Πώς να μετατρέψετε το SCFM σε CFM

Οι κατασκευαστές εξοπλισμού θέρμανσης και ψύξης εκφράζουν χωρητικότητα ανταλλαγής αέρα σε κυβικά πόδια ανά Λεπτό (CFM), αλλά αυτός ο αριθμός ποικίλλει ανάλογα με τη θερμοκρασία και την πίεση του αέρα ανταλλάσσονται. Εν μέρει για λόγους σύγκρισης προϊόντων, οι κατασκευαστές εκφράζουν μερικές φορές χωρητικότητα σε Standard Cubic Feet per Minute (SCFM), το οποίο αναλαμβάνει μια τυπική θερμοκρασία και πίεση. Εάν έχετε μια εφαρμογή που απαιτεί συγκεκριμένη χωρητικότητα σε καθορισμένη θερμοκρασία και πίεση, και το χωρητικότητα του συστήματος που εξετάζετε λίστες χωρητικότητας σε SCFM, χρειάζεστε έναν τρόπο μετατροπής μεταξύ CFM και SCFM. Μια έκφραση που προέρχεται από τον ιδανικό νόμο για το φυσικό αέριο σάς επιτρέπει να το κάνετε αυτό.

Η ογκομετρική ροή αέρα μετράται σε κυβικά πόδια ανά λεπτό, αλλά επειδή η πυκνότητα αέρα και άλλων αερίων αλλάζει με τη θερμοκρασία και την πίεση, αυτός ο αριθμός ποικίλλει. Η πυκνότητα ποικίλλει άμεσα με την πίεση και αντίστροφα με τη θερμοκρασία. Οι μηχανικοί συχνά αναφέρονται στο CFM ως Πραγματικά Κυβικά Πόδια ανά Λεπτό (ACFM) για να υπογραμμίσουν τη σχέση μεταξύ ροής αέρα και πυκνότητας αέρα.

Η αναφορά σε ροή αέρα σε τυπικές συνθήκες αφαιρεί τη μεταβλητότητα. Αν και περισσότερα από ένα πρότυπα χρησιμοποιούνται στον κόσμο, η Αμερικανική Εταιρεία Μηχανολόγων Μηχανικών χρησιμοποιεί τις ακόλουθες τυπικές τιμές:

• Ατμοσφαιρική πίεση = 14,7 psi 
  
• Θερμοκρασία δωματίου = 68 βαθμοί Φαρενάιτ 
  
• Σχετική υγρασία = 36 τοις εκατό
  
• Πυκνότητα αέρα = 0,075 lbs / cu.ft

Όταν η χωρητικότητα μιας μονάδας θέρμανσης ή ψύξης εκφράζεται σε SCFM, αυτές είναι οι προϋποθέσεις που υποτίθεται η τιμή.

Ο ιδανικός νόμος αερίου, pV = nRT, μας δίνει τη σχέση μεταξύ πίεσης, όγκου και θερμοκρασίας ενός ιδανικού αερίου, όπου το n είναι ο αριθμός γραμμομορίων του αερίου και το R είναι μια σταθερά. Ο αέρας δεν είναι ένα ιδανικό αέριο, αλλά μπορούμε να έχουμε μια χρήσιμη σύγκριση μεταξύ SCFM και ACFM θεωρώντας το ως τέτοιο.

Για τον σκοπό αυτού του υπολογισμού, 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 = ​​P / RT. Η απομόνωση της μάζας του αερίου που κινείται (m) και η διαίρεση με το χρόνο που απαιτείται για την κίνηση του δίνει την ακόλουθη έκφραση: m / t = d (V / t). Με λίγα λόγια, ο ρυθμός ροής μάζας ισούται με την πυκνότητα πολλαπλασιασμένη επί τον ογκομετρικό ρυθμό ροής.

Χρησιμοποιώντας αυτήν τη σχέση και αναφερόμενος στον ιδανικό νόμο για το φυσικό αέριο, έχουμε τις ακόλουθες εκφράσεις:

SCFM = ACFM (σελ_ΕΝΑ/Π_μικρό • Τ_μικρό/ Τ_ΕΝΑ )

• Π_ΕΝΑ = Πραγματική πίεση
  
• Π_μικρό = Τυπική πίεση
  
• Τ_ΕΝΑ = Πραγματική θερμοκρασία
  
• Τ_μικρό = Τυπική θερμοκρασία
  

Στις απόλυτες κλίμακες που απαιτούνται από τον ιδανικό νόμο αερίου, 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, αποκτούμε:

SCFM = ACFM (σελ_ΕΝΑ/ 14,7 psi) (528˚R / Τ_ΕΝΑ)

ACFM = SCFM (14,7 psi / Ρ_ΕΝΑ) (Τ_ΕΝΑ/528˚R)

Η εξίσωση που προκύπτει από τον ιδανικό νόμο για το φυσικό αέριο είναι χρήσιμη για τις περισσότερες καταστάσεις, αλλά επειδή ο αέρας δεν είναι ιδανικό αέριο, μια πιο ακριβής σχέση μεταξύ ACFM και SCFM λαμβάνει υπόψη το περιεχόμενο υγρασίας του αέρας:

ACFM = SCFM • Σ_μικρό - (RH_μικρό • Φ / Β_μικρό)/Π_σι - (RH_ΕΝΑ • Φ / Β_ΕΝΑ) • Τ_ΕΝΑ/ Τ_μικρό • Π_σι/Π_ΕΝΑ

• RH_μικρό = Τυπική σχετική υγρασία
  
• RH_ΕΝΑ = Πραγματική σχετική υγρασία
  
• PV_μικρό = Κορεσμένη τάση ατμών νερού σε κανονική θερμοκρασία
  
• PV_ΕΝΑ = Κορεσμένη τάση ατμών νερού στην πραγματική θερμοκρασία
  
• Π_σι = Βαρομετρική πίεση