Standard kubikfot per minut

Standard kubikfot per minut ( SCFM ) är den molära flödeshastigheten för en gas uttryckt som ett volymetriskt flöde vid en "standardiserad" temperatur och tryck som således representerar ett fast antal mol gas oavsett sammansättning och faktiska flödesförhållanden. Den är relaterad till massflödeshastighet med en multiplikationskonstant som endast beror på gasens molekylvikt. Det finns olika standardvillkor för temperatur och tryck , så man är försiktig när man väljer ett visst standardvärde. Över hela världen definieras "standard"-villkoret för tryck på olika sätt som ett absolut tryck på 101 325 pascal ( atmosfäriskt tryck ), 1,0 bar (dvs. 100 000 pascal), 14,73 psia eller 14,696 psia och "standard"-temperaturen definieras på olika sätt som 68 °F, 60 °F, 0 °C, 15 °C, 20 °C eller 25 °C. Den relativa luftfuktigheten (t.ex. 36 % eller 0 %) ingår också i vissa definitioner av standardförhållanden.

I Europa definieras standardtemperaturen oftast som 0 °C, men inte alltid. I USA definieras standardtemperaturen oftast som 60 °F eller 70 °F, men återigen, inte alltid. En variation i standardtemperatur kan resultera i en betydande volymetrisk variation för samma massflödeshastighet. Till exempel är en massflödeshastighet på 1 000 kg/h luft vid 1 atmosfärs absolut tryck 455 SCFM när den definieras vid 32 °F (0 °C) men 481 SCFM när den definieras vid 60 °F (16 °C).

I länder som använder det metriska SI-systemet av enheter används termen " normal kubikmeter " (Nm ³ ) mycket ofta för att beteckna gasvolymer vid något normaliserat eller standardtillstånd. Återigen, som noterats ovan, finns det ingen universellt accepterad uppsättning normaliserade eller standardvillkor.

Enhet	Tryck	Temperatur	Mullvadar
Nm³	1,01325 bar a	0°C	0,0446158 kmol
Sm³	1,01325 bar a	15°C	0,0422937 kmol
SCF	14.696 psi a	60 °F	0,002641 Ibmol

Faktiska kubikfot per minut

Faktisk kubikfot per minut (ACFM) är volymen gas som strömmar var som helst i ett system, med hänsyn till dess temperatur och tryck. Om systemet flyttade en gas i exakt "standard"-tillståndet, skulle ACFM vara lika med SCFM. Tyvärr är detta vanligtvis inte fallet eftersom den viktigaste förändringen mellan dessa två definitioner är trycket. För att flytta en gas måste ett positivt tryck eller ett vakuum skapas. När positivt tryck appliceras på en standard kubikfot gas komprimeras den. När ett vakuum appliceras på en vanlig kubikfot gas expanderar det. Volymen av gas efter att den trycksatts eller förtärts kallas dess "verkliga" volym.

SCF och ACF för en idealgas är relaterade i enlighet med lagen om kombinerad gas :

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

Definiera standardvillkor med sänkt 1 och faktiska villkor av sänkt 2, sedan:

{\rm {SCF}}={\rm {ACF}}\,\cdot \,\left({\frac {P_{\rm {faktisk}}}{P_{\rm {standard}}}}\right)\, \left({\frac {T_{\rm {standard}}}{T_{\rm {faktisk}}}}\höger)

där $P$ är i absoluta tryckenheter och $T$ är i absoluta temperaturenheter (dvs antingen kelvin eller grader Rankine ).

Detta är endast giltigt vid ett tryck och en temperatur nära standardförhållandena. För icke-idealiska gaser (de flesta gaser) införs en kompressibilitetsfaktor "Z" för att möjliggöra icke-idealitet. För att introducera kompressibilitetsfaktorn i ekvationen dividera ACF med "Z".

Kubikfot per minut

Kubikfot per minut (CFM) är en ofta förvirrande term eftersom den inte har någon enskild definition som gäller för alla instanser. Gaser är komprimerbara , vilket innebär att en siffra i kubikfot per minut inte nödvändigtvis kan jämföras med en annan siffra när det gäller gasens massa. För att ytterligare förvirra problemet är en centrifugalfläkt en konstant CFM-enhet eller en konstant volymenhet. Detta innebär att, förutsatt att fläkthastigheten förblir konstant, kommer en centrifugalfläkt att pumpa en konstant volym luft. Detta är inte samma sak som att pumpa en konstant luftmassa. Återigen kommer fläkten att pumpa samma volym, men inte massa, vid någon annan luftdensitet. Det betyder att lufthastigheten i ett system är densamma även om massflödet genom fläkten inte är det.

Se även

Gaslagar
Standardvillkor för temperatur och tryck
Standard kubikfot (SCF)
Miljoner standard kubikfot per dag (MMSCFD)

externa länkar

Xchanger Inc, webbsida Kalkylator för SCFM, NM3/h, lb/h, kg/h, ACFM & M3/h gasflöden.
onlineflow.de, webbsida Onlinekalkylator för omvandling av volym, massa och molära flöden (SCFM, MMSCFD, Nm3/h, kg/s, kmol/h med mera)
ACFM kontra SCFM för ASME AG-1 HEPA-filter
SCFM (Standard CFM) kontra ACFM (Faktisk CFM) (Speciellt endast för luftflöden)
"Standardvillkor för gaser" från IUPAC Gold Book .
"Standardtryck" från IUPAC Gold Book .
"STP" från IUPAC Gold Book .
"Standard state" från IUPAC Gold Book .
Gasdensitet
Atmosfärens egenskaper
ACFM vs. SCFM vs. ICFM