co za różnica?
większość nagrzewnic Tutco–Farnam Custom Product służy do podgrzewania przepływu powietrza. Przy określaniu mocy potrzebnej do ogrzania strumienia powietrza, zawsze pojawią się dwa pytania.
- ile „rzeczy” musimy podgrzać? Mówiąc bardziej technicznie, jakie jest natężenie przepływu masy?
- jak gorące musi być powietrze? Innymi słowy, jaki jest wymagany wzrost temperatury?,
skupimy się na pierwszym pytaniu. W Stanach Zjednoczonych bardzo często obserwuje się objętościowe natężenie przepływu powietrza podane w jednostkach stóp sześciennych na minutę. Niezależnie od tego, czy jest zasilany przez wentylator, dmuchawę czy przewód sprężonego powietrza, objętościowe natężenie przepływu powietrza określa po prostu objętość powietrza przepływającego przez daną jednostkę czasu. SCFM jest akronimem dla standardowych stóp sześciennych na minutę, z „Standard” oznacza standardowe warunki. Dla dobra tej dyskusji przyjmiemy standardowe warunki 1 atm i 68°F., Różne branże i organizacje standardowe faktycznie cytują nieco inne wartości dla standardowych warunków, ale zamierzamy zachować tę dyskusję na inny czas.
3 / minuta w warunkach rzeczywistych
standardowe stopy sześcienne na minutę = SCFM = ft.3 / minutę w warunkach standardowych (1 atm = 14.7 psi, 68°F )
dlaczego to zrobić?
objętościowe natężenie przepływu z jednostkami CFM oznacza, że natężenie przepływu zostało zmierzone w rzeczywistych warunkach (rzeczywiste ciśnienie, rzeczywista temperatura)., Rozróżnienie między SCFM i CFM jest ważne, ponieważ gęstość powietrza zmienia się wraz z ciśnieniem i temperaturą. Można to dostrzec po przyjrzeniu się prawu gazu idealnego. Jak zapewne pamiętasz, gęstość = masa / objętość. Gdy prawo gazu idealnego jest przestawione, gęstość powietrza może być postrzegana jako proporcjonalna do ciśnienia i odwrotnie proporcjonalna do temperatury.
PV = mRT → ρ = m/V = P/RT
gęstość powietrza w warunkach standardowych = .0752 lb,/ft3
ponieważ gęstość przepływu powietrza podana w warunkach standardowych (SCFM) jest zawsze taka sama, jest to zasadniczo przepływ masowy! Określenie przepływu powietrza w jednostkach SCFM ułatwia porównywanie warunków, a niektóre obliczenia prostsze.
ρ = m/v → m = pV →M/T = ρ (V/t)
mass flow rate = density* Volumetric flow rate
jak przeliczyć na SCFM?
możemy łatwo wyprowadzić równanie konwersji z prawa gazu idealnego i równania natężenia przepływu masy powyżej., Masowe natężenie przepływu jest równe, niezależnie od tego, czy przepływ jest podany w CFM czy SCFM.
M/ T = pactual*CFM = pstd*SCFM → SCFM = CFM *(pactual/pstd) = CFM * (pactual/PSTD)*(Tstd/Tactual)
Uwaga: prawo gazu idealnego wykorzystuje ciśnienie bezwzględne i skalę temperatury bezwzględnej.
SCFM = CFM * (Pactual/14.7 psi)*(528°R/Tactual)
zróbmy to
Przypadek 1
musimy podgrzać przepływ powietrza o wartości 25 CFM przy ciśnieniu 30 psig i 90°F do 200°F.,
Konwertuj przepływ do SCFM:
30 psig = 44.7 psia, 90°F = 550°R
SCFM = (25)*(44.7/14.7)*(528/550) = 73 SCFM
równanie Q/T = (M/T)*CP*ΔT może być przybliżone Dla powietrza do:
moc = (1/3)*SCFM*ΔT
moc = (1/3)*73 SCFM* (200°F – 90°F) = 2676W
jeśli założymy 15% więcej mocy dla różnych strat, wymagane będzie 3100W.
Przypadek 2
musimy podgrzać przepływ powietrza 200 CFM z 60°F do 200°f za pomocą dmuchawy działającej pod ciśnieniem statycznym 2 in.H2O.,
Konwertuj przepływ do SCFM:
2 w.H2O = .072 psi = 14.772 psia, 60°F = 520°R
SCFM = (200)*(14.772/14.7)*(528/520) = 204 SCFM
moc = (1/3)*204 SCFM* (200°F – 60°F) = 9520W
Jeśli Zakładamy 15% więcej mocy dla różnych strat, wymagane będzie 11kW.
wniosek
Dla Przypadku 1, gdybyśmy tylko podłączyli 25CFM do powyższego równania, zostalibyśmy zaniżeni o współczynnik około trzech., W przypadku 2, gdybyśmy użyli 200CFM, bylibyśmy poniżej 2% , gdybyśmy nie konwertowali na SCFM.
