Obsah
Výrobcovia vykurovacích a chladiacich zariadení vyjadrujú kapacitu výmeny vzduchu v kubických stopách za minútu (CFM), tento počet sa však líši v závislosti od teploty a tlaku vymieňaného vzduchu. Čiastočne kvôli porovnaniu výrobkov výrobcovia niekedy vyjadrujú kapacitu v štandardných kubických stopách za minútu (SCFM), ktorá predpokladá štandardnú teplotu a tlak. Ak máte aplikáciu, ktorá vyžaduje určitú kapacitu pri určitej teplote a tlaku a kapacitu systému, ktorý zvažujete, uvádza kapacitu v SCFM, potrebujete spôsob, ako prevádzať medzi CFM a SCFM. To vám umožňuje výraz odvodený od zákona o ideálnom plyne.
Čo sú CFM a SCFM?
Objemový prietok vzduchu sa meria v kubických stopách za minútu, ale pretože hustota vzduchu a iných plynov sa mení s teplotou a tlakom, toto číslo sa mení. Hustota sa mení priamo s tlakom a nepriamo s teplotou. Inžinieri často označujú CFM ako skutočnú kubickú stopu za minútu (ACFM), aby zdôraznili vzťah medzi prúdením vzduchu a hustotou vzduchu.
Odkaz na prúdenie vzduchu za štandardných podmienok odstraňuje variabilitu. Aj keď sa vo svete používa viac ako jedna norma, Americká spoločnosť strojných inžinierov používa tieto štandardné hodnoty:
Ak je kapacita vykurovacej alebo chladiacej jednotky vyjadrená v SCFM, jedná sa o podmienky, ktoré predpokladá táto hodnota.
Konverzia z SCFM na ACFM a späť
Zákon o ideálnom plyne, pV = nRT, nám dáva vzťah medzi tlakom, objemom a teplotou ideálneho plynu, kde n je počet mólov plynu a R je konštanta. Vzduch nie je ideálny plyn, ale pri porovnaní s SCFM a ACFM môžeme získať užitočné porovnanie.
Na účely tohto výpočtu m znamená hmotnosť plynu, ktorá udáva hustotu (d), ktorá je definovaná ako hmotnosť plynu na jednotku objemu (m / V); d = m / V = P / RT. Izolácia hmotnosti plynu, ktorý sa pohybuje (m), a delenie časom, ktorý je potrebný na jeho pohyb, poskytuje nasledujúci výraz: m / t = d (V / t). Inými slovami, hmotnostný prietok sa rovná hustote vynásobenej objemovým prietokom.
Použitím tohto vzťahu a odkazom na zákon o ideálnom plyne získame nasledujúce výrazy:
SCFM = ACFM (P/ PS • TS/ T )
V absolútnych mierkach vyžadovaných zákonom o ideálnom plyne je štandardný atmosférický tlak 14,7 psi a štandardná teplota 528 stupňov Rankin, čo sa rovná 68 stupňov Fahrenheita. Pomocou týchto hodnôt získame:
SCFM = ACFM (P/ 14,7 psi) (528 ° R / T)
ACFM = SCFM (14,7 psi / P) (T/ 528R)
Účtovanie vlhkosti
Rovnica odvodená zo zákona o ideálnom plyne je užitočná pre väčšinu situácií, ale pretože vzduch nie je ideálny plyn, presnejší vzťah medzi ACFM a SCFM zohľadňuje obsah vlhkosti vo vzduchu:
ACFM = SCFM • PS - (RHS • PVS) / Pb - (RH • PV) • T/ TS • Pb/ P