Faktory ovplyvňujúce životnosť vykurovacej rúrky z uhlíkových vlákien

Vykurovacie rúrky z uhlíkových vlákien are a novel type of electric heating element that differ from traditional metal wire heating tubes. They utilize carbon fiber as the heating element material and quartz tubes as the outer shell. Their advantages include a long service life, high electrothermal conversion rate, infrared radiation heating, acid and alkali resistance, and resistance to thermal shock. These tubes are widely used in industrial tunnel furnaces, industrial ovens, industrial dryers, and are gradually replacing halogen heating tubes and resistance wire heating tubes in household heaters.

Vykurovacie rúrky z uhlíkových vlákien can be categorized into many types based on their shape, quartz tube material, and processing technology. The main classification methods include:

1. Materiál vykurovacieho telesa
2. Plynová náplň v kremennej trubici
3. Vonkajšia kremenná rúrka
4. Spôsob zapojenia
5. Celkový tvar vykurovacej rúrky

S viac ako stovkou rôznych názvov tu nebudeme uvádzať každý z nich. Namiesto toho sa zameriame na faktory, ktoré ovplyvňujú výkon a životnosť lineárnych infračervených vykurovacích trubíc z uhlíkových vlákien.

Currently, the most common forms of vykurovacie prvky z uhlíkových vlákien include carbon felt, carbon fiber woven tape, and spiral-shaped heating wires. Each type has its advantages and applications, benefiting users in different ways.

Pri použití plsti z uhlíkových vlákien ako vykurovacieho telesa sa vyskytujú menšie problémy s nestabilitou výkonu. Vyplýva to najmä z výrobného procesu, pretože prirodzené vlastnosti plsti z uhlíkových vlákien sťažujú zabezpečenie rovnomernej hrúbky. Okrem toho predstavuje problém aj presná kontrola počas rezania, čo vedie k nestabilite výkonu vykurovacieho prvku.

Pri spracovaní pásky tkanej z uhlíkových vlákien sa vlákna môžu ľahko vytrhnúť a zlomiť, čo spôsobuje otrepy na výstupe vykurovacieho telesa. To môže počas používania vytvárať svetlé miesta v miestach zlomu. Použitie viacerých vlákien uhlíkových vlákien utkaných do špirály však môže zlepšiť elektrické vlastnosti vykurovacieho prvku, znížiť povrchovú teplotu a výrazne predĺžiť životnosť vykurovacej trubice.

During the production of vykurovacie prvky z uhlíkových vlákien, the carbon fiber raw yarn is first woven into ropes or tapes, then wound around a mandrel to form a spiral-shaped heating wire. After winding, the heating wire undergoes heat treatment, resulting in two types of carbon fiber heating tubes: hollow and solid (with a core rod).

Duté vyhrievacie rúrky z uhlíkových vlákien, pri ktorých sa tyč s jadrom odstráni po vytvrdnutí vlákna, sú veľmi závislé od množstva lepidla použitého počas procesu upevňovania.

1. Nadmerné množstvo lepidla:
   • Môže vytvárať nečistoty po tepelnom spracovaní, ktoré spôsobujú kontamináciu vo vnútri kremennej rúrky a ovplyvňujú vzhľad.
   • Vykurovací drôt je príliš tuhý, čo vedie ku krehkosti a možnému poškodeniu alebo zlomeniu počas následných procesov, ako je napríklad závitovanie alebo tesnenie.
2. Nedostatočné množstvo lepidla:
   • Môže spôsobiť otrepy alebo uvoľnené vlákna, čo vedie k poškodeniu v miestach porúch počas prevádzky.
   • Výsledkom je nedostatočná tuhosť, čo spôsobuje, že vykurovací drôt stráca svoj špirálovitý tvar a dotýka sa vonkajšej kremennej trubice, čím sa skracuje jeho životnosť.
3. Nerovnomerné lepidlo:
   • Vedie k vzniku lokálnych svetlých miest počas prevádzky, čo ovplyvňuje životnosť vykurovacej trubice.

Hrúbka vykurovacieho drôtu zohráva významnú úlohu pri životnosti vykurovacej rúrky. V prípade trubíc s rovnakým výkonom znamená tenší vykurovací drôt kratšiu dĺžku uhlíkových vlákien a nižšiu hustotu vinutia, čo má za následok relatívne kratšiu životnosť. Parametre, ako je počet závitov a rozstup špirály, tiež priamo ovplyvňujú životnosť. Optimálny výber si vyžaduje praktické skúsenosti výrobcu s tým, že vyššia spotreba materiálu zvyšuje výrobné náklady.