Süsinikkiust küttetorude eluiga mõjutavad tegurid

Süsinikkiust küttetorud on uut tüüpi elektrikütteelement, mis erineb traditsioonilistest metalltraat-küttetorudest. Need kasutavad kütteelemendi materjalina süsinikkiudu ja väliskestana kvartstorusid. Nende eeliste hulka kuuluvad pikk kasutusiga, kõrge elektrotermilise muundamise kiirus, infrapunakiirguse soojendus, happe- ja leeliskindlus ning vastupidavus termilisele šokile. Neid torusid kasutatakse laialdaselt tööstuslikes tunnelahjudes, tööstuslikes ahjudes ja tööstuslikes kuivatites ning need asendavad järk-järgult halogeensoojendustorusid ja takistustraat-küttetorusid kodumajapidamises kasutatavates kütteseadmetes.

Süsinikkiust küttetorud saab liigitada mitmesse kategooriasse, mis põhinevad nende kuju, kvartstoru materjali ja töötlemistehnoloogia alusel. Peamised liigitusmeetodid on järgmised:

1. Kütteelemendi materjal
2. Gaasi täitmine kvartstorus
3. Väline kvartstoru
4. Juhtmestik
5. Küttetoru üldine kuju

Üle saja erineva nime, me ei hakka siinkohal kõiki loetlema. Selle asemel keskendume teguritele, mis mõjutavad lineaarsete süsinikkiust infrapunaküttetorude jõudlust ja kasutusiga.

Praegu on kõige levinumad vormid süsinikkiust küttekehad hõlmavad süsinikuvildi, süsinikkiust kootud lindi ja spiraalikujulisi küttejuhtmeid. Igal tüübil on oma eelised ja rakendused, mis toovad kasutajatele erinevat kasu.

Kui kütteelemendina kasutatakse süsinikkiust viltu, esineb väiksemaid probleeme võimsuse ebastabiilsusega. See tuleneb peamiselt tootmisprotsessist, kuna süsinikkiudvildi iseloomulike omaduste tõttu on raske tagada ühtlast paksust. Lisaks tekitab probleeme ka täpsuskontroll lõikamise ajal, mis põhjustab kütteelemendi võimsuse ebastabiilsust.

Süsinikkiust kootud lindi töötlemisel võivad kiud kergesti tõmbuda ja puruneda, põhjustades küttekeha väljundis kobedusi. See võib kasutamise ajal tekitada murdumiskohtades heledaid kohti. Kasutades aga mitu spiraaliks põimitud süsinikkiust, saab parandada kütteelemendi elektrilisi omadusi, vähendada pinnatemperatuuri ja pikendada oluliselt kütteelemendi eluea.

Tootmise ajal süsinikkiust küttekehadsüsinikdioksiidi toorlõngast kootakse kõigepealt köied või lindid, mis seejärel keeratakse ümber torni, et moodustada spiraalikujuline küttetraat. Pärast mähkimist läbib küttejuhe kuumtöötluse, mille tulemuseks on kahte tüüpi süsinikkiust kütterõngad: õõnsad ja tahked (südamevardaga).

Õõnsad süsinikkiust küttetorud, mille puhul südamevarda eemaldatakse pärast niidi kinnitamist, sõltuvad suuresti kinnitusprotsessis kasutatava liimi kogusest.

1. Liigne liim:
   • Võib tekitada lisandeid pärast kuumtöötlemist, mis põhjustab kvartstoru sees saastumist, mis mõjutab välimust.
   • Muudab kuumutusvõrgu liiga jäigaks, mis põhjustab rabedust ja võimalikku purunemist või kahjustusi järgnevate protsesside, nagu keermestamine või tihendamine, käigus.
2. Ebapiisav liim:
   • Võib põhjustada kobedusi või lahtiseid niite, mis võivad töö käigus põhjustada purunemist defektsetes kohtades.
   • Tulemuseks on ebapiisav jäikus, mille tõttu kaotab küttejuhe oma spiraalse kuju ja puutub kokku välise kvartstoruga, lühendades selle eluiga.
3. Ebatasane liim:
   • Viitab töö ajal lokaalsete heledate laikude tekkimisele, mis mõjutab küttetoru kasutusiga.

Küttetraadi paksus mängib olulist rolli küttetoru eluea juures. Sama võimsusega torude puhul tähendab õhem küttejuhe lühemat süsinikkiudude pikkust ja väiksemat mähise tihedust, mille tulemuseks on suhteliselt lühem eluiga. Sellised parameetrid nagu keerdude arv ja spiraali samm mõjutavad samuti otseselt eluiga. Optimaalne valik nõuab tootjalt praktilisi kogemusi, mõistes, et suurem materjalikasutus suurendab tootmiskulusid.