Vsebina
Proizvajalci opreme za ogrevanje in hlajenje izražajo zmogljivost izmenjave zraka v kubnih nogah na minuto (CFM), vendar se ta številka razlikuje glede na temperaturo in tlak zraka, ki ga izmenjate. Delno zaradi primerjave izdelkov proizvajalci včasih izrazijo zmogljivost v Standardni kubni nogi na minuto (SCFM), ki prevzame standardno temperaturo in tlak. Če imate aplikacijo, ki zahteva določeno zmogljivost pri določeni temperaturi in tlaku in zmogljivost sistema, ki ga razmišljate, navaja zmogljivosti v SCFM, potrebujete način pretvorbe med CFM in SCFM. Izraz, ki izhaja iz zakona o idealnem plinu, vam omogoča to.
Kaj sta CFM in SCFM?
Volumetrični pretok zraka se meri v kubičnih metrih na minuto, a ker se gostota zraka in drugih plinov spreminja s temperaturo in tlakom, se to število spreminja. Gostota se spreminja neposredno glede na tlak in obratno od temperature. Inženirji CFM pogosto navajajo kot dejanske kubne noge na minuto (ACFM), da bi poudarili razmerje med zračnim tokom in gostoto zraka.
Sklicevanje na pretok zraka v standardnih pogojih odstrani spremenljivost. Čeprav je na svetu več kot en standard, Ameriško društvo strojnih inženirjev uporablja naslednje standardne vrednosti:
Kadar je zmogljivost grelne ali hladilne enote izražena v SCFM, so to pogoji, ki jih vrednost prevzame.
Pretvarjanje iz SCFM v ACFM in nazaj
Zakon idealnega plina, pV = nRT, nam daje razmerje med tlakom, prostornino in temperaturo idealnega plina, kjer je n število molov plina in R konstanta. Zrak ni idealen plin, vendar lahko uporabimo primerjavo med SCFM in ACFM, če ga obravnavamo kot takega.
Za namene tega izračuna m označuje maso plina, ki daje izraz gostote (d), ki je opredeljen kot masa plina na enoto prostornine (m / V); d = m / V = P / RT. Če izoliramo maso plina, ki se premika (m), in delimo s časom, ki ga potrebujemo za premik, daje naslednji izraz: m / t = d (V / t). Z besedami, masni pretok je enak gostoti, pomnoženi z volumetričnim pretokom.
Z uporabo tega razmerja in sklicevanjem na zakon o idealnem plinu dobimo naslednje izraze:
SCFM = ACFM (PA/ PS • TS/ TA )
V absolutnih lestvicah, ki jih zahteva zakon o idealnem plinu, je standardni atmosferski tlak 14,7 psi, standardna temperatura pa 528 stopinj Rankina, kar je 68 stopinj Fahrenheita. S pomočjo teh vrednosti dobimo:
SCFM = ACFM (PA/14,7 psi) (528˚R / TA)
ACFM = SCFM (14,7 psi / PA) (TA/ 528˚R)
Računovodstvo vlažnosti
Enačba, ki izhaja iz zakona o idealnem plinu, je uporabna v večini situacij, ker pa zrak ni idealen plin, natančnejši odnos med ACFM in SCFM upošteva vsebnost vlage v zraku:
ACFM = SCFM • PS - (RHS • PVS) / Pb - (RHA • PVA) • TA/ TS • Pb/ PA