Wat is het verschil?
De meeste Tutco–Farnam Custom Product verwarmers worden gebruikt om een luchtstroom te verwarmen. Bij het bepalen van het vermogen dat nodig is om een luchtstroom te verwarmen, komen steevast twee vragen aan de orde.
- hoeveel “spul” moeten we opwarmen? In meer technische termen, Wat is de massastroom?
- Hoe heet moet de lucht worden? Met andere woorden, Wat is de vereiste temperatuurstijging?,
We zullen ons concentreren op de eerste vraag. In de VS is het heel gebruikelijk om het volumetrische luchtdebiet te zien in eenheden van kubieke voet per minuut. Of het nu wordt geleverd door een ventilator, ventilator of persluchtleiding, het volumetrische luchtdebiet is gewoon het vermelden van het volume van de lucht die door een bepaalde eenheid van tijd. SCFM is een acroniem voor standaard kubieke voet per minuut, waarbij “standaard” standaardvoorwaarden impliceert. In het belang van deze discussie gaan we uit van standaard condities van 1 atm en 68°F., Verschillende industrieën en standaardorganisaties noemen eigenlijk iets verschillende waarden voor wat standaardvoorwaarden zijn, maar we gaan die discussie voor een andere keer bewaren.
kubieke voet per minuut = CFM = ft.3 / minuut onder werkelijke omstandigheden
standaard kubieke voet per minuut = SCFM = ft.3 / minuut bij standaardomstandigheden (1 atm = 14,7 psi, 68°F )
Waarom doe je dat?
een volumedebiet met CFM-eenheden houdt in dat het debiet werd gemeten onder werkelijke omstandigheden (werkelijke druk, werkelijke temperatuur)., Het onderscheid tussen SCFM en CFM is belangrijk omdat de luchtdichtheid verandert met druk en temperatuur. Dit blijkt uit een blik op de ideale gaswet. Zoals je misschien nog weet, dichtheid = massa / volume. Wanneer de ideale gaswet wordt herschikt, kan de luchtdichtheid worden gezien als evenredig met de druk, en omgekeerd evenredig met de temperatuur.
PV = mRT → ρ = m / V = P / RT
luchtdichtheid onder standaardomstandigheden = .0752 lb.,/ft3
aangezien de luchtdichtheid van een luchtstroom onder standaardomstandigheden (SCFM) altijd gelijk is, is het in wezen een massastroom! Het aangeven van een luchtstroom in eenheden van SCFM maakt het gemakkelijk om omstandigheden te vergelijken, en bepaalde berekeningen eenvoudiger.
ρ = m/V → m = pV →m/t = ρ (V/t)
massastroom = dichtheid* volumetrische stroom
hoe converteer ik naar SCFM?
We kunnen de conversievergelijking gemakkelijk afleiden uit de ideale gaswet en de massastroomvergelijking hierboven., De massastroom is gelijk of de stroom in CFM of SCFM wordt vermeld.
m/t = pactual*CFM = pstd*SCFM → SCFM = CFM *(pactual/ pstd) = CFM * (pactual/Pstd)*(Tstd/Tactual)
opmerking: de ideale gaswet maakt gebruik van absolute druk en een absolute temperatuurschaal.
SCFM = CFM *(Pactual / 14.7 psi)*(528°R/Tactual)
laten we het gebruiken
geval 1
We moeten een luchtstroom van 25 CFM opwarmen bij een druk van 30 psig, en 90°F tot 200°F.,
Zetten flow te SCFM:
30 psig = 44.7 bar, 90°F = 550°R
SCFM = (25)*(44.7/14.7)*(528/550) = 73 SCFM
De vergelijking Q/t = (m/t)*cp*ΔT kan benaderd worden voor lucht:
Macht = (1/3)*CFM*ΔT
Macht = (1/3)*73 CFM* (200°C – 90°F) = 2676W
Als we uitgaan van 15% meer vermogen voor diverse verliezen, 3100W nodig zal zijn.
geval 2
We moeten een luchtstroom van 200 CFM verwarmen van 60 ° F tot 200 ° F met behulp van een ventilator die werkt bij een statische druk van 2 in.H2O.,
converteer stroom naar SCFM:
2 in.H2O=.072 psi = 14.772 psia, 60°F = 520 ° R
SCFM = (200)*(14.772/14.7)*(528/520) = 204 SCFM
vermogen = (1/3)*204 SCFM* (200°F – 60°F) = 9520W
als we uitgaan van 15% meer vermogen voor verschillende verliezen, is 11kW nodig.
conclusie
Voor geval 1, als we alleen 25CFM in de bovenstaande vergelijking hadden gestopt, zouden we met een factor van ongeveer drie ondermaats zijn geweest., Voor geval 2, als we 200CFM zouden hebben gebruikt, zouden we onder 2% zijn geweest als we niet hadden geconverteerd naar SCFM.
