Kako pretvoriti SCFM u CFM

Proizvođači opreme za grijanje i hlađenje izražavaju kapacitet izmjene zraka u Kubičnim stopama po Minuta (CFM), ali ovaj broj varira ovisno o temperaturi i tlaku zraka razmijenjena. Djelomično radi usporedbe proizvoda, proizvođači ponekad izražavaju kapacitet u standardnim kubnim stopama u minuti (SCFM), koji pretpostavljaju standardnu ​​temperaturu i tlak. Ako imate aplikaciju koja zahtijeva određeni kapacitet pri određenoj temperaturi i tlaku, i Kapacitet sustava koji razmatrate navodi kapacitet u SCFM, potreban vam je način za pretvorbu između CFM i SCFM. Izraz izveden iz zakona o idealnom plinu omogućuje vam to.

Volumetrijski protok zraka mjeri se u kubičnim metrima u minuti, ali budući da se gustoća zraka i drugih plinova mijenja s temperaturom i tlakom, taj broj varira. Gustoća varira izravno s tlakom i obrnuto s temperaturom. Inženjeri se CFM često pozivaju kao stvarne kubne stope u minuti (ACFM) kako bi podvukli odnos između protoka zraka i gustoće zraka.

Pozivanje na protok zraka u standardnim uvjetima uklanja varijabilnost. Iako se u svijetu koristi više od jednog standarda, Američko društvo strojarskih inženjera koristi sljedeće standardne vrijednosti:

• Atmosferski tlak = 14,7 psi 
  
• Sobna temperatura = 68 stupnjeva Fahrenheita 
  
• Relativna vlažnost zraka = 36 posto
  
• Gustoća zraka = 0,075 lbs / cu.ft

Kada je kapacitet jedinice za grijanje ili hlađenje izražen u SCFM, to su uvjeti koje vrijednost pretpostavlja.

Zakon idealnog plina, pV = nRT, daje nam odnos između tlaka, volumena i temperature idealnog plina, gdje je n broj molova plina, a R konstanta. Zrak nije idealan plin, ali možemo dobiti korisnu usporedbu između SCFM i ACFM ako ga smatramo takvim.

U svrhu ovog izračuna, m označava masu plina, što daje izraz za gustoću (d), koja je definirana kao masa plina po jedinici volumena (m / V); d = m / V = ​​P / RT. Izoliranjem mase plina koji se pomiče (m) i dijeljenjem s vremenom potrebnim za pomicanje daje se sljedeći izraz: m / t = d (V / t). Riječima, maseni protok jednak je gustoći pomnoženoj s volumetrijskom brzinom protoka.

Koristeći ovaj odnos i pozivajući se na zakon o idealnom plinu, dobivamo sljedeće izraze:

SCFM = ACFM (str_A/ P_S • T_S/ T_A )

• Str_A = Stvarni pritisak
  
• Str_S = Standardni pritisak
  
• T_A = Stvarna temperatura
  
• T_S = Standardna temperatura
  

U apsolutnim skalama koje zahtijeva zakon o idealnom plinu, standardni atmosferski tlak je 14,7 psi, a standardna temperatura je 528 stupnjeva Rankinea, što je jednako 68 stupnjeva Fahrenheita. Koristeći ove vrijednosti dobivamo:

SCFM = ACFM (str_A/14,7 psi (528 ° R / T_A)

ACFM = SCFM (14,7 psi / P_A) (T_A/528˚R)

Jednadžba izvedena iz zakona o idealnom plinu korisna je u većini situacija, ali zato što zrak nije idealnog plina, precizniji odnos između ACFM i SCFM uzima u obzir sadržaj vlage u zrak:

ACFM = SCFM • Str_S - (RH_S • PV_S) / P_b - (RH_A • PV_A) • T_A/ T_S • P._b/ P_A

• RH_S = Standardna relativna vlažnost zraka
  
• RH_A = Stvarna relativna vlažnost zraka
  
• PV_S = Zasićeni tlak pare vode pri standardnoj temperaturi
  
• PV_A = Zasićeni tlak pare vode na stvarnoj temperaturi
  
• Str_b = Barometarski tlak