Περιεχόμενο
Οι κατασκευαστές εξοπλισμού θέρμανσης και ψύξης εκφράζουν την ικανότητα ανταλλαγής αέρα σε κυβικά πόδια ανά λεπτό (CFM), αλλά ο αριθμός αυτός ποικίλλει ανάλογα με τη θερμοκρασία και την πίεση του αέρα που ανταλλάσσεται. Εν μέρει για λόγους σύγκρισης των προϊόντων, οι κατασκευαστές εκφράζουν μερικές φορές την ικανότητα στα στάνταρ κυβικά πόδια ανά λεπτό (SCFM), η οποία προϋποθέτει μια τυπική θερμοκρασία και πίεση. Εάν έχετε μια εφαρμογή που απαιτεί μια συγκεκριμένη χωρητικότητα σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία και πίεση και την ικανότητα του συστήματος που σκέφτεστε να αναφέρει την χωρητικότητα της SCFM, χρειάζεστε έναν τρόπο μετατροπής μεταξύ CFM και SCFM. Μια έκφραση που προέρχεται από τον ιδανικό νόμο για το αέριο σας επιτρέπει να το κάνετε αυτό.
Τι είναι το CFM και το SCFM;
Η ογκομετρική ροή αέρα μετριέται σε κυβικά πόδια ανά λεπτό, αλλά επειδή η πυκνότητα του αέρα και άλλων αερίων μεταβάλλεται με τη θερμοκρασία και την πίεση, ο αριθμός αυτός ποικίλλει. Η πυκνότητα ποικίλει άμεσα με την πίεση και αντιστρόφως με τη θερμοκρασία. Οι μηχανικοί συχνά αναφέρουν το CFM ως πραγματικό κυβικό πόδι ανά λεπτό (ACFM) για να υπογραμμίσει τη σχέση μεταξύ ροής αέρα και πυκνότητας αέρα.
Αναφερόμενοι σε μια ροή αέρα υπό κανονικές συνθήκες, αφαιρείται η μεταβλητότητα. Παρόλο που χρησιμοποιούνται περισσότερα από ένα πρότυπα στον κόσμο, η Αμερικανική Εταιρεία Μηχανολόγων Μηχανικών χρησιμοποιεί τις ακόλουθες τυπικές τιμές:
Όταν η χωρητικότητα μιας μονάδας θέρμανσης ή ψύξης εκφράζεται σε SCFM, αυτές είναι οι συνθήκες που λαμβάνει η τιμή.
Μετατροπή από SCFM σε ACFM και πίσω
Ο ιδανικός νόμος για το αέριο, pV = nRT, μας δίνει τη σχέση μεταξύ πίεσης, όγκου και θερμοκρασίας ενός ιδανικού αερίου, όπου n είναι ο αριθμός των γραμμομορίων του αερίου και το R είναι μια σταθερά. Ο αέρας δεν είναι ένα ιδανικό αέριο, αλλά μπορούμε να κάνουμε μια χρήσιμη σύγκριση μεταξύ της SCFM και της ACFM, θεωρώντας την ως τέτοια.
Για το σκοπό του υπολογισμού αυτού, το m δηλώνει τη μάζα του αερίου, η οποία δίνει μια έκφραση για την πυκνότητα (d), η οποία ορίζεται ως η μάζα του αερίου ανά μονάδα όγκου (m / V). d = m / V = Ρ / RT. Η απομόνωση της μάζας του αερίου που μετακινείται (m) και η διαίρεση του χρόνου που χρειάζεται για τη μετακίνησή του δίνει την ακόλουθη έκφραση: m / t = d (V / t). Με λέξεις, ο ρυθμός ροής μάζας ισούται με την πυκνότητα πολλαπλασιασμένη με τον ογκομετρικό ρυθμό ροής.
Χρησιμοποιώντας αυτή τη σχέση και αναφέροντας τον ιδανικό νόμο για το φυσικό αέριο, παίρνουμε τις ακόλουθες εκφράσεις:
SCFM = ACFM (PΕΝΑ/Πμικρό • Τμικρό/ ΤΕΝΑ )
Στις απόλυτες κλίμακες που απαιτούνται από τον ιδανικό νόμο για το αέριο, η τυπική ατμοσφαιρική πίεση είναι 14,7 psi και η τυπική θερμοκρασία είναι 528 βαθμοί Rankine, που ισούται με 68 βαθμούς Φαρενάιτ. Χρησιμοποιώντας αυτές τις τιμές, λαμβάνουμε:
SCFM = ACFM (PΕΝΑ/ 14,7 psi) (528 ° R / TΕΝΑ)
ACFM = SCFM (14,7 psi / ΡΕΝΑ) (ΤΕΝΑ/ 528 ° R)
Υπολογισμός της υγρασίας
Η εξίσωση που προκύπτει από τον ιδανικό νόμο για το αέριο είναι χρήσιμη στις περισσότερες περιπτώσεις, αλλά επειδή ο αέρας δεν είναι ένα ιδανικό αέριο, μια ακριβέστερη σχέση μεταξύ ACFM και SCFM λαμβάνει υπόψη την περιεκτικότητα σε υγρασία του αέρα:
ACFM = SCFM • Pμικρό - (RHμικρό • PVμικρό)/Πσι - (RHΕΝΑ • PVΕΝΑ) • TΕΝΑ/ Τμικρό • Πσι/ΠΕΝΑ