気体は圧縮可能であるため、同じ物理体積に、圧力と温度が異なると異なる気体質量が含まれる可能性があります。これらの測定ベースのより広範な比較については、FlowT のを参照してください。質量流量と体積流量説明。
4種類のエアフローメーターユニット
ほとんどの空気およびガス流量ユニットは 4 つの実用的なグループに分類されます。
1. 実際の体積流量単位
体積流量は、単位時間あたりに点を通過するガスの物理量を表します。一般的な単位には、CFM、m3/h、m3/min、L/min、L/s があります。これらは、換気、送風機、ダクト、および一般的なプロセスの空気の流れに広く使用されています。
CFM は立方フィート/分を意味します。 HVAC 作業では、通常、平均風速とダクト面積から計算されます。 FlowT の記事エアフローメーターのCFMダクト面積の計算について詳しく説明します{{0}。
2. 標準または正規化された体積流量単位
SCFM、SCFH、Nm3/h、Nl/min も時間当たりの体積単位です。ただし、ガス体積は実際のライン条件ではなく定義された条件を基準としています。{0}{1}これにより、異なる圧力または温度で測定されたガス量を共通の基準で比較できるようになります。
基準条件を記載する必要があります。 「標準」という言葉は、すべてのメーカーや業界が同じ温度、圧力、湿度基準を使用していることを保証するものではありません。ISO13443たとえば、他の業界では異なる規則が使用されている場合がありますが、天然ガス測定の基準条件が定義されています。 SCFM または Nm3/h の仕様を検討する場合は、メーターのサイズを決定する前に基準圧力と温度を確認してください。
3. マスフローユニット
質量流量は、システム内を移動するガスの実際の質量を表します。一般的な単位には、kg/h、kg/min、kg/s、g/s、lb/h などがあります。 SCFM や Nm3/h とは異なり、これらは真の質量単位です。
SCFM は参照容積ベースでガス量を表し、kg/h は質量を直接表します。 FlowT もカバーしています。質量流量計の動作原理.
4. 風速の単位
速度は、ダクトやパイプを通過する空気の総量ではなく、空気の移動速度を示します。一般的な単位は m/s と FPM です。基本的な関係は次のとおりです。
体積流量=平均速度 × - 断面積
したがって、同じ速度でも、サイズが異なるダクトでは非常に異なる流量を表す可能性があります。
一般的なエアフローユニットの簡単な比較
| ユニット | 測定基準 | 一般的な使用方法 |
|---|---|---|
| CFM | 実際の体積流量 | HVAC、換気、送風機 |
| ACFM | 動作条件における実際の体積流量 | 圧縮空気およびプロセスガスのサイジング |
| SCFM | 基準体積流量 | 圧縮空気、工業用ガス |
| m³/h | 体積流量 | メートル単位の産業用および HVAC システム |
| Nm3/h | 正規化された体積流量 | 圧縮空気およびプロセスガス |
| L/分 | 体積流量 | 小規模なラインと設備 |
| kg/h | 質量流量 | プロセスガス、燃焼、バランス |
| m/s | 速度 | ダクトや配管のエアフローチェック |
| FPM | 速度 | インペリアル HVAC アプリケーション |
航空サービス以外の幅広い概要については、FlowT の記事を参照してください。一般的な流量計ユニット.
CFM、ACFM、SCFM: 何が変わりますか?
CFM は体積単位です。 ACFM は動作基準を明確にします。つまり、実際の圧力と温度で毎分ラインを通過する実際の立方フィートです。 SCFM は、定義された標準条件を参照した後のガス量を表します。
周囲条件に近い非圧縮の換気ダクトの場合、その違いは十分に小さいため、ユーザーは主に CFM に注目することになります。圧縮空気の場合、かなりの量になる可能性があります。 7 バールゲージでの空気の体積は、大気圧付近で参照される同じ質量の空気よりも、パイプ内で占める物理的スペースがはるかに小さくなります。
したがって、パイプのサイジングと消費量のモニタリングでは、パイプ内条件の実際の流量、同等のガス消費量の基準流量など、異なるベースが使用される場合があります。-
m3/h vs Nm3/h
メートル法バージョンは、m3/h 対 Nm3/h です。 「N」は、ボリュームが定義された基準条件に正規化されていることを意味します。
単位変換中に「N」を削除しないでください。 100 m3/h を別の通常の体積単位に変換すると、寸法変換になります。実際の 100 m3/h を Nm3/h に変換することは状態の変換であり、圧力と温度の情報が必要です。{4}
風量単位を直接変換できるのはいつですか?
2 つの単位が同じ条件で同じ物理量を表す場合、固定の変換係数で十分です。によると、NIST ガス流量換算表-:
- 1 CFM=1.699011 m3/h
- 1 CFM=28.31685 L/分
- 1 L/s = 3.6 m³/h
たとえば、同じ実際の条件での 500 CFM は約 849.5 m3/h です。工学単位のみが変更されるため、圧力補正は必要ありません。
ACFM-〜-SCFM、または実際の m3/h-〜-Nm3/h は異なります。同じガス質量の場合、簡略化された実-ガスの関係は次のように記述できます。
Qref=Qactual × (Pactual / Pref) × (Tref / Tactual) × (Zref / Zactual)
ゲージ圧力ではなく絶対圧力とケルビン単位の絶対温度を使用します。 Z 項は圧縮率です。低圧空気の場合、理想的なガスの近似値は推定に十分である可能性があります。-しかし、高圧ガスの用途では、実ガスの補正が必要になる場合があります。-ISO15970特に、ガス体積変換における圧力、温度、密度、圧縮係数に対応します。
作業例: 実際のフローから参照されたフローへ
プロジェクトが基準条件を 15 度、絶対圧 1.01325 バールとして定義しているとします。ラインは 100 ACFM、7 bar ゲージ、35 度で空気を運びます。この単純化された例では、両方の条件で Z=1 と仮定します。
- 実際の絶対圧力: 7 bar(a) ではなく、約 8.013 bar(a)
- 実際の温度: 308.15 K
- 基準温度：288.15K
推定される参照フローは次のとおりです。
100 × (8.013 / 1.01325) × (288.15 / 308.15) ≈ 740 標準 ft3/分
この例は、ACFM-から-SCFM への変換に単位係数だけでなく状態条件が必要な理由を示しています。引用またはデータシートのレビューに参照根拠を含めます。
どのエアフローユニットを使用するべきですか?
| 知りたい場合 | 有用な測定基準 | 代表的な単位 |
|---|---|---|
| 換気能力 | 体積流量 | CFM、m3/h、L/s |
| 実際のダクトまたはパイプの速度 | 速度 | m/s、FPM |
| 圧縮空気の消費量- | 参照したフロー | SCFM、Nm3/h |
| 真のプロセス量 | 質量流量 | kg/h、kg/s |
| 動作条件でのパイプのサイジング | 実際の体積流量 | ACFM、実際の m3/h |
HVAC および換気の作業は通常、CFM、m3/h、L/s、または速度に焦点を当てます。気流-固有の計器の場合、FlowT エア質量流量計プロジェクトで手持ちのダクト調査ではなく継続的な工業測定が必要な場合に関連する可能性があります。
圧縮空気システムでは、消費量とエネルギーのモニタリングに SCFM または Nm3/h が必要になることがよくあります。{0}}あ空気質量流量計直接質量-関連の測定と広いガス流量範囲が重要である場合に検討できます。-
窒素、酸素、燃料ガス、またはその他のプロセスガスの場合、最適な基準は制御目標によって異なります。 FlowT'sガス質量流量計このページは、ガス固有のアプリケーションの出発点となります。{0}
測定原理が報告単位に与える影響
表示される単位は、必ずしも機器の主要な検出量であるとは限りません。
熱式質量流量計
A 熱式質量流量計熱伝達挙動を利用して、ガスの移動に関連する質量-流量-を決定します。エンドレスハウザー社熱測定-原理の説明は、加熱されたセンサーから除去される熱が質量流量とどのように関係するかを説明します。トランスミッターは、その構成とガスデータに従って、kg/h などの質量単位、または Nm3/h や SCFM などの参照容積単位を表示できます。
大型のパイプまたは後付け設置の場合、挿入型熱式質量流量計検討することもできますが、直流要件、ガス組成、挿入位置が依然として重要です。-
渦流量計
A 渦流量計渦放出の頻度を測定し、適切なガス、蒸気、液体の用途に一般的に使用されます。質量または基準ガス流量が必要な場合は、構成に応じて圧力と温度の補正が必要になる場合があります。 FlowT を参照渦流量計の動作原理測定ロジックの記事。
速度と差圧の方法-
風速計は速度を直接測定しますが、ピトー管やその他の差圧装置は圧力差から速度や流量を推測します。{0}総体積流量は、ダクトまたはパイプの面積と速度プロファイルの品質によって決まります。
風量単位を指定する際のよくある間違い
- SCFM を真の質量単位として扱う:SCFM は、記載された条件を参照した、時間当たりのボリュームです。
- 気体則変換でのゲージ圧の使用:{0}}状態-条件の計算には絶対圧力が必要です。
- すべての「標準」条件が同一であると仮定します。サプライヤーまたはプロジェクト仕様が使用する基準温度と圧力を確認してください。
- 固定係数を使用した m3/h から Nm3/h への変換:これは動作圧力と温度を無視します。
- ユニット単体からメーターを選択する場合：ガス組成、パイプサイズ、最小および最大流量、圧力、温度、精度、設置条件も重要です。
メーター技術自体がまだ決まっていない場合、FlowTの概要工業用流量計の種類製品のサイズを決める前に選択肢を絞り込むのに役立ちます。
空気またはガス流量計をリクエストする際に提供するもの
有用な RFQ には、「500 SCFM メーターが必要です」以上のものが含まれている必要があります。提供する：
- ガスの種類または組成。
- パイプのサイズと材質。
- 最小、通常、最大流量。
- 必要な表示ユニット。
- 流れが実際のものか、標準のものか、正常なものか。
- SCFM または Nm3/h の基準温度と圧力。
- 動作圧力と温度。
- 精度要件。
- 利用可能な直管。
- 出力または通信の要件。
- 危険区域の要件（該当する場合）。{0}}
これらの詳細により、サプライヤーは測定範囲、速度、設置の適合性を確認できます。
よくある質問
SCFM は質量流量単位ですか?-
いいえ。SCFM は参照容積流量単位です。-。真の質量流量単位には、kg/h、kg/s、lb/h が含まれます。{3}}
CFM を m3/h に直接変換できますか?
両方の値が同じ条件で同じ体積流量を表す場合、はい。 1 CFM は約 1.699011 m3/h に相当します。
ACFM を SCFM に直接変換できますか?
単一の固定単位係数ではありません。実際の圧力と基準の圧力と温度が必要であり、より要求の厳しいガスサービスでは圧縮率も必要になる場合があります。
Nm3/h と m3/h は同じですか?
いいえ、Nm3/h は定義された通常の状態を指しますが、m3/h は通常、指定された動作条件での体積を表します。
熱式質量流量計で質量流量を測定すると、なぜ Nm3/h が表示されるのでしょうか?
センサーは質量{0}}流量-関連の熱伝達に応答し、トランスミッターは設定されたガス特性と基準条件を使用して結果を基準体積単位に変換できます。
結論
正しいエアフローメーターユニットは、測定しようとしているものによって異なります。実際の体積空気流量には CFM または m3/h、ガス量が定義された条件を参照する必要がある場合には SCFM または Nm3/h、真の質量流量には kg/h、速度には m/s または FPM を使用します。さらに重要なのは、工学単位の変化と気体の状態の変化を混同しないことです。
メーターを選択する前に、ガス、流量範囲、パイプサイズ、圧力、温度、基準基準を定義します。これらの入力により、熱質量、渦、速度-ベースのテクノロジー、または別のテクノロジーがより適しているかどうかが決まります。 FlowT はこれらのアプリケーション条件をレビューし、測定基準を適切なメーター構成に適合させるのに役立ちます。
