CFM は、空気流量計を HVAC ダクト、排気ライン、または圧縮空気パイプに取り付けるときに最初に遭遇するユニットの 1 つです。これは立方フィート/分を表し、1 分ごとに一点を通過する空気の量を表します。現場でほとんどの人が遭遇する問題は、通常、手に持っている機器が測定しているということです。速度、 ない音量。 CFM はこの 2 つの間の橋渡しです。平均空気速度とダクトまたはパイプの面積がわかれば、空気の流れを計算できます。
基本的な式は次のとおりです。
CFM=平均風速 (FPM) × ダクト面積 (平方フィート)
計算は簡単です。信頼できる CFM 番号を取得することはそれほど困難ではありません。それは、正しいダクト寸法、クリーンなユニット変換、適度に安定した気流、およびダクト全体の十分な測定点に依存します。中央から取られた 1 つの測定値は、ほとんどの場合、平均を過大評価します。-このガイドでは、CFM の意味、計算方法、適切な測定方法、CFM 範囲を使用して適切なメーターを選択する方法について説明します。
エアフローメーターにおけるCFMとは何を意味しますか?
CFM は体積空気流量単位であり、ダクト、パイプ、通気口、フード、または出口を通過する空気が毎分何立方フィート移動するかという値です。 1,000 CFM を運ぶダクトは、測定した条件下で 1 分あたり 1,000 立方フィートの空気を動かします。
CFM は、HVAC の空気バランス、換気システム、排気フード、工業用給気ダクトと排気ダクト、クリーンルームと研究室、圧縮空気とガスのライン、ファンやブロワーの性能チェックなどで使用されています。
ほとんどの現場作業では、CFM をそのまま読む人はいません。技術者はまず速度を測定し、次に断面積を使用して CFM に変換します。-。面積の数値と測定技術がメーター自体と同じくらい重要なのはまさにこのためです。
CFM と FPM: 速度は量ではありません
FPM(フィート/分) は空気の速度で、空気がどれだけ速く動くかを示します。CFM(立方フィート/分) は体積流量で、空気の移動量を示します。通常、羽根風速計または熱線プローブは FPM または m/s で速度を示します。-それを CFM に変換するには、常に開口部のサイズが必要です。
こちらが実践編です。 6- インチの枝での 800 FPM の測定値と 24 インチのトランクでの 800 FPM の測定値は同じ速度ですが、同じ気流には程遠いものです。これは、より大きなダクトの方が空気を通すための断面積がはるかに大きいためです。これが、CFM が速度と面積の両方を必要とする理由であり、同じメーター読み取り値を持つ 2 つのダクトが非常に異なる荷重を運ぶことができる理由です。
CFM、SCFM、ACFM、そしてそれがメーターの選択を変える理由
HVAC ダクト作業では、CFM は通常、単純な風量値として扱われます。圧縮空気および産業用ガス システムでは、SCFM と ACFM も使用されます。これらを混同することは、メーター選択における最もコストのかかる間違いの 1 つです。
- ACFM(実際の立方フィート/分) は、実際の動作温度と圧力で流れるガスの実際の体積です。
- SCFM(標準立方フィート/分) は、同じ流量を定義された一連の標準条件に補正したものであるため、異なる圧力と温度で測定された流量を同等の条件で比較できます。
空気と気体は圧縮性があるため、この区別は学術的なものではありません。 7 bar の流れは、大気圧での同じガスよりもはるかに多くの質量を同じ実際の体積に詰め込みます。圧縮空気、バーナー空気、ガス供給、およびプロセスガスについては、データシート、コントローラー、またはシステム仕様で CFM、ACFM、または SCFM が要求されているかどうかを必ず確認してください。
人々をつまずかせる細部の 1 つは、「標準的な条件」が普遍的ではないということです。業界、地域、メーカーが異なると、SCFM は異なる基準温度と圧力に固定されるため、2 つの SCFM 数値は同じ基準を共有する場合にのみ比較できます。要件が生の体積ではなく標準または質量流量である場合、ガス用熱式質量流量計は質量流量に応答し、標準単位で直接レポートできるため、通常は適切なツールです。根本的な原理が知りたい場合は、ここにあります質量流量計の仕組み。ユニット名だけで選択しないでください。基準条件、動作圧力と温度、パイプサイズ、予想される流量範囲を確認します。
エアフローメーターから CFM を計算するにはどうすればよいですか?
2 つの数値が必要です。FPM 単位の平均風速と平方フィート単位のダクト面積です。
CFM=平均風速 × ダクト面積
メーターの読み取り値がメートル/秒の場合は、まず FPM に変換します。変換は近似ではなく正確です。フィートは正確に 0.3048 メートルとして定義されます、これにより、1 メートル/秒=196.85 FPM.
長方形または正方形のダクト
面積 (平方フィート)=幅 (インチ) × 高さ (インチ) ÷ 144
1 平方フィートは 144 平方インチに等しいため、144 で割ります。
例: 幅 24 インチ、高さ 12 インチのダクトの場合、24 × 12 ÷ 144=2 平方フィートになります。平均速度 700 FPM では、CFM=700 × 2 =1,400CFM.
丸ダクト
面積 (平方フィート)=π × 半径 2 ÷ 144(半径は直径の半分です)。
例: 直径 18- インチのダクトの半径は 9 インチであるため、3.14 × 81 ÷ 144 ≈ 1.77 平方フィートです。900 FPM では、CFM=900 × 1.77 ≈1,593CFM.
実践例: 風速から CFM への変換
30 インチ x 18 インチの長方形 HVAC ダクトをテストしていて、メーターが開口部全体で 760、810、790、830、800 FPM の 5 つの測定値を示したとします。
- 平均速度: (760 + 810 + 790 + 830 + 800) ÷ 5 =798FPM
- ダクト面積: 30 × 18 ÷ 144 =3.75平方フィート
- CFM: 798 × 3.75 ≈2,993CFM
平均化によって何が行われたかに注目してください。 830 FPM の読み取り値のみを取得した場合、約 3,113 CFM が報告されることになります。これは、1 回の便利な測定による 4% の誤差です。大きなダクトではギャップが急速に大きくなります。これが次のセクションの方法のすべての理由です。速度プローブの代わりにパイプ圧力または差圧データから作業している場合、-他のパイプライン流量計算方法測定可能な量から流れを解決するのと同じロジックに従います。
CFM を段階的により正確に測定するにはどうすればよいですか?
最も一般的なフィールドエラーは、1 つの測定値を取得し、それをダクト平均として扱うことです。空気の速度はダクト全体で決して均一ではありません。壁の摩擦によって表面付近で速度が下降し、中心に向かってピークに達し、エルボ、ダンパー、フィルター、ファン、トランジションによってプロファイルがさらに歪みます。米国エネルギー省によるフィールド気流ガイダンスアメリカ建設プログラムダクトを横切ることができない場合、合理的な近道は単一の中心の測定値を取得して約 0.9 を掛けることですが、適切な測定を行った方が良いと指摘しています。
フィールドノート:CFM 計算で高い結果が得られる最も一般的な理由は、ダクトの中心速度を平均として使用していることです。{0}}-これは最も読みやすいものであり、ほとんどの場合、最も代表的なものではありません。
ステップ 1: 一点を信頼するのではなく、ダクトを横断する
断面のいくつかの点で速度を読み取り、平均します。{0}}これをダクトトラバースといいます。一般に認められているアプローチでは、ダクトを等しい面積のゾーンに分割し、それぞれの中心を読み取ります。-ISO 3966 の速度-エリア法、その点間隔 (Log-) は、特に壁付近での速度低下を考慮して選択されています。ダクトが大きいほど、より多くのポイントが必要になります。
ステップ 2: 安定した直線走行で測定する
流れが落ち着いたところを読んでください。エルボ、ファン、ダンパー、フィルター、トランジションのすぐ下流のポイントは、速度プロファイルが崩れるため避けてください。経験則として、ほとんどのメーターでは、上流側と下流側に数本の直管直径のパイプが必要です。の上流側直管部と下流側直管部これらはフィールドエラーの最大の隠れた原因の 1 つです。
ステップ3：ダクト内の面積を確認する
小さな領域の誤差は、CFM の結果にそのまま反映されます。外側の流れ寸法ではなく内側の流れ寸法を使用し、内部ライニングや断熱材を考慮してください。寸法上の 5% の誤差は、エアフロー上の 5% の誤差になります。
ステップ 4: メーターの単位を計算式に合わせる
一部のメーターは FPM を表示し、一部は m/s を表示します。また、ダクト領域にキーを入力すると直接 CFM を表示するメーターもあります。メーターに CFM を計算させる場合は、入力するエリアが正しい必要があります。エリアが間違っていると、信頼性はあるものの間違った数値が生成されるためです。他の測定精度に影響を与える要因測定値を信頼する前に、温度、プローブの配置、校正などを確認する価値があります。
ステップ 5: 動作条件を記録する
通常の換気の場合は、CFM で十分です。圧縮空気、プロセス空気、または高温ガスの場合は、圧力、温度、および値が実際の流量 (ACFM) か標準流量 (SCFM) であるかどうかも記録します。それがなければ、その番号を機器のサイジングやエネルギー作業に再利用することはできません。
CFM レンジに合わせたエアフローメーターの選択
CFM を知ることは単なる最終結果ではありません。範囲は、特定のメーターが適合するかどうかを示します。速度が高すぎるとメーターが過負荷になったり、読み取り値が不規則になったりします。範囲を下回ると感度が失われるため、測定値が誤解を招くことになります。実際の選択パスは、アプリケーション、次にダクトまたはパイプのサイズ、次にヘッドルームを含む予想される CFM 範囲、次に空気またはガスの種類、次に温度と圧力、次に必要な出力信号、次に設置方法です。体系的なウォークスルーが必要な場合は、このガイドをご覧ください。-適切な流量計の選び方同じ決定点をカバーします。
メーターの種類をジョブに合わせる
| メーターの種類 | こんな方に最適 | 主な利点 | 気をつけてください |
|---|---|---|---|
| 羽根風速計 | HVAC ダクト、グリル、一般換気 | 迅速かつ簡単なフィールドチェック | 非常に低速または汚れた空気では精度が失われます |
| 熱線風速計- | 低気流速度、クリーンルーム、研究室 | 低流量で敏感 | 繊細なセンサー。汚染により測定値が変化する |
| ピトー管 | 大型ダクト、高速空気、産業用煙突 | ダクト横断と高速走行で実証済み | 圧力測定と慎重な技術が必要 |
| 熱式質量流量計 | 圧縮空気、プロセスガス、配管の流れ | 質量または標準流量を直接読み取ります | ガス種、配管サイズ、条件に合わせてご使用ください |
| 差圧流量計 | 産業用空気およびガスのダクトまたはパイプ | プロセスサービスに堅牢 | 正しい取り付けと圧力補正が必要 |
用途別に表を読む: 標準または質量流量が重要となる圧縮空気およびガスのパイプ流量の場合、熱質量空気流量計通常は自然なフィット感です。蒸気と多くの高温ガス流の場合、-渦流量計温度センサーよりも優れた条件に対応します。プロセスがすでに差圧で実行されている場合、差圧発信器一次元素との組み合わせは依然として強力な産業用オプションです。
HVACおよび換気ダクトのチェック
ディフューザー、グリル、ダクト経路のバランスをとるには、手持ち式ベーンまたは熱線風速計とダクト トラバースを使用するのが標準的なアプローチです。{0}これらはエアバランス調整には十分な速さと精度を備えていますが、スポットツールであり、継続的な監視ではありません。ダクト内の供給空気またはプロセス空気を繰り返し測定する場合、連続ダクト監視用の熱質量空気流量計誰かがプローブを持たなくても安定した読み取り値が得られます。
低速度のクリーンルームとラボのエアフロー
クリーンルームや換気フードは、ベーンメーターの分解能が低下する低い面速度で動作することがよくあります。熱線風速計はローエンドでより感度が高くなります。-汚れによって測定値が変化し、低流量ではこれらのエラーが見落とされやすいため、センサーは常に清潔な状態に保ってください。
圧縮空気とプロセスガス
ここでは、SCFM、ACFM、およびパイプの状態がすべてを決定します。なぜなら圧縮空気は工場内で最も高価なユーティリティの 1 つです、流量基準を正しく取得することは、機器のサイジングとエネルギーコストの両方に直接影響します。圧縮空気ラインおよびガスヘッダーの場合、質量または標準流量を直接読み取り、ライン圧力を処理するため、熱質量計が一般的に選択されます。狭いスペースや大きな配管では、挿入型熱式質量流量計ラインを切断するのではなく、シングルタップでインストールできます。
産業用排気管、蒸気管、大型ガス管
蒸気と高温ガスの場合は、通常、表のボルテックス オプションの方が適しています。ラインに侵入することが現実的ではない大きなガス管では、超音波ガス流量計クランプオンまたはインライン ボディから読み取ることができ、改造や特大ヘッダーに適しています。{0}
ポータブル vs 固定: 測定頻度に合わせてツールを選択する
スポットチェックと試運転には、ポータブルなハンドヘルド機器が好まれます。連続制御、アラーム、合計、エネルギー追跡には、4 ～ 20 mA、パルス、または Modbus 出力を備えたパイプに取り付けられた固定メーターが適しています。-間違った購入の多くは、実際には恒久的に設置されたメーターが必要な仕事のためにポータブルツールを購入したり、その逆の場合に発生します。
ヘッドルームを考慮して CFM 範囲のサイズを設定する
予想される流量を無理なくカバーできる範囲のメーターを選択してください。通常、最大値よりもある程度の余裕があり、最小値で正確さを保つのに十分なターンダウンが必要です。システムが部分負荷にほとんどの時間を費やしている場合、フルスケール付近でのみ正確なメーターはあまり役に立ちません。
よくある CFM 測定の間違いとその修正方法
間違い 1: 速度と流量を混同する
1,000 FPM の測定値は 1,000 CFM ではありません。 FPM は速度、CFM は体積流量です。修理：速度には常に断面積を掛けます。-
間違い 2: 144 で割るのを忘れる
インチ単位の寸法は平方インチを表すため、÷ 144 のステップをスキップすると、結果が 144 倍になります。修理：計算する前に面積を平方フィートに変換してください。
間違い 3: 1 点だけを測定する
壁付近では速度が低下するため、中央の測定値は平均を誇張しています。修理：トラバースと平均を行い、0.9 中心補正は最後の手段としてのみ使用してください。
間違い 4: メーターの範囲を無視する
高すぎるとセンサーに過負荷がかかります。低すぎると感度が失われます。修理：ヘッドルームのある予想流量に範囲を一致させます。
間違い 5: CFM、SCFM、ACFM の混合
圧縮空気および圧縮ガスシステムでは、これにより機器のサイジングとエネルギーの数値が歪められます。修理：値を比較したり、メーターを購入したりする前に、基準条件を確認してください。
間違い 6: 障害物に近づきすぎて測定する
エルボ、バルブ、ダンパー、ファンは乱流と不均一なプロファイルを生み出します。修理：直線走行に移行するか、測定点を追加して結果を推定値としてフラグを立てます。
購入前: CFM 選択チェックリスト
サプライヤーにメーターの推奨を依頼する場合、以下を用意しておくと、推測が適切な選択に変わります。
- アプリケーション (HVAC、クリーンルーム、排気、圧縮空気、またはプロセスガス)
- パイプまたはダクトのサイズと材質
- 予想される CFM 範囲: 最小、通常、最大
- 媒体（空気または特定のガス）
- 使用温度と圧力
- 実際のフロー (ACFM) が必要か、標準のフロー (SCFM) が必要か
- 必要な出力と通信 (4 ～ 20 mA、パルス、Modbus/RS485)
- 設置上の制約: ストレートランが利用可能、挿入かインラインか、屋内または屋外
あなたはできるこれらの詳細を当社のフローエンジニアに送信してくださいメーターの推奨事項については。紙の上では正確でも、状況に対して間違ったメーターは誰の役にも立ちません。
エアフローメーターCFMについてのよくある質問
エアフローメーターのCFMとは何の略ですか?
CFM は立方フィート/分を表します。測定条件下で1分間に一点を通過する風量を表す体積風量の単位です。
気流速度から CFM をどのように計算しますか?
CFM=平均風速 (FPM 単位) × ダクト面積 (平方フィート単位) を使用します。メーターの読み取り値が m/s の場合は、まず FPM に変換します (1 m/s=196.85 FPM)。
エアフローメーターはCFMを直接測定できますか?
一部のメーターはダクトエリアに入ると直接 CFM を表示します。他のものは空気速度のみを表示するため、CFM を個別に計算します。いずれにしても、面積の数値は正確でなければなりません。
どれくらいの CFM が必要ですか?
アプリケーションによって異なるため、単一の答えはありません。 HVAC では、部屋の負荷と必要な空気の変化によって設定されます。排気またはプロセス作業では、捕捉または供給の要件によって設定されます。まず空間の目標気流を定義し、次にそれを快適に読み取ることができるメーターのサイズを設定します。
CFM が高いほど常に良いのでしょうか?
いいえ。サイズを大きくしすぎるとファンのエネルギーが無駄になり、騒音やバランスの問題が発生する可能性があります。一方、サイズが小さすぎるとスペースが不足します。目標は、最高の数値ではなく、負荷に応じた適切なエアフローです。
CFMをm/sに変換できますか?
CFM は体積流量、m/s は速度であるため、直接的なものではありません。断面積-が必要です。速度は体積流量を面積で割ったものに等しく、その後単位を変換します。ベロシティから CFM に戻るのと同じ領域で戻ることができます。
CFM とエアフローの違いは何ですか?
気流とは、システム内を移動する空気の一般的な概念です。 CFM は、空気の流れを 1 分あたりの体積として測定するための特定の単位の 1 つです。 FPM と m/s は、速度と同じ気流を表します。
CFM の測定値がダクト内の異なる場所で異なるのはなぜですか?
空気の速度はダクト全体で均一ではありません。壁の摩擦、乱流、曲がり、ダンパー、ファン、ダクトの形状の影響を受けるため、複数の読み取り値を使用したトラバースが推奨されます。
CFM は SCFM と同じですか?
いいえ、CFM は一般的な気流単位としてよく使用されますが、SCFM は標準の圧力と温度に補正されます。圧縮空気システムと圧縮ガスシステムの場合、その違いはサイジングとエネルギー計算に影響します。
メーターの CFM 表示は温度と圧力をすでに考慮していますか?
質量流量計または標準流量計でない限り、通常はそうではありません。-速度-ベースの CFM は測定条件での実際の体積であるため、圧縮空気または高温ガスの場合は、ACFM と SCFM のどちらが必要かを知る必要があります。
重要なポイント
CFM は、1 分間にダクトまたはパイプ内を通過する空気の量を示します。ほとんどのメーターは速度を読み取るため、CFM を達成するには、平均速度に正しい断面積を乗算する必要があります。-「平均」という言葉が精度の勝敗を左右します。 HVAC の場合は、きれいなトラバースと適切なエリアに焦点を当てます。圧縮空気と圧縮ガスの場合、ピンダウン圧力、温度、ガスの種類、および CFM、ACFM、または SCFM が必要かどうか。これらを正しく理解すれば、CFM 範囲が、後から推測する必要がある数値ではなく、行動に移せる数値を与えるメーターを直接示します。-
