессор – виброгасители устанавливаются горизонтально, ели вертикальный полугерметичный компрессор – виброгасители устанавливаются вертикально. 

 

Практические советы

 

• Всегда следовать рекомендациям производителя компрессора и элементов трубопровода.

• Включать в проект антивибрационные опоры, хомуты с виброразвязкой и компенсаторы теплового расширения в комплексе с гибкими вставками.

• После установки измерять виброскорость/уровень шума и, при необходимости, корректировать конструкцию (изменить длину/жесткость вставки, добавить демпфер).

• Регулярно инспектировать шланги/сильфоны на предмет трещин, усталости, коррозии и утечек; менять по графику либо при появлении признаков износа.

 

Проектирование и расчёт (основные принципы)

 

• Резонанс и частота собственных колебаний: эффективность демпфирования зависит от соотношения частоты источника вибрации и собственной частоты гибкого элемента. Собственная частота системы определяется упрощённо как

 

 

  где k — эффективная жёсткость гибкого элемента, m — эквивалентная масса, передающаяся через него. Цель — иметь собственную частоту значительно ниже или выше частоты возбуждения или обеспечить высокий структурный демпфинг.

• Давление падения: при проектировании гибкой вставки учитывать дополнительное гидравлическое сопротивление и обеспечивать допустимую пропускную способность.

• Пульсационные демпферы рассчитываются по объёму и частоте пульсаций; иногда применяют газовые (газо-наддувные) камеры или мембраны.

 

Материалы и совместимость хладагентов

 

• Фторсодержащие хладагенты (R134a, R404A, R410A и др.): большинство эластомеров и металлов подходят, но всегда проверять стойкость уплотнений и клеёв.

• Аммиак (NH3): агрессивен к медным и некоторым эластомерам; предпочтение — нержавеющая сталь (сильфоны), PTFE- или металлические вставки.

• CO2 (R744): высокие давления — нужны сильфоны/армированные стальные шланги с соответствующей сертификацией давления.

 

Заключение

 

Правильный выбор и расположение виброгасительных труб — важная часть надёжного и тихого холодильного контура. Решение зависит от типа компрессора, хладагента, уровней пульсаций и условий эксплуатации. В простых бытовых системах достаточно коротких резиновых вставок; в промышленных и аммиачных установках — металлических сильфонов и комбинированных решений. Необходимо всегда учитывать возврат масла, падение давления, температурные расширения и требования безопасности.