Шум холодильного агрегата: причины, диагностика и устранение

Содержание:

Нормальные звуки агрегата
Классификация посторонних звуков
Стук компрессора при пуске
Металлический стук при работающем компрессоре
Шум вентилятора конденсатора
Дребезжание и вибрация трубопроводов
Шипение и хлопки в арматуре
Пульсации поршневого компрессора
Диагностическая таблица
Типичные ошибки

Нормальные звуки агрегата: что не требует вмешательства

Каждый холодильный агрегат производит звуки при работе. Задача специалиста — отличить нормальный рабочий шум от признака неисправности. Обращаться с агрегатом, у которого сразу после монтажа появились новые звуки — другое дело, чем агрегат, проработавший несколько лет и внезапно изменивший характер звука.

Нормальные звуки:

Низкочастотный гул компрессора — непрерывный ровный звук 50–150 Гц. Это нормальный рабочий шум поршневого или спирального компрессора. Должен быть равномерным без скачков громкости.
Щелчок соленоидного вентиля при включении и выключении — нормальная работа электромагнитного привода.
Щелчок реле давления (РВД, РНД) — нормальная работа механического контакта.
Лёгкое шипение в ТРВ — нормальный перепад давления при дросселировании хладагента. Чуть слышное шипение в зоне ТРВ — рабочий звук.
Бульканье в испарителе при пуске — хладагент заполняет испаритель, пузыри газа вытесняются жидкостью. Исчезает через 2–5 мин после пуска.
Лёгкий треск металла при прогреве или охлаждении трубопроводов — тепловое расширение и сжатие.

Любой звук, появившийся внезапно или нарастающий — сигнал к диагностике.

Классификация посторонних звуков по источнику

Точная локализация источника звука — первый шаг диагностики. Подойти к агрегату и последовательно прикладывать руку (в защитной перчатке) или длинную отвёртку как стетоскоп к разным узлам — компрессору, корпусу вентилятора, трубопроводам, раме. Источник даёт наибольшую передачу вибрации.

Источники посторонних звуков:

компрессор (корпус, клапанная доска, картер)
вентилятор конденсатора (лопасти, двигатель, кожух)
трубопроводы (пульсация, резонанс, дребезжание крепежа)
арматура (соленоидный вентиль, обратный клапан, ТРВ)
рама и корпус агрегата (ослабший крепёж)

Стук компрессора при пуске

Стук при каждом пуске — один из наиболее диагностически значимых звуков. Тяжёлый удар или серия ударов в момент пуска компрессора указывает на жидкий хладагент или масло в цилиндрах.
Механизм: при длительном простое без нагревателя картера хладагент конденсируется в масло. При пуске поршень сжимает несжимаемую жидкость — гидравлический удар. В тяжёлых случаях — мгновенное разрушение клапанных пластин или изгиб шатунов.

Диагностика:

проверить нагреватель картера — сопротивление ТЭН (норма 50–500 Ом в зависимости от мощности); наличие питания на нагревателе при остановленном компрессоре
осмотреть смотровое стекло масла при пуске — пена свидетельствует о вспенивании масла с хладагентом

Действие: выключить компрессор, включить нагреватель картера, выдержать 8–12 ч, повторить пуск. Если стук повторяется — вскрытие и дефектовка клапанного механизма.

Лёгкий металлический щелчок при пуске (не тяжёлый удар) — характерен для поршневых компрессоров при запуске против давления. При наличии обратного клапана нагнетания давления выровнялись и запуск мягкий; без него — пуск под давлением даёт щелчок. Это не критично, но нежелательно — устанавливают обратный клапан или антициклинговую паузу.

Металлический стук при работающем компрессоре

Непрерывный металлический стук при работе — серьёзный симптом, требующий немедленной диагностики.
Изношенные клапанные пластины: при разрушении или залипании пластины в открытом положении газ ударяет по сёдлам. Звук: ритмичное постукивание с частотой пропорциональной числу оборотов. Подтверждение: «тест вакуума» — компрессор не создаёт нормального разрежения за 30–60 с.
Задир вкладышей коленвала: нарастающий металлический звук при износе шатунных или коренных подшипников. Характерно нарастание при разогреве (при тепловом расширении зазоры уменьшаются). Подтверждение: металлические частицы в масле по результатам анализа.
Обломок клапанной пластины в цилиндре: резкий неритмичный металлический звук разной тональности. Компрессор необходимо немедленно остановить — обломок царапает цилиндровое зеркало.
Ослабший шатунный болт (редко, но встречается): нерегулярный тяжёлый удар. Крайне опасно — немедленная остановка.
Действие при любом стуке: остановить компрессор, отключить питание, вскрытие и дефектовка.

Шум вентилятора конденсатора

Вентилятор конденсатора — второй по частоте источник посторонних звуков в агрегате.

Нарастающий свист или вой — признак износа подшипников двигателя вентилятора. Развивается постепенно: сначала слышен только при пуске, затем становится постоянным. Контактный термометр на корпусе подшипника при температуре выше 70 °C — подтверждение начала задира. Своевременная замена двигателя дешевле аварийного останова в жаркий период.
Скрежет лопасти о кожух: характерный резкий звук скребущего типа. Причины: дисбаланс лопастей от биологических отложений (снег, птичий помёт, жир), деформация лопасти от удара посторонним предметом, смещение ступицы. Диагностика: визуальный осмотр при остановленном вентиляторе. Провернуть вентилятор рукой при выключенном агрегате — при скрежете зона касания сразу ощущается.
Дребезжание лопастей: ослабло болтовое соединение лопасти на ступице или деформирована посадочная поверхность. Проверить и затянуть крепёж, при деформации — замена комплекта лопастей целиком.
Высокочастотный писк при низкой температуре: подшипники двигателя работают на холодной смазке — нормальный звук в первые минуты после пуска в мороз. Если не проходит через 5–10 мин — густая смазка не соответствует рабочей температуре или подшипники изношены.

Дребезжание и вибрация трубопроводов

Дребезжание трубопровода при работе компрессора — передача вибрации через жёсткое механическое соединение.
Отсутствие виброгасителей на всасывающей и нагнетательной линиях компрессора. Без гибких вставок вибрация компрессора передаётся на трубопровод и далее — на строительные конструкции. Через 1–3 года — усталостные трещины в паяных стыках. Решение: установить виброгасители (армированные нержавеющие вставки 200–300 мм) в нейтральном положении без натяжения.
Ослабший хомут крепления трубопровода: труба вибрирует в ослабшем хомуте и стучит о стену или раму. Диагностика: приложить руку к трубопроводу и поочерёдно сжимать в разных точках — в месте ослабшего хомута вибрация резко снизится при зажатии. Решение: затянуть или заменить хомут, добавить прокладку из резины или каучука.
Незакреплённые панели корпуса агрегата: листовые крышки и кожухи дребезжат на частотах компрессора. Проверить все болты корпуса, особенно в нижней части рамы.

Шипение и хлопки в арматуре

Сильное шипение в ТРВ или на жидкостной линии: при нормальной работе ТРВ слышно лёгкое шипение. Громкое шипение — признак паровой пробки перед ТРВ. Жидкий хладагент частично испарился в жидкостной линии, и через ТРВ проходит двухфазный поток — его скорость значительно выше, шум резкий. Причина: низкое переохлаждение или длинная неизолированная жидкостная линия.
Хлопок при закрытии соленоидного вентиля: гидравлический удар при резком прекращении потока жидкого хладагента. Возникает при скорости жидкости в жидкостной линии выше 1,5–2 м/с. Причина — заниженный диаметр жидкостной линии или соленоид установлен слишком далеко от конденсатора (большой объём жидкости). Решение: увеличить диаметр жидкостной линии или установить соленоид ближе к ТРВ.
Дребезжание обратного клапана нагнетания: клапан работает на частоте пульсации поршневого компрессора. При неправильно подобранной пружине клапан вибрирует («чатер», chatter). Решение: заменить на клапан с демпфирующим поршнем серии NRV Danfoss.

Пульсации поршневого компрессора

Поршневой компрессор по принципу работы создаёт пульсации давления. Для двухцилиндрового 1500 об/мин — основная частота пульсации 25 Гц; для четырёхцилиндрового — 50 Гц. При совпадении с резонансной частотой трубопровода (которая зависит от его длины и диаметра) амплитуда вибрации резко возрастает.

Признак резонанса: шум трубопровода при конкретной скорости компрессора (например, при работе на 50 Гц, но не при 40 Гц через ВЧП). Решение: изменить длину свободного участка трубопровода добавлением или удалением одного крепления, что сдвинет резонансную частоту.

Для спиральных компрессоров (scroll) пульсации значительно ниже, чем у поршневых. Для винтовых — минимальные. Если на спиральном или винтовом компрессоре появился нетипичный пульсирующий шум — это признак механической проблемы, а не нормальная рабочая характеристика.

Диагностическая таблица

Стук при каждом пуске компрессора;Жидкий хладагент или масло в цилиндрах — нет нагревателя картера;Проверить нагреватель картера, выдержать 8-12 ч перед повторным пуском Металлический стук при работающем компрессоре;Изношенные клапанные пластины или подшипники коленвала;Тест производительности, вскрытие и дефектовка компрессора Свист вентилятора конденсатора нарастающего характера;Износ подшипников двигателя вентилятора;Замерить температуру подшипников, при превышении 70 °C — замена двигателя Скрежет лопастей вентилятора;Лопасть задевает кожух — дисбаланс или деформация;Осмотреть лопасти, очистить, при деформации — заменить комплект Дребезжание трубопровода при работе компрессора;Отсутствует виброгаситель или он смонтирован в напряжённом положении;Установить виброгаситель на всасывание и нагнетание компрессора Хлопок при закрытии соленоидного вентиля;Высокая скорость жидкого хладагента в жидкостной линии;Проверить диаметр жидкостной линии и расположение соленоида относительно ТРВ Пульсирующий шум трубопровода с частотой работы компрессора;Резонанс трубопровода с пульсациями поршневого компрессора;Изменить точку крепления трубопровода или добавить виброгаситель

Типичные ошибки

Принимают нарастающий свист вентилятора за норму. «Всегда так гудело». Нарастающий свист подшипников — признак их выработки. При полном разрушении подшипника крыльчатка останавливается, конденсатор перегревается, компрессор уходит в аварию по РВД. Плановая замена двигателя вентилятора значительно дешевле аварийного ремонта летом в жаркий период.
Не ищут причину стука при пуске. Компрессор стучит при пуске, через несколько секунд всё нормально. Оставляют без внимания. За каждым ударом — микроповреждение клапанных пластин или подшипников. Через полгода — капитальный ремонт. Стук при пуске — всегда причина для проверки нагревателя картера и схемы защиты.
Монтируют виброгаситель в растянутом состоянии. Трубопровод тянет виброгаситель как пружину. Через 1–2 года — разрушение гибкой вставки в месте крепления. Виброгаситель работает только в нейтральном ненапряжённом положении.

Frostsystems выполняет диагностику источников шума и вибрации холодильных агрегатов, замену подшипников вентиляторов, установку виброгасителей и ремонт компрессоров с пуско-наладочными работами — Москва и Московская область.

Не знаете с чего начать?

Оставьте ваши контактные данные и инженер разберется в вашей проблеме и предложит пути решения.