流量是指一段時間內流動的物質的量。通常，物質的量可以用質量或體積來表示。例如，質量流量通常以磅/分鐘 (lbs./min) 或公斤/小時 (Kg/hr) 為單位。體積流量則以立方英尺/分鐘 (CFM) 或公升/小時 (LPH) 為單位。當體積流量應用於可壓縮氣體時，複雜的情況就開始出現了。本文將介紹各種常見的縮寫及其背後的含義與用途。將涵蓋哪些首字母縮寫？

CFM – Cubic Feet per Minute CFM-立方英尺/分鐘

SCFM – Standard Cubic Feet per Minute SCFM-標準立方英尺/分鐘

ACFM – Actual Cubic Feet per Minute ACFM-每分鐘實際立方英尺

ICFM – Inlet Cubic Feet per Minute ICFM-入口立方英尺/分鐘

上述流量中的體積單位是 CFM(每分鐘立方英尺)，這個術語常用於評估空氣壓縮機和氣動設備的性能。從早期開始，工程師會根據壓縮機汽缸的尺寸來計算進氣空氣的體積，再結合馬達的每分鐘轉速（RPM），就能算出體積流量(CFM)。然而，隨著環境條件的變化，例如海拔高度、溫度和相對濕度，CFM 的數值也會發生變化。為了更清楚地說明這些條件，壓縮機製造商決定引入一些具有明確定義的術語來加以說明。上面 CFM 前面的第一個字母現在定義了測量體積空氣流量的條件。這對於比較氣動元件的性能，或正確選擇空壓機與氣動系統的規格來說，是非常重要的。體積的測量基於三個因素：溫度、壓力和相對濕度，這些在理想氣體定律中都有體現。

公式 1：V = n * R * T / P

V – Volume 體積

n – Number of molecules of gas 氣體的莫耳(分子)數

R – Universal Gas Constant 通用氣體常數

T – Absolute Temperature 絕對溫度

P – Absolute Pressure 壓力(atm或Pa)

空氣的體積會隨著壓力、溫度以及分子數量的變化而改變。那麼，相對濕度在哪裡體現呢？這就反映在理想氣體方程式中的「n」這個項目上。當水蒸氣含量越多，也就是相對濕度（RH）越高時，在同樣體積下，空氣中實際的氣體分子（特別是氧氣和氮氣）數量就越少。

SCFM 是最常用的術語，也可能最容易讓人混淆。此體積空氣流量旨在設定一個用於比較的參考點。因此，無論壓力、溫度或相對濕度如何，都可以在一個參考點比較體積空氣流量。關於「標準溫度與壓力」（STP）應該設定為多少，長久以來一直存在不少爭論。但只要使用相同的參考條件，就仍然可以對結果進行有效比較。

在本文中，我將採用美國壓縮空氣與氣體協會(CAGI)所定義的「標準」條件作為參考，即：14.5 PSIA（絕對壓力）、68°F（約 20°C）、以及 0% 的相對濕度。雖然我們已經有了參考條件，但仍然需要了解實際的運行條件，才能進行正確的分析與比較。舉個例子，這就像你知道一家餐廳的位置，但如果你不知道自己目前在哪裡，就無法找到前往餐廳的路。同樣地，我們是在把空氣的狀態從某個實際條件「移動」到一個標準條件。要達成這個轉換，我們就必須知道空氣最初所處的條件，才能正確換算到所設定的參考點。在本文後面，我們會進一步探討這個概念。

ACFM 是指在實際條件下的體積氣流量，這才是真正的流量值。雖然這個術語使用得不多，但了解 ACFM 非常重要。我們會利用 ACFM 來計算系統中的氣流速度和壓力損失。

我們也可以將 SCFM 和 ACFM 之間進行換算：

公式 2: ACFM = SCFM * [P_std / (P_act – P_sat Φ)] * (T_act / T_std)

實際立方英呎/分鐘（ACFM）=標準立方英呎/分鐘（SCFM）×[實際壓力−飽和蒸氣壓×相對濕度標準壓力​]×(標準溫度實際溫度​)

其中，ACFM =實際條件下的體積流量 / SCFM=標準條件下的體積流量
P_std =標準壓力 (14.5 psia) / P_act =實際壓力（psia）/ P_{sat =}飽和蒸氣壓

Φ = Actual relative humidity Φ =相對濕度

T_act =實際溫度 (^oR)或(^oF + 460) / T_std =標準溫度(528^oR)或(68^oF + 460)

ICFM(入口體積流量)是空氣壓縮機領域中較新的術語之一。它指的是在空壓機入口處，因為裝置的加入而改變的流量狀況。

例如，若在空壓機入口安裝了鼓風機，隨著入口處壓力和溫度的升高，體積流量也會發生變化。若使用進氣過濾器，則會因壓力損失導致入口壓力下降。應該將這些影響空氣壓縮機體積流量的裝置納入考量。公式3顯示了ACFM和ICFM之間的關係：

公式 3:

ICFM = ACFM * (P_act / P_f) * (T_f / T_act)

其中，ICFM =入口體積流量 / ACFM=實際條件下的體積流量

P_act =實際壓力 / P_f  =入口過濾器壓力（過濾後的壓力）

T_f =入口過濾器溫度（過濾後的溫度)/ T_act =實際溫度

為了進一步說明我先前提到的有關 SCFM 和 ACFM 的解釋，有一個技術性的問題經常被提出，就是關於在使用 SCFM 時的「壓力」問題。

SCFM 的定義中包含了一個參考壓力值 14.5 PSIA。 請記住：這僅僅是一個參考點。

在比較兩個噴嘴實際耗氣量時，必須從實際狀況(ACFM)出發，而不是只看標示的 SCFM(標準立方英尺/分鐘），因為不同的操作壓力會讓「看起來一樣」的 SCFM 實際上消耗的壓縮空氣大不相同。

比較條件如下：

• 兩個噴嘴都標示為60 SCFM
• EXAIR 超級噴嘴（型號1106）：操作壓力為80 PSIG
• 競爭對手噴嘴：操作壓力為60 PSIG
• 標準條件：溫度 68°F（約 20°C）、相對濕度 0%

公式4: ACFM = SCFM * 14.5 / (P + 14.5)

競爭對手噴嘴(操作壓力為 60 PSIG）： ACFM = 60 SCFM * 14.5 PSIA/ (60 PSIG + 14.5 PSIA) = 11.7 ACFM

EXAIR 超級噴嘴(操作壓力為 80 PSIG)：ACFM = 60 SCFM * 14.5 PSIA / (80 PSIG + 14.5PSIA)= 9.2 ACFM

即使兩個噴嘴的 SCFM 額定值相同，但在不同壓力下運作時，實際流量顯示：使用競爭對手的噴嘴時，實際上多消耗了 21% 的壓縮空氣。

另一個例子是用來選擇空氣壓縮機的尺寸。由於空氣壓縮機的額定條件是在海平面（14.5 PSIA）、68°F 和 0% 相對濕度下測量的，那麼如果你是在丹佛這樣的地方，會發生什麼情況呢？

一家製造公司打算購買一台 500 SCFM 的空氣壓縮機來運行他們的工廠。該工廠位於海拔 1,000 英尺的地方，當時現場溫度為 85°F，相對濕度為 60%。由於他們並非處於標準條件，我們可以計算出實際立方英尺每分鐘（ACFM），來正確地選擇空氣壓縮機的尺寸。在海拔 1,000 英尺的高度，大氣壓力約為 14.2 PSIA。85°F 時的飽和壓力為 0.595 PSIA。
根據公式 2，我們可以計算出該條件下的 ACFM。

ACFM = SCFM * [P_std / (P_act – P_sat Φ)] * (T_act / T_std)

ACFM = 500 SCFM * [14.5 / (14.2 – 0.595 * 60%)] * (85^oF + 460) / (68^oF + 460)

ACFM = 500 SCFM * 1.0474 * 1.0322

ACFM = 540

對這家製造廠來說，為了在當地條件下運行 500 SCFM 的氣動系統，空壓機容量需要增加到 540 SCFM。如果需要在空壓機進氣口加裝任何設備，我們則可以使用進氣流量(ICFM)方程式(公式3)來計算合適的壓縮空氣體積。

如果你需要幫助節省點用吹氣裝置的壓縮空氣，歡迎聯繫帆克加，我們很樂意為你提供高效且安全的工程產品與專業協助。