表面负荷率的计算

        表面负荷率是指硅碳棒表面单位面积所发出的电功率。如公式所示:电热材料表面负荷率是硅碳棒的一个重要指标。这里的面积指的是硅碳棒有效发热面积。同一种结构，表面负荷率越高，结构达到的温度就越高。如果功率确定，在不改变结构的情况下，减少发热材料，即相当于减少硅碳棒表面积，表面负荷率会升高。但是，表面负荷率不是越高越好，表面负荷率太高会导致硅碳棒升温太快，温度过高而导致硅碳棒的损坏。所以，电热材料有一个允许表面负荷率。高强石墨材料的允许表面负荷率的范围是1030 W/cmz。

圆柱体发热结构的表面负荷率

        将电功率及圆筒表面有效发热面积代入到式中，W二19.11 W/cmz。

圆筒状发热结构的表面负荷率

        将电功率即圆筒内外表面积之和代入公式(4-5，计算得到圆筒的表面负荷率为:W二10.86 W/cmz。

栅状发热结构的表面负荷率

        将栅状结构近似为15根横截面为扇形的细条状电阻，利用弧长公式(4-4及长度，计算其总的表面积为约为75145.37mmz，进而得到该结构的表面负荷率约为7.98 W/cmz。栅状结构减少了发热材料的使用，但是增大了结构的表面积，使其表面负荷率降低，有利于对材料的保护。

螺旋状发热结构的表面负荷率

        螺旋结构较为复杂，展开结构总长度约为2770.43mm，则其表面积A二66490.32mmz，得到该结构的表面负荷率为9.02 W/cmz。

        总结以上计算结果，在确定额定功率为6kW，得到不同结构电阻、电流以及表面负荷率的近似值如下表所示:

        通过前文的分析，圆柱体结构不适用作为硅碳棒结构，所以排除圆柱体结构。由上表可知:(1>圆筒、栅状和螺旋状三种结构中，圆筒结构的电阻最小，因此需要通的电流最大。(2>螺旋结构和栅状结构的电阻值相比圆筒结构要大，表面负荷率要低，可见，通过改变结构形状可以有效提高电阻值同时降低表面负荷率。在利于发热的同时对材料起到一定的保护作用，减小材料的损耗，延长材料使用寿命。(3)通过结构的改变，发热结构表面积得到了大幅增加。

        以上电流的计算作为下一步ANSYS软件模拟分析中边界条件的施加荷载。分析不同工况下，不同硅碳棒结构的发热效率。为了使分析全面并且具有对比性，选择电流的范围在最大电流以内。http://www.guitanbang.net.cn/

• 硅碳棒安装时注意事项
• 等直径硅碳棒型产品规格及参数表
• 硅碳棒型号和规格的选择
• 碳化硅制品核心应用领域
• 硅碳棒为何易断裂
• 硅碳棒在玻璃行业中的使用常识
• 碳化硅保护管生产工艺产品特性及主要用途
• 正确使用硅碳棒经验方法
• 硅碳棒保护管的特色
• 硅碳棒元件的联结方式可串可并
• 硅碳棒的分类及应用介绍
• 硅钼棒表面负荷及升温电压调整