Was ist der Unterschied?
Die meisten Heizungen des Tutco–Farnam Custom-Produkts werden zur Erwärmung eines Luftstroms verwendet. Bei der Bestimmung der Leistung, die zum Erwärmen eines Luftstroms erforderlich ist, stellen sich ausnahmslos zwei Fragen.
- Wie viel „Zeug“ müssen wir aufheizen? Was ist technisch gesehen der Massenstrom?
- Wie heiß muss die Luft werden? Mit anderen Worten, was ist der Temperaturanstieg erforderlich?,
Wir werden uns auf die erste Frage konzentrieren. In den USA ist es sehr üblich, die volumetrische Luftströmungsrate in Einheiten von Kubikfuß pro Minute zu sehen. Unabhängig davon, ob es von einem Ventilator, Gebläse oder einer Druckluftleitung versorgt wird, gibt die volumetrische Luftströmungsrate einfach das Luftvolumen an, das über eine bestimmte Zeiteinheit strömt. SCFM ist eine Abkürzung für Standard Kubikfuß pro Minute, mit „Standard“ impliziert Standardbedingungen. Für diese Diskussion gehen wir von Standardbedingungen von 1 atm und 68°F aus., Verschiedene Branchen und Standardorganisationen zitieren tatsächlich etwas andere Werte für die Standardbedingungen, aber wir werden diese Diskussion für ein anderes Mal speichern.
Kubikfuß pro Minute = CFM = ft.3 / minute bei tatsächlichen Bedingungen
Standard Kubikfuß pro Minute = SCFM = ft.3/minute bei Standardbedingungen (1 atm = 14.7 psi, 68°F )
Warum tun Sie das?
Ein Volumenstrom mit CFM-Einheiten impliziert, dass der Durchfluss unter tatsächlichen Bedingungen (tatsächlicher Druck, tatsächliche Temperatur) gemessen wurde., Die Unterscheidung zwischen SCFM und CFM ist wichtig, da sich die Luftdichte mit Druck und Temperatur ändert. Dies lässt sich an einem Blick auf das ideale Gasgesetz erkennen. Wie Sie sich vielleicht erinnern, Dichte = Masse/Volumen. Wenn das ideale Gasgesetz neu angeordnet wird, kann die Luftdichte proportional zum Druck und umgekehrt proportional zur Temperatur sein.
PV = mRT → ρ = m/V = P/RT
Luft-Dichte bei standard-Bedingungen = .0752 Pfund.,/ ft3
Da die Luftdichte eines bei Standardbedingungen (SCFM) angegebenen Luftstroms immer gleich ist, handelt es sich im Wesentlichen um einen Massenstrom! Die Angabe eines Luftstroms in Einheiten von SCFM erleichtert den Vergleich der Bedingungen und bestimmte Berechnungen.
ρ = m/V → m = pV – →m/t = ρ (V/t)
mass flow rate = Dichte* Volumenstrom
Wie kann ich umwandeln SCFM?
Wir können die Umwandlungsgleichung leicht aus dem idealen Gasgesetz und der obigen Massendurchflussgleichung ableiten., Der Massendurchsatz ist gleich, ob der Durchfluss in CFM oder SCFM angegeben ist.
m/t = Banco Pactual*CFM = pstd*SCFM → SCFM = CFM *(Banco Pactual/ pstd) = CFM * (Banco Pactual/Pstd)*(Tstd/Haptischen)
Anmerkung: Das ideale gasgesetz verwendet absolutem Druck und absoluter Temperatur-Skala.
SCFM = CFM * (Pactual/14,7 psi)*(528°R / Tactual)
Setzen wir es zu verwenden
Fall 1
Wir müssen wärme up eine luftstrom von 25 CFM bei einem druck von 30 psig, und 90°F bis zu 200°F.,
Convert SCFM Durchfluss zu:
30 psig = 44.7 psia, 90°, F = 550°R
SCFM = (25)*(44.7/14.7)*(528/550) = 73 SCFM
Die Gleichung Q/t = (m/t)*cp*ΔT angenähert werden können für Luft um:
Power = (1/3)*SCFM*ΔT
Power = (1/3)*73 SCFM* (200°F – 90°F) = 2676W
Wenn wir annehmen, dass 15% mehr power für verschiedene Verluste, 3100W erforderlich.
Fall 2
Wir müssen einen Luftstrom von 200 CFM von 60°F bis 200°F mit einem Gebläse erwärmen, das mit einem statischen Druck von 2 in arbeitet.H2O.,
Konvertieren fluss zu 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°F – 60°F) = 9520W
Wenn wir annehmen, dass 15% mehr power für verschiedene Verluste, 11kW erforderlich.
Schlussfolgerung
Wenn wir für Fall 1 lediglich 25CFM in die obige Gleichung eingesteckt hätten, wären wir um den Faktor drei unterdimensioniert gewesen., Wenn wir für Fall 2 200CFM verwendet hätten, wären wir um 2% untergegangen, wenn wir nicht auf SCFM umgestellt hätten.
