Scelta del giusto tubo riscaldante in fibra di carbonio: Canna cava o anima

Quando si seleziona tubi di riscaldamento in fibra di carbonio, if you are not well-informed about the options, you might experience decision fatigue, unsure whether to choose hollow heating tubes or heating tubes with core rods. Today, we will analyze the advantages and disadvantages of each type and guide you on how to choose the right heating tube.

I componenti principali dei tubi di riscaldamento in fibra di carbonio

The core component of a tubo di riscaldamento in fibra di carbonio is the carbon fiber heating wire, which fundamentally determines the lifespan of the heating tube. The next important component is the external tubo di quarzo, followed by the heat resistance grade of the wires. Today, we will analyze the structure of heating tubes with core rods versus hollow carbon fiber heating tubes, focusing on their respective advantages and which equipment they are best suited for.

Le differenze strutturali tra i due tipi

Currently, there are two types of tubi di riscaldamento in fibra di carbonio on the market. One type has a heating wire with a core rod (double-layer quartz tube), and the other type is hollow (with no support for the internal heating wire). The fundamental difference between the two is whether or not there is a quartz tube inside to support the carbon fiber heating wire. Now, let’s explore the differences and benefits of each.

Innanzitutto, analizziamo le differenze strutturali. Il filo riscaldante in fibra di carbonio nei tubi con aste centrali è saldamente avvolto attorno a un'asta di quarzo interna, con una distribuzione più uniforme del filo riscaldante. Questo elimina i problemi di riscaldamento non uniforme o di spostamento del filo a causa delle vibrazioni. Pertanto, i tubi riscaldanti in fibra di carbonio con aste centrali offrono opzioni di installazione flessibili, consentendo il montaggio sia orizzontale che verticale.

I tubi di riscaldamento cavi, invece, non hanno un'asta centrale e quindi il filo di riscaldamento interno non è sostenuto. Se l'apparecchiatura è soggetta a vibrazioni, il filo riscaldante vibra con essa, rendendola inadatta alle installazioni verticali o angolate. Tuttavia, i tubi riscaldanti cavi in fibra di carbonio presentano anche diversi vantaggi, come la possibilità di essere lavorati in varie forme. Questa versatilità è un motivo importante per cui i tubi riscaldanti in fibra di carbonio vuota occupano un'ampia fetta di mercato.

Differenze di prestazioni tra i due tipi

Analizziamo quindi le differenze di prestazioni tra i due tipi. Non c'è alcuna differenza tra le due tipologie per quanto riguarda le prestazioni di riscaldamento e l'efficienza di conversione del calore elettrico. Le differenze risiedono nel tempo di avvio e nella temperatura superficiale, che presentano leggere variazioni. Il tempo di avvio dei tubi riscaldanti in fibra di carbonio vuota è di circa 3 secondi, mentre i tubi con aste centrali richiedono circa 10 secondi, una differenza di 7 secondi che è trascurabile per la maggior parte delle apparecchiature. Nella mia esperienza, solo un tipo di apparecchiatura aveva requisiti specifici per il tempo di avvio dei tubi di riscaldamento. Pertanto, in termini di velocità di riscaldamento, entrambi i tipi sono praticamente identici. Le misurazioni della temperatura superficiale effettuate con un sensore di tipo K indicano che i tubi con aste centrali raggiungono 360°C (con una lettura del termometro a infrarossi di 522°C), mentre i tubi cavi raggiungono 324°C (con una lettura del termometro a infrarossi di 497°C), con un leggero vantaggio per i tubi con aste centrali.

Svantaggi di ciascun tipo

Esaminiamo ora gli svantaggi di ciascun tipo.

Svantaggi dei tubi di riscaldamento in fibra di carbonio con barre d'anima:

1. La struttura è relativamente semplice e può essere realizzata solo in forma rettilinea (con cablaggio singolo o doppio).
2. Il peso del singolo prodotto è maggiore, circa 25% in più rispetto ai tubi riscaldanti in fibra di carbonio vuota con le stesse specifiche.
3. Il costo è più elevato a causa dell'elettrodo di molibdeno puro e del tubo di quarzo interno, che lo rendono leggermente più costoso dei fili riscaldanti cavi.
4. Il tempo di avvio è di 7 secondi più lento rispetto a quello dei tubi cavi.

Svantaggi dei tubi riscaldanti cavi in fibra di carbonio:

1. Non possono essere installati in verticale.
2. Il filo riscaldante tende a vibrare durante il funzionamento, il che può comprometterne la durata.
3. È impossibile produrre tubi riscaldanti in fibra di carbonio a 380V.
4. La durata di vita è leggermente inferiore rispetto ai tubi con aste d'anima.

Vantaggi di ciascun tipo

Vantaggi dei tubi di riscaldamento in fibra di carbonio con barre di supporto:

1. Possono essere installati in verticale.
2. Il filo di riscaldamento è distribuito in modo uniforme e fissato sull'asta interna del nucleo.
3. Il filo riscaldante non è limitato dallo spessore, con unità individuali che vanno da un minimo di 200W a un massimo di 3KW.
4. Hanno una lunga durata; il feedback più lungo dei clienti è stato di oltre quattro anni.

Vantaggi dei tubi cavi di riscaldamento:

1. Possono essere realizzate in varie forme, come quelle rotonde, quadrate, a U, a M e altre ancora.
2. Il tempo di avvio è rapido, 7 secondi più veloce rispetto ai tubi con aste centrali, e può eguagliare il tempo di avvio di 1 secondo dei tubi di riscaldamento a infrarossi con filamento di tungsteno.

Conclusione

Dall'analisi di cui sopra, è chiaro che i tubi riscaldanti in fibra di carbonio con aste centrali hanno una durata di vita più lunga, una temperatura superficiale più elevata e, di conseguenza, un prezzo più alto. Al contrario, i tubi di riscaldamento cavi offrono tempi di avvio più rapidi e forme personalizzabili, ma hanno una durata di vita più breve, il che rappresenta uno svantaggio significativo. Pertanto, entrambi i tipi di tubi riscaldanti in fibra di carbonio hanno i loro rispettivi mercati. I tubi di riscaldamento cavi in fibra di carbonio sono comunemente utilizzati in applicazioni civili a bassa temperatura (come piccoli riscaldatori solari e apparecchiature per il riscaldamento di liquidi), mentre le apparecchiature industriali, che richiedono temperature e requisiti di utilizzo più elevati, optano generalmente per tubi con aste centrali, in quanto spesso hanno meno requisiti per la forma del tubo di riscaldamento.

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