Công thức quy đổi lưu lượng m3/h, nm3/h, sm3/h, scfm

[Phamhuutam]

Thiết bị đo lưu lượng khí nén có nhiều loại, hiển thị nhiều loại đơn vị lưu lượng khí nén khác nhau như: nm3/h hoặc (m3n/h), Sm3/h, m3/h, scfm. Để hiểu hơn ý nghĩa các đơn vị này, và công thức quy đổi giữa chúng, Mời bạn đọc tiếp các mục sau:

• m3/h: đơn vị đo lưu lượng khí thực tế (Actual Flow rate)
• nm3/h hay m3n/h: đơn vị đo lưu lượng khí ở điều kiện bình thường (Normal condition)
• Sm3/h: đơn vị đo lưu lượng khí ở điều kiện tiêu chuẩn (Standard condition)
• Scfm:Standard Cubit Feet per Minute (feet khối chuẩn trên phút): Cũng là đơn vị đo lưu lượng khí ở điều kiện tiêu chuẩn, nhưng đơn vị theo tiêu chuẩn US

Chúng là những thuật ngữ thường được sử dụng, nhưng sự khác biệt giữa tốc độ dòng chảy bình thường, tốc độ dòng chảy tiêu chuẩn và tốc độ dòng chảy thực tế khi đo dòng khí là gì?

Tốc độ dòng chảy thực tế (Actual flow rate)​

Tốc độ dòng chảy thực tế là thể tích thực tế của chất khí đi qua một điểm nhất định trong đường ống trên một đơn vị thời gian, ví dụ m 3/h. Đây có thể là một phép đo hữu ích, tuy nhiên vì khí có thể nén được nên thể tích của khí sẽ thay đổi tùy thuộc vào áp suất và nhiệt độ của nó.

Do đó, nói chung sẽ hữu ích hơn khi có tốc độ dòng chảy tham chiếu đến áp suất và nhiệt độ cài đặt, do đó cần sử dụng tốc độ dòng chảy Chuẩn (Standard flow rate) và tốc độ dòng chảy Bình thường (Normal Flow rate).

Điều này cho phép chúng ta so sánh các dòng chảy khác nhau hiện có ở các điều kiện chảy khác nhau về áp suất và nhiệt độ. Tốc độ dòng chảy Chuẩn và Bình thường là các hiệu chỉnh được áp dụng cho phép đo lưu lượng thực tế dựa trên nhiệt độ và áp suất nhất định. Sự hiệu chỉnh được áp dụng bằng cách sử dụng định luật khí lý tưởng.

PV = nRT

Tuy nhiên, vấn đề với các điều kiện Tiêu chuẩn (Standard) và Thông thường (Normal) là chúng có một số định nghĩa khác nhau tùy thuộc vào ngành bạn làm việc và quốc gia bạn làm việc. Xem bên dưới để biết các tham chiếu chuyển đổi được sử dụng phổ biến nhất.

Điều kiện dòng chảy tiêu chuẩn (Standard Flow Conditions)​

Đối với các điều kiện tiêu chuẩn, định nghĩa được các kỹ sư sử dụng phổ biến nhất là định nghĩa ISO, tức là 1 Atmosphere ở mực nước biển (101,3 kPa, 14,696 psia) và 59 o F (15 o C). Tuy nhiên, đừng ngạc nhiên khi thấy những số liệu khác được sủa dụng, Ví dụ

	Áp suất tham chiếu	Nhiệt độ tham chiếu
Tiêu chuẩn US	14.696 psia (101.325 kpa)	60o F (15.55o C)
Tiêu chuẩn ISO	101.325 kpa (14.696 psia)	15 o C (59o F)
Tiêu chuẩn AGA	14.73 psia (101.560 kpa)	60o F (15.55o C)

Bảng các điều kiện tiêu chuẩn (Standard)

Điều kiện dòng chảy bình thường (Normal Flow Conditions)​

Một điều kiện dòng tham chiếu khác được gọi là Dòng chảy bình thường và điều này thường được các kỹ sư sử dụng hệ thống đo lường Tiêu chuẩn Quốc tế (SI) sử dụng nhiều hơn và 0 o C (32 o F.) làm nhiệt độ tham chiếu , Tức là 101,3 kPa ở 0 o C .

	Áp suất tham chiếu	Nhiệt độ tham chiếu
Normal	101.325 kpa (14.696 psia)	0 o C (32o F)

Bảng các điều kiện bình thường (Normal)

Tránh nhầm lẫn​

Cách an toàn duy nhất để đảm bảo không có sự nhầm lẫn khi sử dụng tốc độ dòng chảy chuẩn và bình thường là nêu điều kiện bạn đang sử dụng, ví dụ: 314 Sm 3 /h ở 15 o C và 101,3 kPa.

Ngoài ra, hãy cân nhắc sử dụng khối lượng thay vì thể tích khi đo tốc độ dòng khí.

Công thức chuyển đổi giữa m3/h, nm3/h, sm3/h​

Có thể dễ dàng chuyển đổi giữa lưu lượng Chuẩn và lưu lượng thực nếu biết Áp suất, nhiệt độ của dòng khí thực tế

Ví dụ: Lưu lượng thực tế đo được là: 100 m3/h, với áp suất thực tế là: 1000 Kpa, Nhiệt độ là: 35 oC

Theo phương trình trạng thái khí lý tưởng:

PV = nRT -> nR = PV/T

Trong đó nR là hằng số, P: Áp suất khối khí. V: thể tích khối khí, T: nhiệt độ khối khí

Dẫn đến công thức sau:

P1*V1/T1 = P2*V2/T2

Hay:

Pthực tế . V thực tế / T thực tế = P tiêu chuẩn . V tiêu chuẩn / T tiêu chuẩn

Suy ra,

V tiêu chuẩn = (Pthực tế . V thực tế . T tiêu chuẩn) / (P tiêu chuẩn . T thực tế )

Tính được thể tích tiêu chuẩn sẽ suy ra được lưu lượng tiêu chuẩn

------
Hy vọng Bài viết sẽ hữu ích với Bạn
Chúc Bạn thành công