Не допускайте повреждений вследствие критической длины труб

Компрессоры объемного типа не обеспечивают постоянную подачу хладагента в полном объеме: на сторонах высокого и низкого давления возникают пульсации. Пульсации распространяются в трубопроводах со скоростью звука в среде паров хладагента и могут отражаться от колен/отводов под углом 90°, закрытых концов или клапанов. При неправильном выборе длины прямых участков трубопроводов до места отражения возникают резонансы и стоячие волны. Это может приводить к очень высоким пикам давления, значительным нагрузкам на трубопровод и заметному повышению температуры. Вследствие этих эффектов возможны разрывы труб.

Чтобы избежать разрывов, следует выполнить расчет критической длины труб и избегать прямых участков большей длины в установке/системе, в частности в напорном газопроводе и линии экономайзера. Также следует избегать прокладки труб половинной длины: это соответствует гармонике на удвоенной частоте.

Для расчета потребуется:

скорость звука в среде паров хладагента при соответствующих значениях давления и температуре внутри системы, которую можно определить с помощью программ расчета холодильного оборудования, например ASEREP от Asercom или RefProp от NIST.
Частота пульсаций, которая зависит от типа компрессора и частоты напряжения привода, т. е. является переменной величиной в случае преобразователей частоты.

Для компрессоров BITZER действительно следующее:

Компрессоры для стационарного применения BITZER
n: частота вращения двигателя компрессора, Гц
f: частота напряжения привода, Гц
z: количество цилиндров или профильных перемычек (5 или 4)
f_p: частота пульсации, Гц
Тип	Частота вращения	Пульсация
Полугерметичные поршневые компрессоры	n ≈ 0,5 x f	f_p = n x z	4-полюсные двигатели, z: количество цилиндров
Винтовые компрессоры	n ≈ f	f_p = n x z	2-полюсные двигатели, z: количество профильных перемычек
Спиральные компрессоры	n ≈ f	f_p = n	2-полюсные двигатели, на каждый выпуск

Критические значения длины трубопроводов можно рассчитать следующим образом:

L_kr: критическая длина труб, м
c: скорость звука, м/с

Пример расчета для винтового компрессора с преобразователем частоты:
z = 5; f = 20 .. 60 Гц; f_p = 100 .. 300 (600) Гц
t_c = 60 °C, t_V2 = 100 °C, R1234yf
L_kr = 0,72 .. 0,24 (0,12) м

Пример расчета для 4-цилиндрового поршневого компрессора с преобразователем частоты:
z = 4; f = 25 .. 70 Гц; f_p = 100 .. 280 (560) Гц
t_c = 50 °C, t_V2 = 90 °C, R290
L_kr = 2,39 .. 0,85 (0,43) м

Для расчетных значений критической длины труб также не следует использовать диапазон ±15 %, чтобы покрыть неопределенности, например, при определении температуры и давления, а также проскальзывания асинхронного двигателя. В вышеприведенных примерах число в скобках указывает число гармоник с удвоенной частотой. Если не представляется возможным избежать определенной длины трубопровода, то можно рассчитать, какие частотные диапазоны необходимо деактивировать.

Отражение можно в значительной степени подавить путем

использования двух колен 45° вместо одного колена 90°,
изогнутых труб с большим радиусом изгиба (более чем в 24 раза превышающим диаметр трубы) и
соединениями под углом 45°.

Правильно настроенные пульсационные демпферы в трубопроводах для сжатого газа и экономайзера часто довольно эффективно гасят возникающие пульсации.