Поскольку газы сжимаемы, один и тот же физический объем может содержать разную массу газа при разных давлениях и температурах. Для более широкого сравнения этих баз измерения см. FlowT's.массовый расход против объемного расходаобъяснение.
Четыре типа расходомеров воздуха
Большинство устройств для измерения расхода воздуха и газа делятся на четыре практические группы.
1. Фактические единицы объемного расхода
Объемный расход описывает физический объем газа, проходящего через точку в единицу времени. Общие единицы включают CFM, м³/ч, м³/мин, л/мин и л/с. Они широко используются для вентиляции, воздуходувок, воздуховодов и общего технологического воздушного потока.
CFM означает кубические футы в минуту. В системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха его обычно рассчитывают на основе средней скорости воздуха и площади воздуховода. Статья FlowT оCFM в расходомере воздухаболее подробно описывает расчет-площади воздуховода.
2. Стандартные или нормированные единицы объемного расхода.
SCFM, SCFH, Нм³/ч и Нл/мин также являются единицами объема-в-времени, но объем газа привязан к определенным условиям, а не к фактическим условиям в линии. Это позволяет сравнивать количества газа, измеренные при различных давлениях или температурах, на единой основе.
Необходимо указать исходные условия. Слово «стандарт» не гарантирует, что каждый производитель или отрасль использует одинаковую температуру, давление или влажность.ИСО 13443, например, определяет эталонные условия для измерений природного газа, в то время как в других отраслях могут использоваться другие соглашения. Просматривая характеристики SCFM или Нм³/ч, подтвердите эталонное давление и температуру, прежде чем подбирать счетчик.
3. Единицы массового расхода
Массовый расход описывает фактическую массу газа, движущегося через систему. Общие единицы включают кг/ч, кг/мин, кг/с, г/с и фунт/ч. В отличие от SCFM или Нм³/ч, это настоящие единицы массы.
SCFM представляет количество газа в единицах объема, а кг/ч напрямую выражает массу. FlowT также охватываетпринцип работы массовых расходомеров.
4. Единицы измерения скорости воздуха.
Скорость показывает, насколько быстро движется воздух, а не сколько всего воздуха проходит через воздуховод или трубу. Типичными единицами измерения являются м/с и FPM. Базовые отношения таковы:
Объемный расход=средняя скорость × площадь поперечного- сечения
Таким образом, одна и та же скорость может представлять очень разные скорости потока в воздуховодах разных размеров.
Быстрое сравнение распространенных единиц измерения расхода воздуха
| Единица | Основа измерения | Типичное использование |
|---|---|---|
| CFM | Фактический объемный расход | ОВиК, вентиляция, вентиляторы |
| АКФМ | Фактический объемный расход в рабочих условиях | Калибровка сжатого воздуха и технологического газа |
| СКФМ | Указанный объемный расход | Сжатый воздух, промышленный газ |
| m³/h | Объемный расход | Метрические промышленные системы и системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха |
| Нм³/ч | Нормализованный объемный расход | Сжатый воздух и технологический газ |
| л/мин | Объемный расход | Маленькие линии и оборудование |
| кг/ч | Массовый расход | Технологический газ, горение, балансы |
| m/s | Скорость | Проверка воздушного потока в воздуховодах и трубах |
| ФПМ | Скорость | Имперские приложения HVAC |
Более широкий обзор помимо авиаперевозок см. в статье FlowT ообычные расходомеры.
ОВЛХ, АКФМ и ГКФМ: что изменится?
CFM — единица измерения объема. ACFM четко определяет основу работы: это фактический объем кубических футов, проходящий через линию каждую минуту при реальном давлении и температуре. SCFM выражает это количество газа после приведения его к определенным стандартным условиям.
Для несжатого вентиляционного канала, близкого к условиям окружающей среды, разница может быть настолько незначительной, что пользователи сосредоточат свое внимание в основном на CFM. Для сжатого воздуха оно может быть существенным. Объем воздуха при манометрическом давлении 7 бар занимает гораздо меньше физического пространства в трубе, чем такая же масса воздуха при давлении, близком к атмосферному.
Поэтому при определении размеров труб и мониторинге потребления могут использоваться разные основы: фактический расход для-состояний в трубе, эталонный расход для сопоставимого потребления газа.
м³/ч против Нм³/ч
Метрическая версия — м³/ч по сравнению с Нм³/ч. «N» означает, что объем нормализован до определенных эталонных условий.
Не удаляйте букву «N» во время преобразования единиц измерения. Преобразование 100 м³/ч в другую обычную единицу объема представляет собой преобразование размеров. Преобразование 100 фактических м³/ч в Нм³/ч представляет собой преобразование состояния-состояния и требует информации о давлении и температуре.
Когда можно напрямую конвертировать единицы расхода воздуха?
Если две единицы описывают одну и ту же физическую величину при одних и тех же условиях, достаточно фиксированного коэффициента пересчета. СогласноТаблица преобразования расхода газа-NIST:
- 1 куб. фут/мин=1.699011 м³/ч
- 1 куб. фут/мин=28.31685 л/мин
- 1 L/s = 3.6 m³/h
Например, 500 CFM при тех же фактических условиях составляют примерно 849,5 м³/ч. Никакой коррекции давления не требуется, поскольку изменились только инженерные единицы.
ACFM-в-SCFM или фактический м³/ч-в-Нм³/ч отличаются. Для той же массы газа упрощенную зависимость реального-газа можно записать как:
Qref=Qactual × (Pactual / Pref) × (Tref / Tactual) × (Zref / Zactual)
Используйте абсолютное давление, а не манометрическое давление, и абсолютную температуру в Кельвинах. Члены Z представляют собой коэффициенты сжимаемости. Для воздуха с низким-давлением для оценки может быть достаточно приближения идеального-газа, но для применения с газом с более высоким-давлением может потребоваться поправка на реальный-газ.ИСО 15970специально учитывает давление, температуру, плотность и коэффициент сжатия при преобразовании объема газа.
Рабочий пример: фактический поток к указанному потоку
Предположим, что в проекте заданы базовые условия как 15 градусов и абсолютное давление 1,01325 бар. По линии подается воздух при давлении 100 кубических футов в минуту, манометрическом давлении 7 бар и температуре 35 градусов. В этом упрощенном примере предположим, что Z=1 при обоих условиях.
- Фактическое абсолютное давление: около 8,013 бар (а), а не 7 бар (а)
- Фактическая температура: 308,15 К.
- Эталонная температура: 288,15 К.
Расчетный указанный поток составляет:
100 × (8,013/1,01325) × (288,15/308,15) ≈ 740 стандартных футов³/мин
В примере показано, почему для преобразования ACFM-в-SCFM нужны условия состояния, а не только единичный коэффициент. Включите эталонную основу в обзор предложения или таблицы данных.
Какой блок воздушного потока следует использовать?
| Если вам нужно знать | Полезная основа измерения | Типичные единицы |
|---|---|---|
| Производительность вентиляции | Объемный расход | CFM, м³/ч, л/с |
| Фактическая скорость воздуховода или трубы | Скорость | м/с, футов в минуту |
| Расход сжатого-воздуха | Ссылочный поток | куб. фут/мин, Нм³/ч |
| Истинная масса процесса | Массовый расход | кг/ч, кг/с |
| Размеры труб в условиях эксплуатации | Фактический объемный расход | ACFM, фактический м³/ч |
Работа в области ОВК и вентиляции обычно фокусируется на CFM, м³/ч, л/с или скорости. Для приборов, специфичных для-воздушного потока,Расходомер воздуха FlowTможет быть актуально, когда проект требует непрерывных промышленных измерений, а не ручного обследования воздуховодов.
Системы сжатого-воздуха часто требуют кубических футов в минуту или Нм³/ч для мониторинга потребления и энергии. Амассовый расходомер воздухаможно рассматривать, когда важны прямые измерения-связанные с массой и широкий диапазон-расхода газа.
Для азота, кислорода, топливного газа или других технологических газов наилучшая основа зависит от цели контроля. FlowT'sмассовый расходомер газастраницы служат отправной точкой для-специальных приложений, связанных с газом.
Как принцип измерения влияет на отчетную единицу
Отображаемая единица измерения не всегда является основной измеряемой величиной прибора.
Тепловые массовые расходомеры
A тепловой массовый расходомериспользует поведение-переноса тепла для определения движения газа, связанного с массовым-потоком-. Эндресс+Хаузеробъяснение принципа теплового измерения-описывает, как тепло, отводимое от нагретого датчика, связано с массовым расходом. Затем преобразователь может отображать единицы массы, например кг/ч, или соответствующие единицы объема, такие как Нм³/ч или SCFM, в соответствии с его конфигурацией и данными о газе.
Для труб большего размера или модифицированных установокврезной тепловой массовый расходомерможно рассмотреть, но требования к прямой-проходке, состав газа и положение вставки по-прежнему имеют значение.
Вихревые расходомеры
A вихревой расходомеризмеряет частоту образования вихрей и обычно используется для подходящих газов, пара и жидкостей. Если требуется массовый расход или расход эталонного газа, в зависимости от конфигурации может потребоваться компенсация давления и температуры. См. FlowTпринцип работы вихревого расходомерастатья по логике измерений.
Методы измерения скорости и перепада-давления
Анемометры измеряют скорость напрямую, а трубки Пито и другие устройства, измеряющие дифференциальное-давление, определяют скорость или расход на основе разницы давлений. Общий объемный расход зависит от площади воздуховода или трубы и качества профиля скорости.
Распространенные ошибки при указании единиц измерения расхода воздуха
- Рассматривая SCFM как настоящую единицу массы:SCFM по-прежнему представляет собой объем за единицу времени применительно к указанным условиям.
- Использование манометрического давления при преобразовании-газового закона:Для расчета состояния-условий требуется абсолютное давление.
- Предполагая, что все «стандартные» условия идентичны:подтвердите эталонную температуру и давление, указанные поставщиком или спецификацией проекта.
- Преобразование м³/ч в Нм³/ч с фиксированным коэффициентом:при этом не учитываются рабочее давление и температура.
- Выбор счетчика только из единицы:Состав газа, размер трубы, минимальный и максимальный расход, давление, температура, точность и условия установки также имеют значение.
Если сама технология счетчика еще не определена, обзор FlowTтипы промышленных расходомеровможет помочь сузить выбор перед определением размера продукта.
Что необходимо предоставить при заказе расходомера воздуха или газа
Полезный запрос предложения должен включать в себя нечто большее, чем просто «Мне нужен счетчик на 500 кубических футов в минуту». Предоставлять:
- тип или состав газа;
- размер и материал трубы;
- минимальный, нормальный и максимальный расход;
- необходимый дисплейный блок;
- является ли поток фактическим, стандартным или нормальным;
- эталонная температура и давление для SCFM или Нм³/ч;
- рабочее давление и температура;
- требование точности;
- в наличии прямая труба;
- требования к выходу или связи;
- требования к опасной-зоне, если применимо.
Эти данные позволяют поставщику проверить диапазон измерения, скорость и пригодность установки.
Часто задаваемые вопросы
Является ли SCFM единицей массового-расхода?
Нет. SCFM — это единица измерения объемного-расхода. Истинные единицы массового-расхода включают кг/ч, кг/с и фунт/ч.
Можно ли перевести CFM напрямую в м³/ч?
Да, если оба значения описывают один и тот же объемный расход при одних и тех же условиях. Один CFM равен примерно 1,699011 м³/ч.
Можно ли преобразовать ACFM непосредственно в SCFM?
Ни с одним фиксированным единичным коэффициентом. Вам нужны фактические и эталонные значения давления и температуры, а в более требовательных газовых системах вам также могут потребоваться коэффициенты сжимаемости.
Нм³/ч — это то же самое, что м³/ч?
№ Нм³/ч относится к определенным нормальным условиям, тогда как м³/ч обычно описывает объем при указанных условиях эксплуатации.
Почему тепловой массовый расходомер может отображать Нм³/ч, если он измеряет массовый расход?
Датчик реагирует на теплообмен, связанный с массовым-расходом-, а преобразователь может преобразовать результат в базовую единицу измерения объема, используя настроенные свойства газа и эталонные условия.
Заключение
Правильный расходомер воздуха зависит от того, что вы пытаетесь измерить. Используйте CFM или м³/ч для фактического объемного расхода воздуха, SCFM или Нм³/ч, когда количество газа должно быть привязано к определенным условиям, кг/ч для истинного массового расхода и м/с или FPM для скорости. Что еще более важно, не путайте смену технических единиц с изменением состояния газа.
Прежде чем выбрать счетчик, определите газ, диапазон расхода, размер трубы, давление, температуру и эталонную основу. Эти входные данные определяют, какая технология на основе тепловой массы, вихря, скорости-или другая лучше подходит. FlowT может просмотреть эти условия применения и помочь подобрать основу измерения для соответствующей конфигурации расходомера.
