Sadržaj
Proizvođači opreme za grijanje i hlađenje izražavaju kapacitet izmjene zraka u kubnim stopalima po minuti (CFM), no taj se broj razlikuje ovisno o temperaturi i tlaku zraka koji se izmjenjuje. Djelomično radi usporedbe proizvoda, proizvođači ponekad iskazuju kapacitet u Standardnoj kubnoj stopi po minuti (SCFM), koja pretpostavlja standardnu temperaturu i tlak. Ako imate aplikaciju koja zahtijeva određeni kapacitet pri određenoj temperaturi i tlaku, a kapacitet sustava koji razmatrate navodi kapacitet u SCFM-u, potreban vam je način pretvorbe između CFM-a i SCFM-a. Izraz izveden iz zakona o idealnom plinu omogućuje vam to.
Što su CFM i SCFM?
Volumetrijski protok zraka mjeri se u kubičnim stopama u minuti, ali s obzirom da se gustoća zraka i drugih plinova mijenja s temperaturom i tlakom, taj broj varira. Gustoća ovisi izravno o tlaku i obrnuto od temperature. Inženjeri često nazivaju CFM kao stvarne kubne stope po minuti (ACFM) kako bi podvukli odnos protoka zraka i gustoće zraka.
Pozivanje na strujanje zraka u standardnim uvjetima uklanja varijabilnost. Iako se u svijetu primjenjuje više od jednog standarda, Američko društvo inženjera strojarstva koristi sljedeće standardne vrijednosti:
Kada je kapacitet jedinice za grijanje ili hlađenje izražen u SCFM, to su uvjeti koje vrijednost pretpostavlja.
Pretvaranje iz SCFM u ACFM i natrag
Zakon idealnog plina, pV = nRT, daje nam odnos tlaka, volumena i temperature idealnog plina, gdje je n broj mola plina, a R je konstanta. Zrak nije idealan plin, ali možemo dobiti korisnu usporedbu SCFM-a i ACFM-a smatrajući ga takvim.
U svrhu ovog izračuna m označava masu plina koja daje izraz gustoće (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, protok mase jednak je gustoći pomnoženoj s volumetrijskim protokom.
Koristeći ovaj odnos i pozivajući se na zakon o idealnom plinu, dobivamo sljedeće izraze:
SCFM = ACFM (str/ PS • TS/ T )
U apsolutnim mjerilima potrebnim zakonom o idealnom plinu standardni atmosferski tlak iznosi 14,7 psi, a standardna temperatura Rankina od 528 stupnjeva, što je 68 stupnjeva Farenhajta. Pomoću ovih vrijednosti dobivamo:
SCFM = ACFM (str/14,7 psi) (528 ° R / T)
ACFM = SCFM (14,7 psi / P) (T/ 528˚R)
Računanje vlažnosti
Jednadžba izvedena iz zakona o idealnom plinu korisna je u većini situacija, ali s obzirom da zrak nije idealan plin, točniji odnos između ACFM i SCFM uzima u obzir sadržaj vlage u zraku:
ACFM = SCFM • PS - (RHS • PVS) / Pb - (RH • PV) • T/ TS • Pb/ P