vad är skillnaden?
majoriteten av Tutco–Farnam Anpassad Produkt värmare används för att värma ett luftflöde. Vid bestämning av den kraft som krävs för att värma en luftström kommer alltid två frågor att komma upp.
- hur mycket ”saker” måste vi värma upp? I mer tekniska termer, Vad är massflödet?
- hur varm måste luften komma? Med andra ord, vad krävs temperaturhöjningen?,
Vi kommer att koncentrera oss på den första frågan. I USA är det mycket vanligt att se den volymetriska luftflödet anges i enheter av kubikfot per minut. Oavsett om det levereras av en fläkt, fläkt eller tryckluftledning, anger den volymetriska luftflödet helt enkelt volymen av luft som passerar genom över en viss tidsenhet. SCFM är en akronym för standard kubikfot per minut, med ”Standard” innebär standardförhållanden. För denna diskussion kommer vi att anta standardvillkor på 1 atm och 68°F., Olika branscher och standardorganisationer citerar faktiskt lite olika värden för vilka standardförhållanden som är, men vi kommer att spara den diskussionen för en annan tid.
kubikfot per Minut = CFM = ft.3 / minut vid faktiska förhållanden
standard kubikfot per minut = SCFM = ft.3 / minut vid standardförhållanden (1 atm = 14.7 psi, 68°F )
Varför gör det?
en volymetrisk flödeshastighet med enheter av CFM innebär att flödeshastigheten mättes vid faktiska förhållanden (faktiskt tryck, faktisk temperatur)., Skillnaden mellan SCFM och CFM är viktig eftersom lufttätheten kommer att förändras med tryck och temperatur. Detta kan ses från att ta en titt på den ideala gaslagen. Som du kanske kommer ihåg, densitet = massa / volym. När den ideala gaslagen omarrangeras kan lufttätheten ses vara proportionell mot trycket och omvänt proportionell mot temperaturen.
PV = mRT → ρ = m / v=P/RT
lufttäthet vid standardförhållanden=.0752 Pund.,/ ft3
eftersom luftdensiteten hos ett luftflöde som anges vid standardförhållanden (SCFM) alltid är densamma, är det i huvudsak en massflöde! Att ange ett luftflöde i enheter av SCFM gör det enkelt att jämföra förhållanden och vissa beräkningar enklare.
ρ = m / v → m = PV →m / t = ρ (V/t)
massflöde = densitet* volymetrisk flödeshastighet
Hur konverterar jag till SCFM?
Vi kan enkelt härleda omvandlingsekvationen från den ideala gaslagen och massflödesekvationen ovan., Massflödet är lika med om flödet anges i CFM eller SCFM.
m/t = pactual*CFM = pstd*SCFM → SCFM = CFM *(pactual/ pstd) = CFM * (pactual/Pstd)*(Tstd/Tactual)
Obs: den ideala gaslagen använder absoluta tryck och en absolut temperaturskala.
SCFM = CFM * (Pactual/14.7 psi)*(528°R/Tactual)
låt oss använda
fall 1
Vi måste värma upp ett luftflöde på 25 CFM vid ett tryck på 30 psig och 90°F upp till 200°F.,
konvertera flöde till SCFM:
30 psig = 44,7 psia, 90 ° F = 550 ° r
SCFM = (25)*(44.7/14.7)*(528/550) = 73 SCFM
ekvationen Q/t = (m/t)*CP*ΔT kan approximeras för luft till:
Power = (1/3)*SCFM*ΔT
Power = (1/3)*73 SCFM* (200°F – 90°F) = 2676W
om vi antar 15% mer kraft för olika förluster, 3100w kommer att krävas.
Fall 2
Vi måste värma upp ett luftflöde på 200 CFM från 60°f upp till 200°F med hjälp av en fläkt som arbetar vid ett statiskt tryck på 2 in.H2O.,
konvertera flöde till 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
om vi antar 15% mer kraft för olika förluster, kommer 11kW att krävas.
slutsats
För fall 1, Om vi bara hade anslutit 25CFM till ovanstående ekvation, skulle vi ha underskridits av en faktor på cirka tre., För fall 2, om vi skulle ha använt 200CFM, skulle vi ha varit under med 2% om vi inte hade konverterat till SCFM.
