Pretvarač protoka
Pretvarač protoka — Iz L/s u CFM, GPM, kg/h i više
Pretvorite protoke između 51 jedinice u 5 kategorija: volumni protok (L/s, gal/min, CFM), maseni protok (kg/s, lb/h) i specijalizirane jedinice (bačva/dan, MGD). Uključuje razmatranja o gustoći vode za pretvorbe mase u volumen.
Osnove protoka
Volumni protok
Volumen fluida po vremenu. Jedinice: L/s, m3/h, gal/min, CFM (ft3/min). Najčešći za pumpe, cijevi, HVAC. Neovisan o vrsti fluida unutar mjerenja volumena.
- L/s: metrički standard
- gal/min (GPM): američke vodovodne instalacije
- CFM: protok zraka u HVAC-u
- m3/h: veliki sustavi
Maseni protok
Masa fluida po vremenu. Jedinice: kg/s, lb/h, t/dan. Koristi se u kemijskim procesima. Pretvorba u volumen ZAHTIJEVA poznavanje gustoće! Voda = 1 kg/L, ulje = 0,87 kg/L, različito je!
- kg/s: SI maseni protok
- lb/h: američka industrija
- Potrebna je gustoća za volumen!
- Pretpostavka o vodi je uobičajena
Volumni vs. Maseni protok
Maseni protok = Volumni protok x Gustoća. 1 kg/s vode = 1 L/s (gustoća 1 kg/L). Istih 1 kg/s ulja = 1,15 L/s (gustoća 0,87 kg/L). Uvijek provjerite gustoću prilikom pretvorbe!
- m = ρ x V (masa = gustoća x volumen)
- Voda: pretpostavljeno 1 kg/L
- Ulje: 0,87 kg/L
- Zrak: 0,0012 kg/L!
- Volumni protok: L/s, gal/min, CFM (m3/min)
- Maseni protok: kg/s, lb/h, t/dan
- Povezani gustoćom: m = ρ × V
- Gustoća vode = 1 kg/L (pretpostavljeno za pretvorbe)
- Drugi fluidi: pomnožite s omjerom gustoće
- Uvijek navedite vrstu fluida za točnost!
Sustavi protoka
Metrički volumni protok
SI jedinice diljem svijeta. Litra po sekundi (L/s) osnovna jedinica. Kubični metar po satu (m3/h) za velike sustave. Mililitar po minuti (mL/min) za medicinsku/laboratorijsku upotrebu.
- L/s: standardni protok
- m3/h: industrijski
- mL/min: medicinski
- cm3/s: mali volumeni
Američki volumni protok
Američke uobičajene jedinice. Galoni po minuti (GPM) u vodovodnim instalacijama. Kubične stope po minuti (CFM) u HVAC-u. Tekuća unca po satu za male protoke.
- GPM: standard u vodovodnim instalacijama
- CFM: protok zraka (HVAC)
- ft3/h: protok plina
- fl oz/min: doziranje
Maseni i specijalizirani protok
Maseni protok: kg/s, lb/h za kemijske tvornice. Bačva po danu (bbl/dan) za naftu. MGD (milijuni galona po danu) za pročišćavanje vode. Ral-stopa po danu za navodnjavanje.
- kg/h: kemijska industrija
- bbl/dan: proizvodnja nafte
- MGD: postrojenja za vodu
- ral-stopa/dan: navodnjavanje
Fizika protoka
Jednadžba kontinuiteta
Protok je konstantan u cijevi: Q = A x v (protok = površina x brzina). Uska cijev = brži protok. Široka cijev = sporiji protok. Isti volumen prolazi!
- Q = A × v
- Manja površina = veća brzina
- Volumen je očuvan
- Nestlačivi fluidi
Gustoća i temperatura
Gustoća se mijenja s temperaturom! Voda na 4°C: 1.000 kg/L. Na 80°C: 0,972 kg/L. Utječe na pretvorbu mase u volumen. Uvijek navedite uvjete!
- ρ varira s T
- Gustoća vode doseže vrhunac na 4°C
- Vrući fluidi su manje gusti
- Navedite temperaturu!
Stlačivi protok
Plinovi se stlačuju, tekućine ne. Protok zraka zahtijeva korekciju tlaka/temperature. Standardni uvjeti: 1 atm, 20°C. Volumni protok se mijenja s tlakom!
- Plinovi: stlačivi
- Tekućine: nestlačive
- STP: 1 atm, 20°C
- Korigirajte za tlak!
Uobičajene referentne vrijednosti protoka
| Primjena | Tipični protok | Napomene |
|---|---|---|
| Vrtno crijevo | 15-25 L/min (4-7 GPM) | Zalijevanje u kućanstvu |
| Glava tuša | 8-10 L/min (2-2,5 GPM) | Standardni protok |
| Kuhinjska slavina | 6-8 L/min (1,5-2 GPM) | Moderna niska potrošnja |
| Vatrogasni hidrant | 3.800-5.700 L/min (1000-1500 GPM) | Općinska opskrba |
| Hladnjak automobila | 38-76 L/min (10-20 GPM) | Sustav hlađenja |
| IV infuzija (medicinski) | 20-100 mL/h | Hidratacija pacijenta |
| Mala akvarijska pumpa | 200-400 L/h (50-100 GPH) | Cirkulacija u akvariju |
| Kućni klima uređaj | 1.200-2.000 CFM | Sustav od 3-5 tona |
| Industrijska pumpa | 100-1000 m3/h | Prijenos velikih razmjera |
Primjene u stvarnom svijetu
HVAC i vodovod
HVAC: CFM (kubične stope po minuti) za protok zraka. Tipična kuća: 400 CFM po toni klima uređaja. Vodovod: GPM za protok vode. Tuš: 2-2,5 GPM. Kuhinjska slavina: 1,5-2 GPM.
- AC: 400 CFM/toni
- Tuš: 2-2,5 GPM
- Slavina: 1,5-2 GPM
- WC: 1,6 GPF
Industrija nafte i plina
Proizvodnja nafte mjeri se u bačvama po danu (bbl/dan). 1 bačva = 42 američka galona = 159 litara. Cjevovodi: m3/h. Prirodni plin: standardne kubične stope po danu (scfd).
- Nafta: bbl/dan
- 1 bbl = 42 gal = 159 L
- Cjevovod: m3/h
- Plin: scfd
Kemija i medicina
Kemijske tvornice: maseni protok u kg/h ili t/dan. IV infuzije: mL/h (medicinski). Laboratorijske pumpe: mL/min. Maseni protok je ključan za reakcije - potrebne su točne količine!
- Kemija: kg/h, t/dan
- IV infuzija: mL/h
- Laboratorijska pumpa: mL/min
- Masa je ključna!
Brza matematika
GPM u L/min
1 galon (SAD) = 3,785 litara. Brzo: GPM x 3,8 ≈ L/min. Ili: GPM x 4 za grubu procjenu. 10 GPM ≈ 38 L/min.
- 1 GPM = 3,785 L/min
- GPM x 4 ≈ L/min (brzo)
- 10 GPM = 37,85 L/min
- Laka pretvorba!
CFM u m3/h
1 CFM = 1,699 m3/h. Brzo: CFM x 1,7 ≈ m3/h. Ili: CFM x 2 za grubu procjenu. 1000 CFM ≈ 1700 m3/h.
- 1 CFM = 1,699 m3/h
- CFM x 2 ≈ m3/h (brzo)
- 1000 CFM = 1699 m3/h
- HVAC standard
Masa u volumen (voda)
Voda: 1 kg = 1 L (na 4°C). Dakle, 1 kg/s = 1 L/s. Brzo: kg/h = L/h za vodu. Drugi fluidi: podijelite s gustoćom!
- Voda: 1 kg = 1 L
- kg/s = L/s (samo za vodu)
- Ulje: podijelite s 0,87
- Benzin: podijelite s 0,75
Kako pretvorbe rade
- Korak 1: Identificirajte vrstu protoka (volumen ili masa)
- Korak 2: Pretvorite normalno unutar iste vrste
- Korak 3: Masu u volumen? Potrebna je gustoća!
- Korak 4: Voda se pretpostavlja ako nije navedeno
- Korak 5: Drugi fluidi: primijenite korekciju gustoće
Uobičajene pretvorbe
| Iz | U | Faktor | Primjer |
|---|---|---|---|
| L/s | L/min | 60 | 1 L/s = 60 L/min |
| L/min | GPM | 0,264 | 10 L/min = 2,64 GPM |
| GPM | L/min | 3,785 | 5 GPM = 18,9 L/min |
| CFM | m3/h | 1,699 | 100 CFM = 170 m3/h |
| m3/h | CFM | 0,589 | 100 m3/h = 58,9 CFM |
| m3/h | L/s | 0,278 | 100 m3/h = 27,8 L/s |
| kg/s | L/s | 1 (voda) | 1 kg/s = 1 L/s (voda) |
| lb/h | kg/h | 0,454 | 100 lb/h = 45,4 kg/h |
Brzi primjeri
Riješeni problemi
Dimenzioniranje pumpe
Potrebno je napuniti spremnik od 1000 galona za 10 minuta. Koji je potreban protok pumpe u GPM?
Protok = Volumen / Vrijeme = 1000 gal / 10 min = 100 GPM. U metrici: 100 GPM x 3,785 = 378,5 L/min = 6,3 L/s. Odaberite pumpu s ocjenom ≥100 GPM.
Protok zraka u HVAC-u
Prostorija je 20ft x 15ft x 8ft. Potrebno je 6 izmjena zraka na sat. Koliki je potreban CFM?
Volumen = 20 x 15 x 8 = 2400 ft3. Izmjene/sat = 6, dakle 2400 x 6 = 14.400 ft3/sat. Pretvorite u CFM: 14.400 / 60 = 240 CFM je potrebno.
Pretvorba masenog protoka
Kemijska tvornica: 500 kg/h ulja (gustoća 0,87 kg/L). Koliki je volumni protok u L/h?
Volumen = Masa / Gustoća = 500 kg/h / 0,87 kg/L = 575 L/h. Da je ovo bila voda (1 kg/L), bilo bi 500 L/h. Ulje je manje gusto, pa je volumen veći!
Uobičajene pogreške
- **Miješanje masenog i volumnog protoka**: kg/s ≠ L/s osim ako fluid nije voda! Potrebna je gustoća za pretvorbu. Ulje, benzin, zrak su svi različiti!
- **Zaboravljanje utjecaja temperature na gustoću**: Vruća voda je manje gusta od hladne. 1 kg/s vruće vode > 1 L/s. Uvijek navedite uvjete!
- **Američki vs. Britanski galoni**: Britanski galon je 20% veći! 1 gal UK = 1,201 gal US. Provjerite koji sustav!
- **Miješanje jedinica vremena**: GPM ≠ GPH! Provjerite po minuti vs. po satu vs. po sekundi. Razlika za faktor 60 ili 3600!
- **Standardni vs. stvarni uvjeti (plinovi)**: Zrak na različitim tlakovima/temperaturama ima različit volumen. Navedite STP ili stvarne uvjete!
- **Pretpostavka nestlačivog protoka**: Plinovi se stlačuju, mijenjajući volumen! Para, zrak, prirodni plin su svi pod utjecajem tlaka/temperature.
Zanimljivosti
Snaga vatrogasnog hidranta
Tipični vatrogasni hidrant: 1000-1500 GPM (3800-5700 L/min). To je dovoljno da se prosječna kada (50 gal) napuni za 3 sekunde! Opskrba vodom u kućanstvu je samo 10-20 GPM.
Povijest naftne bačve
Naftna bačva = 42 američka galona. Zašto 42? U 1860-ima, bačve za viski su imale 42 galona - naftna industrija je samo usvojila istu veličinu! 1 bačva = 159 litara. Svjetska nafta se mjeri u milijunima bačava dnevno.
CFM = Udobnost
HVAC pravilo: 400 CFM po toni hlađenja. 3-tonska kućna klima = 1200 CFM. Prenizak CFM = slaba cirkulacija. Previsok = rasipanje energije. Pravi = udoban dom!
MGD za gradove
Postrojenja za pročišćavanje vode se ocjenjuju u MGD (milijuni galona po danu). New York City: 1000 MGD! To je 3,78 milijuna kubičnih metara dnevno. Prosječna osoba koristi 80-100 galona dnevno.
Rudarski inč
Povijesna jedinica za prava na vodu: 1 rudarski inč = 0,708 L/s. Iz doba zlatne groznice! Otvor od 1 kvadratnog inča pod 6-inčnim vodenim stupom. Još uvijek se koristi u nekim pravima na vodu na zapadu SAD-a!
Preciznost IV infuzije
Medicinske IV infuzije: 20-100 mL/h. To je 0,33-1,67 mL/min. Kritična preciznost! Brojanje kapi: 60 kapi/mL je standard. 1 kap u sekundi = 60 mL/h.
Povijest mjerenja protoka
1700-e
Rano mjerenje protoka. Vodeni kotači, metoda kante i štoperice. Otkriven Venturijev efekt za mjerenje suženja protoka.
1887
Izumljen Venturijev mjerač. Koristi razliku tlaka u suženoj cijevi za mjerenje protoka. I danas se koristi u modernom obliku!
1920-e
Standardizirani mjerači s prigušnom pločom. Jednostavno, jeftino mjerenje protoka. Široko usvojeno u naftnoj i plinskoj industriji.
1940-e
Razvijeni turbinski mjerači protoka. Rotirajuće lopatice mjere brzinu protoka. Visoka točnost, koristi se za zrakoplovno gorivo.
1970-e
Ultrazvučni mjerači protoka. Nema pokretnih dijelova! Koristi vrijeme tranzita zvučnog vala. Neinvazivni, točni za velike cijevi.
1980-e
Maseni mjerači protoka (Coriolis). Izravno mjerenje mase, nije potrebna gustoća! Tehnologija vibrirajuće cijevi. Revolucionarno za kemikalije.
2000-e
Digitalni mjerači protoka s IoT. Pametni senzori, praćenje u stvarnom vremenu, prediktivno održavanje. Integracija sa sustavima za upravljanje zgradama.
Profesionalni savjeti
- **Pažljivo provjerite jedinice**: GPM vs. GPH vs. GPD. Po minuti, satu ili danu čini ogromnu razliku! Faktor 60 ili 1440.
- **Upozorenje o pretpostavci vode**: Pretvarač mase u volumen pretpostavlja vodu (1 kg/L). Za ulje: pomnožite s 1,15. Za benzin: pomnožite s 1,33. Za zrak: pomnožite s 833!
- **HVAC pravilo**: 400 CFM po toni klima uređaja. Brzo dimenzioniranje! Kuća od 3 tone = 1200 CFM. Pretvorite: 1 CFM = 1,7 m3/h.
- **Krivulje pumpi su važne**: Protok se mijenja s tlakom! Viši tlak = niži protok. Uvijek provjerite krivulju pumpe, nemojte koristiti samo maksimalnu ocjenu.
- **Brza pretvorba GPM**: GPM x 4 ≈ L/min. Dovoljno blizu za procjene! Točno: x3,785. Obrnuto: L/min / 4 ≈ GPM.
- **Navedite uvjete**: Temperatura, tlak utječu na protok (posebno plinova). Uvijek navedite standardne uvjete ili stvarne radne uvjete.
- **Automatska znanstvena notacija**: Vrijednosti ≥ 1 milijun ili < 0,000001 se automatski prikazuju u znanstvenoj notaciji (npr. 1.0e+6) radi čitljivosti!
unitsCatalog.title
Metrički volumni protok
| Unit | Symbol | Base Equivalent | Notes |
|---|---|---|---|
| litra po sekundi | L/s | 1 L/s (base) | Commonly used |
| litra po minuti | L/min | 16.6667 mL/s | Commonly used |
| litra po satu | L/h | 2.778e-4 L/s | Commonly used |
| litra po danu | L/day | 1.157e-5 L/s | — |
| mililitar po sekundi | mL/s | 1.0000 mL/s | Commonly used |
| mililitar po minuti | mL/min | 1.667e-5 L/s | Commonly used |
| mililitar po satu | mL/h | 2.778e-7 L/s | — |
| kubični metar po sekundi | m³/s | 1000.0000 L/s | Commonly used |
| kubični metar po minuti | m³/min | 16.6667 L/s | Commonly used |
| kubični metar po satu | m³/h | 277.7778 mL/s | Commonly used |
| kubični metar po danu | m³/day | 11.5741 mL/s | — |
| kubični centimetar po sekundi | cm³/s | 1.0000 mL/s | — |
| kubični centimetar po minuti | cm³/min | 1.667e-5 L/s | — |
Američki volumni protok
| Unit | Symbol | Base Equivalent | Notes |
|---|---|---|---|
| galon (SAD) po sekundi | gal/s | 3.7854 L/s | Commonly used |
| galon (SAD) po minuti (GPM) | gal/min | 63.0902 mL/s | Commonly used |
| galon (SAD) po satu | gal/h | 1.0515 mL/s | Commonly used |
| galon (SAD) po danu | gal/day | 4.381e-5 L/s | — |
| kubična stopa po sekundi | ft³/s | 28.3168 L/s | Commonly used |
| kubična stopa po minuti (CFM) | ft³/min | 471.9467 mL/s | Commonly used |
| kubična stopa po satu | ft³/h | 7.8658 mL/s | Commonly used |
| kubični inč po sekundi | in³/s | 16.3871 mL/s | — |
| kubični inč po minuti | in³/min | 2.731e-4 L/s | — |
| tekuća unca (SAD) po sekundi | fl oz/s | 29.5735 mL/s | — |
| tekuća unca (SAD) po minuti | fl oz/min | 4.929e-4 L/s | — |
| tekuća unca (SAD) po satu | fl oz/h | 8.215e-6 L/s | — |
Imperijalni volumni protok
| Unit | Symbol | Base Equivalent | Notes |
|---|---|---|---|
| galon (imperijalni) po sekundi | gal UK/s | 4.5461 L/s | Commonly used |
| galon (imperijalni) po minuti | gal UK/min | 75.7682 mL/s | Commonly used |
| galon (imperijalni) po satu | gal UK/h | 1.2628 mL/s | Commonly used |
| galon (imperijalni) po danu | gal UK/day | 5.262e-5 L/s | — |
| tekuća unca (imperijalna) po sekundi | fl oz UK/s | 28.4131 mL/s | — |
| tekuća unca (imperijalna) po minuti | fl oz UK/min | 4.736e-4 L/s | — |
| tekuća unca (imperijalna) po satu | fl oz UK/h | 7.893e-6 L/s | — |
Maseni protok
| Unit | Symbol | Base Equivalent | Notes |
|---|---|---|---|
| kilogram po sekundi | kg/s | 1 L/s (base) | Commonly used |
| kilogram po minuti | kg/min | 16.6667 mL/s | Commonly used |
| kilogram po satu | kg/h | 2.778e-4 L/s | Commonly used |
| gram po sekundi | g/s | 1.0000 mL/s | — |
| gram po minuti | g/min | 1.667e-5 L/s | — |
| gram po satu | g/h | 2.778e-7 L/s | — |
| metrička tona po satu | t/h | 277.7778 mL/s | — |
| metrička tona po danu | t/day | 11.5741 mL/s | — |
| funta po sekundi | lb/s | 453.5920 mL/s | — |
| funta po minuti | lb/min | 7.5599 mL/s | — |
| funta po satu | lb/h | 1.260e-4 L/s | — |
Specijalizirano i industrija
| Unit | Symbol | Base Equivalent | Notes |
|---|---|---|---|
| barel po danu (nafta) | bbl/day | 1.8401 mL/s | Commonly used |
| barel po satu (nafta) | bbl/h | 44.1631 mL/s | — |
| barel po minuti (nafta) | bbl/min | 2.6498 L/s | — |
| akra-stopa po danu | acre-ft/day | 14.2764 L/s | Commonly used |
| akra-stopa po satu | acre-ft/h | 342.6338 L/s | — |
| milijun galona po danu (MGD) | MGD | 43.8126 L/s | Commonly used |
| cusec (kubična stopa po sekundi) | cusec | 28.3168 L/s | Commonly used |
| rudarski inč | miner's in | 708.0000 mL/s | — |
Često postavljana pitanja
Koja je razlika između GPM i CFM?
GPM = galoni (tekućina) po minuti. Koristi se za vodu, tekućine. CFM = kubične stope (zrak/plin) po minuti. Koristi se za protok zraka u HVAC-u. Različiti fluidi! 1 GPM vode teži 8,34 lb/min. 1 CFM zraka teži 0,075 lb/min na razini mora. Volumen je isti, masa je vrlo različita!
Mogu li pretvoriti kg/s u L/s?
DA, ali vam je potrebna gustoća fluida! Voda: 1 kg/s = 1 L/s (gustoća 1 kg/L). Ulje: 1 kg/s = 1,15 L/s (gustoća 0,87 kg/L). Benzin: 1 kg/s = 1,33 L/s (gustoća 0,75 kg/L). Zrak: 1 kg/s = 833 L/s (gustoća 0,0012 kg/L)! Uvijek provjerite gustoću. Naš pretvarač pretpostavlja vodu ako nije navedeno.
Zašto se protok moje pumpe mijenja?
Protok pumpe varira s tlakom! Viši napor/tlak = niži protok. Krivulja pumpe pokazuje odnos protoka i tlaka. Na nultom tlaku (otvoren ispust): maksimalni protok. Na maksimalnom tlaku (zatvoren ventil): nulti protok. Provjerite krivulju pumpe za stvarnu radnu točku. Nikada ne koristite samo maksimalnu ocjenu protoka!
Koliki protok mi je potreban za moj HVAC sustav?
Pravilo: 400 CFM po toni hlađenja. 3-tonska klima = 1200 CFM. 5-tonska = 2000 CFM. U metrici: 1 tona ≈ 680 m3/h. Podesite za otpor kanala. Prenizak protok = slabo hlađenje. Previsok protok = buka, rasipanje energije. Preporučuje se profesionalni proračun opterećenja!
Koja je razlika između američkih i britanskih galona?
VELIKA razlika! Imperijalni (UK) galon = 4,546 litara. Američki galon = 3,785 litara. Britanski galon je 20% VEĆI! 1 gal UK = 1,201 gal US. Uvijek navedite koji sustav! Većina pretvarača podrazumijeva američke galone osim ako nije navedeno 'Imperijalni' ili 'UK'.
Kako da dimenzioniram pumpu?
Tri koraka: 1) Izračunajte potreban protok (potreban volumen/vrijeme). 2) Izračunajte ukupan napor (visina dizanja + gubici zbog trenja). 3) Odaberite pumpu gdje je radna točka (protok + napor) na 80-90% točke najbolje učinkovitosti (BEP) na krivulji pumpe. Dodajte 10-20% sigurnosne margine. Provjerite zahtjeve NPSH. Uzmite u obzir krivulju sustava!
Potpuni Direktorij Alata
Svi 71 alati dostupni na UNITS