Quelle est la différence?
la majorité des chauffages Tutco–Farnam Custom Product sont utilisés pour chauffer un flux d’air. Lors de la détermination de la puissance nécessaire pour chauffer un courant d’air, invariablement deux questions viendront.
- combien de « trucs » devons-nous chauffer? En termes plus techniques, Quel est le débit massique?
- Quelle température de l’air à l’obtenir? En d’autres termes, quelle est la hausse de température requise?,
nous allons Nous concentrer sur la première question. Aux États-Unis, il est très courant de voir le débit d’air volumétrique indiqué en unités de pieds cubes par Minute. Qu’il soit alimenté par un ventilateur, un ventilateur ou une conduite d’air comprimé, le débit d’air volumétrique indique simplement le volume d’air traversant sur une unité de temps donnée. SCFM est un acronyme pour Standard Cubic Feet per Minute, avec « Standard » impliquant des conditions standard. Pour les besoins de cette discussion, nous allons supposer des conditions standard de 1 atm et 68°F., Différentes industries et organisations standard citent en fait des valeurs légèrement différentes pour ce que sont les conditions standard, mais nous allons garder cette discussion pour une autre fois.
Pieds Cubes par Minute = CFM = ft.3 / minute aux conditions réelles
pieds cubes Standard par Minute = SCFM = ft.3 / minute aux conditions standard (1 atm = 14.7 psi, 68°F)
Pourquoi faire cela?
un débit volumétrique avec unités de CFM implique que le débit a été mesuré aux conditions réelles (pression réelle, température réelle)., La distinction entre SCFM et CFM est importante car la densité de l’air change avec la pression et la température. Cela peut être vu en regardant la loi du gaz idéal. Comme vous vous en souvenez peut-être, Densité = Masse/volume. Lorsque la loi du gaz idéal est réarrangée, on peut voir que la densité de l’air est proportionnelle à la pression et inversement proportionnelle à la température.
PV = mRT → ρ = m/V = P/RT
densité de l’Air aux conditions normales = .0752 lb.,/ ft3
étant donné que la densité d’air d’un débit d’air indiqué aux conditions standard (SCFM) est toujours la même, il s’agit essentiellement d’un débit massique! Indiquer un débit d’air en unités de SCFM facilite la comparaison des conditions et simplifie certains calculs.
ρ = m/V → m = pV →m/t = ρ (V/t)
débit massique = densité* débit Volumétrique
Comment puis-je convertir à la SCFM?
Nous pouvons facilement dériver l’équation de conversion de la loi des gaz idéaux et de l’équation du débit massique ci-dessus., Le débit massique est égal que le débit soit indiqué en CFM ou en SCFM.
M/ T = pactual*CFM = pstd*SCFM → SCFM = CFM *(pactual/pstd) = CFM * (pactual/Pstd)*(Tstd/Tactual)
Remarque: La loi des gaz idéaux utilise des pressions absolues et une échelle de température absolue.
SCFM = CFM * (Pactual/14.7 psi)*(528°R/Tactual)
mettons-le à profit
Cas 1
Nous devons chauffer un débit D’air de 25 CFM à une pression de 30 psig, et 90°F jusqu’à 200°F.,
Convertir débit SCFM:
30 psig = 44.7 psia, 90°F = 550°R
SCFM = (25)*(44.7/14.7)*(528/550) = 73 SCFM
L’équation Q/t = (m/t)*cp*ΔT peut être approchée de l’air:
Puissance = (1/3)*SCFM*ΔT
Puissance = (1/3)*73 SCFM* (200°F à 90°F) = 2676W
Si nous supposons 15% de puissance en plus pour des pertes diverses, 3100W sera nécessaire.
Cas 2
Nous avons besoin de chauffer un débit d’air de 200 CFM à partir de 60°F à 200°F à l’aide d’un ventilateur fonctionnant à une pression statique de 2 dans.H2O.,
convertir le flux en SCFM:
2 po.H2O = .072 psi = 14.772 psia, 60°F = 520°R
SCFM = (200)*(14.772/14.7)*(528/520) = 204 SCFM
Puissance = (1/3)*204 SCFM* (200°F 60°F) = 9520W
Si nous supposons 15% plus de puissance pour des pertes diverses, 11kW sera nécessaire.
Conclusion
Pour Le Cas 1, si nous avions simplement branché 25CFM dans l’équation ci-dessus, nous aurions été sous-dimensionnés d’un facteur d’environ trois., Pour le cas 2, si nous avions utilisé 200CFM, nous aurions été en dessous de 2% si nous n’avions pas converti en SCFM.
