Faktori, kas ietekmē oglekļa šķiedras apkures cauruļu kalpošanas ilgumu

Oglekļa šķiedras sildīšanas caurules ir jauna veida elektriskie sildelementi, kas atšķiras no tradicionālajām metāla stiepļu sildelementu caurulēm. Tās izmanto oglekļa šķiedru kā sildelementa materiālu un kvarca caurules kā ārējo apvalku. To priekšrocības ir ilgs kalpošanas laiks, augsts elektrotermiskās konversijas ātrums, infrasarkanā starojuma sildīšana, izturība pret skābēm un sārmiem, kā arī izturība pret termiskiem triecieniem. Šīs caurules plaši izmanto rūpnieciskajās tuneļkrāsnīs, rūpnieciskajās krāsnīs, rūpnieciskajās žāvētavās, kā arī pakāpeniski aizstāj halogēna sildīšanas caurules un pretestības stiepļu sildīšanas caurules mājsaimniecības sildītājos.

Oglekļa šķiedras sildīšanas caurules var iedalīt daudzos veidos, pamatojoties uz to formu, kvarca cauruļu materiālu un apstrādes tehnoloģiju. Galvenās klasifikācijas metodes ir šādas:

1. Sildelementa materiāls
2. Gāzes pildījums kvarca caurulē
3. Ārējā kvarca caurule
4. Elektroinstalācijas metode
5. Sildīšanas caurules kopējā forma

Ir vairāk nekā simts dažādi nosaukumi, un mēs šeit neuzskaitīsim katru no tiem. Tā vietā mēs pievērsīsimies faktoriem, kas ietekmē lineāro oglekļa šķiedras infrasarkano staru sildīšanas cauruļu veiktspēju un kalpošanas ilgumu.

Pašlaik visizplatītākās oglekļa šķiedras sildelementi piemēram, oglekļa filcs, oglekļa šķiedras auduma lentes un spirālveida sildelementi. Katram veidam ir savas priekšrocības un pielietojums, kas lietotājiem sniedz dažādas priekšrocības.

Ja par sildelementu izmanto oglekļa šķiedras filcu, rodas nelielas problēmas ar jaudas nestabilitāti. Tas galvenokārt ir saistīts ar ražošanas procesu, jo oglekļa šķiedras filca raksturīgo īpašību dēļ ir grūti nodrošināt vienmērīgu biezumu. Turklāt problēmas rada arī precīza kontrole griešanas laikā, kas izraisa sildelementa jaudas nestabilitāti.

Apstrādājot oglekļa šķiedras austo lenti, šķiedras var viegli izvilkt un salauzt, tādējādi radot urbumus uz sildelementa izejas. Tas lietošanas laikā var radīt spilgtus plankumus pārrāvuma vietās. Tomēr, izmantojot vairākus oglekļa šķiedras pavedienus, kas savīti spirālē, var uzlabot sildelementa elektriskās īpašības, samazināt virsmas temperatūru un ievērojami pagarināt sildelementa kalpošanas laiku.

Ražošanas laikā oglekļa šķiedras sildelementi, oglekļa šķiedras neapstrādātu dziju vispirms ieauž virvēs vai lentēs, pēc tam to uztina ap serdeņu, lai veidotu spirāles formas sildīšanas stiepli. Pēc uztīšanas sildelelementu termiski apstrādā, un rezultātā rodas divu veidu oglekļa šķiedras sildelementi: dobie un cietie (ar serdes stieni).

Tukšās oglekļa šķiedras sildcaurules, kuru serdeņa stienis tiek noņemts pēc tam, kad pavediens ir nostabilizējies, ir ļoti atkarīgas no fiksācijas procesā izmantotās līmes daudzuma.

1. Pārmērīgs līmes daudzums:
   • Var radīt piemaisījumus pēc termiskās apstrādes, izraisot piesārņojumu kvarca caurules iekšpusē un ietekmējot izskatu.
   • Karsēšanas stieple kļūst pārāk cieta, kas izraisa trauslumu un iespējamu lūšanu vai bojājumus turpmāko procesu laikā, piemēram, vītņošanas vai blīvēšanas laikā.
2. Nepietiekams līmes daudzums:
   • Var radīt urbumus vai vaļīgas šķiedras, kas var izraisīt lūzumus defektu vietās ekspluatācijas laikā.
   • Rezultātā ir nepietiekama stingrība, tāpēc sildīšanas stieple zaudē spirāles formu un saskaras ar ārējo kvarca cauruli, saīsinot tās kalpošanas laiku.
3. Nevienmērīga līme:
   • Darba laikā rodas lokāli spilgti plankumi, kas ietekmē sildīšanas caurules kalpošanas ilgumu.

Sildīšanas stieples biezumam ir būtiska nozīme sildīšanas caurules kalpošanas laikā. Caurulītēm ar tādu pašu jaudu plānāks sildīšanas vads nozīmē īsāku oglekļa šķiedras garumu un mazāku tinuma blīvumu, kā rezultātā ir relatīvi īsāks kalpošanas laiks. Arī tādi parametri kā vijumu skaits un spirāles solis tieši ietekmē kalpošanas laiku. Optimālai izvēlei nepieciešama ražotāja praktiskā pieredze, apzinoties, ka lielāks materiālu patēriņš palielina ražošanas izmaksas.