Hvad er forskellen?
størstedelen af tutco–Farnam Custom Product ‘ s varmeapparater bruges til at opvarme en luftstrøm. Ved bestemmelse af den effekt, der kræves for at opvarme en luftstrøm, vil der altid komme to spørgsmål op.
- hvor meget “ting” skal vi varme op? I mere tekniske termer, Hvad er massestrømmen?
- hvor varm er luften nødt til at få? Med andre ord, Hvad er temperaturstigningen påkrævet?,
Vi vil koncentrere os om det første spørgsmål. I USA er det meget almindeligt at se den volumetriske luftstrømningshastighed angivet i enheder af kubikfod pr. Uanset om det leveres af en ventilator, blæser eller trykluftledning, angiver den volumetriske luftstrømningshastighed simpelthen mængden af luft, der passerer gennem en given tidsenhed. SCFM er et akronym for Standard kubikfod per minut, med “Standard” indebærer standardbetingelser. Af hensyn til denne diskussion antager vi standardbetingelser for 1 atm og 68 F. F., Forskellige brancher og standardorganisationer nævner faktisk lidt forskellige værdier for, hvad standardbetingelser er, men vi vil gemme denne diskussion til en anden gang.
kubikfod per Minut = CFM = ft.3/minut ved faktiske forhold
Standard kubikfod per Minut = SCFM = ft.3 / minut ved standardbetingelser (1 atm = 14,7 psi, 68, F)
Hvorfor gør det?
en volumetrisk strømningshastighed med enheder af CFM betyder, at strømningshastigheden er målt ved aktuelle forhold (faktisk tryk, faktisk temperatur)., Sondringen mellem SCFM og CFM er vigtig, fordi lufttætheden vil ændre sig med tryk og temperatur. Dette kan ses ved at se på den ideelle gaslov. Som du måske husker, tæthed = masse / volumen. Når den ideelle gaslov omarrangeres, kan lufttætheden ses at være proportional med trykket og omvendt proportional med temperaturen.
PV = mRT – → ρ = m/V = P/RT
Luft densitet ved standard betingelser = .0752 Ib.,/ ft3
da lufttætheden af en luftstrøm angivet ved standardbetingelser (SCFM) altid er den samme, er det i det væsentlige en massestrømshastighed! Angivelse af en luftstrøm i enheder af SCFM gør det nemt at sammenligne forhold, og visse beregninger enklere.
ρ = m/V → m = pV – →m/t = ρ (V/t)
massestrømmen = densitet* volumenstrøm
Hvordan kan jeg konvertere til SCFM?
Vi kan let udlede konverteringsligningen fra den ideelle gaslov og massestrømningsligningen ovenfor., Massestrømmen er lig, uanset om strømmen er angivet i CFM eller SCFM.
m/t = pactual*CFM = pstd*SCFM → SCFM = CFM *(pactual/ pstd) = CFM * (pactual/Pstd)*(Tstd/Tactual)
Bemærk: ideal gas loven bruger absolutte tryk og en absolut temperatur skala.
SCFM = CFM * (Pactual/14.7 psi)*(528°R/Tactual)
Lad os sætte den til at bruge
Case 1
Vi er nødt til at varme op for en luftstrøm på 25 CFM ved et tryk på 30 psig, og 90°F op til 200°C.,
Konverterer strømmen til SCFM:
30 psig = 44.7 psia, 90°F = 550°R
SCFM = (25)*(44.7/14.7)*(528/550) = 73 SCFM
ligningen Q/t = (m/t)*cp*ΔT kan approksimeres til luft:
Power = (1/3)*SCFM*ΔT
Power = (1/3)*73 SCFM* (200°F 90°F) = 2676W
Hvis vi antager, 15% mere power til forskellige tab, 3100W vil være påkrævet.
sag 2
Vi er nødt til at opvarme en luftstrøm på 200 CFM fra 60 up f op til 200.F ved hjælp af en blæser, der arbejder ved et statisk tryk på 2 in.H2O.,
konverter Flo.til SCFM:
2 in.H2O = .072 psi = 14.772 psia, 60°F = 520°R
SCFM = (200)*(14.772/14.7)*(528/520) = 204 SCFM
Power = (1/3)*204 SCFM* (200°C – 60°F) = 9520W
Hvis vi antager, at 15% mere magt til forskellige tab, 11kW vil være påkrævet.
konklusion
For sag 1, hvis vi blot havde tilsluttet 25CFM til ovenstående ligning, ville vi have været underdimensioneret med en faktor på omkring tre., For sag 2, hvis vi ville have brugt 200CFM, ville vi have været under med 2%, hvis vi ikke havde konverteret til SCFM.
