Standardní kubické stopy za minutu - Standard cubic feet per minute

Standardní kubické stopy za minutu (scfm) je molární průtok plynu korigovaný na "standardizované" podmínky z teplota a tlak což představuje stálý počet krtci plynu bez ohledu na složení a skutečné podmínky proudění. Souvisí to s hmotnostní průtok plynu multiplikativní konstantou, která závisí pouze na molekulové hmotnosti plynu. Existují různé standardní podmínky pro teplotu a tlak, takže při výběru konkrétní standardní hodnoty je třeba postupovat opatrně. Celosvětově je „standardní“ podmínka pro tlak různě definována jako absolutní tlak 101 325 pascaly (Atmosférický tlak ), 1,0 bar (tj. 100 000 pascalů), 14,73 psia nebo 14 696psia a „standardní“ teplota je různě definována jako 68 ° F, 60 ° F, 0 ° C, 15 ° C, 20 ° C nebo 25 ° C. Relativní vlhkost (např. 36% nebo 0%) je také zahrnuta v některých definicích standardních podmínek.

v Evropa, standardní teplota je nejčastěji definována jako 0 ° C, ale ne vždy. V Spojené státy, standardní teplota je nejčastěji definována jako 60 ° F nebo 70 ° F, ale opět ne vždy. Změna standardní teploty může mít za následek významné objemové změny pro stejný hmotnostní průtok. Například hmotnostní průtok 1 000 kg / h vzduchu při 1 atmosféře absolutního tlaku je 455 scfm, pokud je definován při 32 ° F (0 ° C), ale 481 scfm, když je definován při 60 ° F (16 ° C).

V zemích, které používají metrický systém jednotek SI, se termín „normální metr krychlový "(Nm³) se velmi často používá k označení objemů plynu za normalizovaných nebo standardních podmínek. Jak již bylo uvedeno výše, opět neexistuje žádný všeobecně přijímaný soubor normalizovaných nebo standardních podmínek.

Jednotka	Tlak	Teplota	Moles
Nm³	1,01325 bar a	0 ° C	0,0446 158 kmol
Sm³	1,01325 bar a	15 ° C	0,0422937 kmol
scf	14,696 psi a	60 ° F	0,002 641 lbmol

Skutečné kubické stopy za minutu

Skutečná kubická stopa za minutu (ACFM) je objem plynu proudícího kamkoli v systému s přihlédnutím k jeho teplotě a tlaku. Pokud by systém pohyboval plynem přesně za „standardních“ podmínek, pak by se ACFM rovnal SCFM. Bohužel tomu tak obvykle není, protože nejdůležitější změnou mezi těmito dvěma definicemi je tlak. Pro pohyb plynu, přetlaku nebo a vakuum musí být vytvořen. Když je na standardní kubickou stopu plynu aplikován přetlak, je stlačen. Když se na standardní kubickou stopu plynu aplikuje vakuum, expanduje se. Objem plynu po jeho natlakování nebo zředění se označuje jako jeho „skutečný“ objem.

SCF a ACF pro ideální plyn souvisí v souladu s zákon o kombinovaném plynu:^[1]^[2]^[3]

{ displaystyle { frac {P_ {1} V_ {1}} {T_ {1}}} = { frac {P_ {2} V_ {2}} {T_ {2}}}}

Definování standardních podmínek dolním indexem 1 a skutečných podmínek dolním indexem 2, pak:^[1]^[2]^[4]

{ displaystyle { rm {SCF}} = { rm {ACF}} , cdot , left ({ frac {P _ { rm {actual}}} {P _ { rm {standard}}} } right) , left ({ frac {T _ { rm {standard}}} {T _ { rm {actual}}}} right)}

kde ${ displaystyle P}$ je v jednotkách absolutního tlaku a ${ displaystyle T}$ je v jednotkách absolutní teploty (tj. buď kelvinů nebo stupňů Rankine ).

To platí pouze při tlaku a teplotě blízké standardním podmínkám. Pro neideální plyny (většina plynů) a faktor stlačitelnosti „Z“ je zavedeno, aby umožňovalo neideálnost. Chcete-li zavést faktor stlačitelnosti, rozdělte ACF na „Z“.

Krychlové stopy za minutu

Krychlové stopy za minutu (CFM) je často matoucí pojem, protože nemá jednotnou definici, která by platila pro všechny instance. Plyny jsou stlačitelný, což znamená, že údaj v kubických stopách za minutu nelze nutně srovnávat s jiným údajem, pokud jde o hmotnost plynu. K dalšímu zmatení problému, a odstředivý ventilátor je zařízení s konstantním CFM nebo zařízením s konstantním objemem. To znamená, že za předpokladu, že rychlost ventilátoru zůstane konstantní, odstředivý ventilátor bude čerpat konstantní objem vzduchu. To není totéž jako pumpování konstantní masy vzduchu. Opět bude ventilátor pumpovat stejný objem, i když ne hmotnost, při jakékoli jiné hustotě vzduchu. To znamená, že rychlost vzduchu v systému je stejná, i když hmotnostní průtok ventilátorem není.

Viz také

Reference

^ ^A ^b Web Controls Warehouse (přejděte dolů na „Měření průtoku plynu“)
^ ^A ^b Webové stránky US EPA (přejděte dolů na „Převod mezi skutečným a standardním průtokem plynu“)
^ Mark Ladd (1998). Úvod do fyzikální chemie (3. vyd.). Cambridge University Press. ISBN 0-521-57881-7. (Rovnice 5.2, strana 200)
^ Robert J. Heinsohn a John M. Cimbala (2003). Inženýrství kvality vnitřního ovzduší: Zdraví životního prostředí a kontrola látek znečišťujících vnitřní prostředí. CRC Press. ISBN 0-8247-4061-0. (strana 33)

externí odkazy

Xchanger Inc, webová stránka Kalkulačka pro proudění plynu SCFM, NM3 / h, lb / h, kg / h, ACFM a M3 / h.
onlineflow.de, webová stránka Online kalkulačka pro převod objemových, hmotnostních a molárních toků (SCFM, MMSCFD, Nm3 / h, kg / s, kmol / h a další)
ACFM versus SCFM pro filtry ASME AG-1 HEPA
SCFM (standardní CFM) vs. ACFM (skutečný CFM) (Pouze pro proudění vzduchu)
"Standardní podmínky pro plyny" z IUPAC Zlatá kniha.
"Standardní tlak" z IUPAC Zlatá kniha.
"STP" z IUPAC Zlatá kniha.
"Standardní stav" z IUPAC Zlatá kniha.
Hustota plynu
Vlastnosti atmosféry
ACFM vs. SCFM vs. ICFM

[Warehouse-1] A ^b Web Controls Warehouse (přejděte dolů na „Měření průtoku plynu“)

[EPA-2] A ^b Webové stránky US EPA (přejděte dolů na „Převod mezi skutečným a standardním průtokem plynu“)

[3] Mark Ladd (1998). Úvod do fyzikální chemie (3. vyd.). Cambridge University Press. ISBN 0-521-57881-7. (Rovnice 5.2, strana 200)

[4] Robert J. Heinsohn a John M. Cimbala (2003). Inženýrství kvality vnitřního ovzduší: Zdraví životního prostředí a kontrola látek znečišťujících vnitřní prostředí. CRC Press. ISBN 0-8247-4061-0. (strana 33)

[1]

[2]

[3]

[4]