Перевод мжд в гкал

Перевод тепловой мощности из Гкал/час в мегаватты

Ещё во времена Аристотеля существовало представление о внутренней теплоте, присущей каждому телу и являющейся одним из его первичных качеств. В VII веке Декарт и Бэкон в своих трудах попытались связать движение частиц тела с его теплотой. Англичанин Джоуль в своих опытах изучал превращение механической энергии в тепловую энергию нагрева воды. Груз опускался с определённой высоты, приводя в движение мешалку в ёмкости с водой. Температура воды при перемешивании увеличивалась.

Первый закон термодинамики

Первый закон термодинамики утверждает, что энергия не появляется ниоткуда и не исчезает в никуда. Она переходит из одного вида в другой. Опыты Джоуля показали эквивалентность механической работы и теплоты.

Чтобы получить электричество, в топках котлов на электростанциях сжигается топливо, химическая энергия преобразуется в тепловую и передаётся через поверхности нагрева рабочему телу — воде, вода превращается в пар, поступающий на лопатки турбин, где тепловая энергия пара переходит в механическую энергию вращения ротора, а затем в генераторах турбин производится электроэнергия.

На атомных электростанциях внутренняя энергия урана превращается в тепловую энергию воды в охлаждающем контуре. На гидроэлектростанциях потенциальная энергия воды переходит в механическую энергию гидротурбин, затем в генераторах также преобразуется в электрическую.

Если котёл паровой, то на выходе из котла образуется пар, в водогрейных котлах вода нагревается до определённой температуры.

Передача тепловой энергии

Определение количества теплоты является задачей термодинамики. Это понятие сравнимо с работой, которую выполняет рабочее тело, в рассматриваемом случае — вода.

Правильнее сказать, что рабочему телу сообщается количество теплоты. Теплота передаётся тремя способами:

1. лучистой энергией, радиацией;
2. конвекцией;
3. теплопроводностью.

В процессе теплового излучения в котлах топливо подаётся через горелки в топку. При горении топлива химическая энергия превращается в тепловую энергию раскалённых газов. Эта тепловая энергия через лучистый теплообмен передаётся поверхностям нагрева котла.

При прохождении газов из топки по конвективным поверхностям котельной установки их температура снижается и теплообмен происходит большей частью конвекцией.

Через стенки поверхностей нагрева котла тепло за счёт теплопроводности передаётся рабочему телу, т. е. воде или водяному пару.

Единица тепла в разных системах измерения

Для оценки эффективности работы тепловых электростанций необходимо соизмерять химическую энергию топлива, сжигаемого в котлах, с количеством электрической энергии, вырабатываемой электростанцией.

Единицы измерения тепла:

Исторически сложилось, что за единицу теплоты в технической системе единиц была принята 1 калория, то тепло, которое необходимо для нагрева одного грамма воды на один градус Цельсия. Из курса физики известно, что количество тепла определяется по формуле:

• M — количество вещества, масса, в граммах;
• С — теплоёмкость, то количество тепла, которое необходимо сообщить единице вещества, чтобы поднять его температуру на один градус. В технической системе единиц теплоёмкость воды приравнена к одной калории/(грамм*град);
• T1— температура воды до нагревания, в градусах Цельсия;
• T2— температура воды после нагревания, в градусах Цельсия.

В дальнейшем потребовалось унифицировать перевод механической энергии в тепловую, нужна была более совершенная единица измерения. Однако в силу инерционного мышления калория прочно вошла в наш обиход. Даже энергетическая ценность продуктов измеряется в калориях.

В международной системе единиц СИ за единицу теплоты принят 1 Дж.

Джоуль — работа, совершаемая силой в один ньютон на пути перемещения в один метр.

1 ньютон = M*A = кг*м/(сек*сек), где

• M — масса, кг;
• А — ускорение, м/(сек*сек) = м/сек2.

За 1 джоуль в теплотехнике принято количество теплоты, эквивалентное работе в 1 Дж.

Джоуль, отнесённый к единице массы или объёма, даёт характеристику объёмной теплотворности топлива.

Теплоёмкость в Международной системе единиц измеряется в Дж/(кг*град), для воды теплоёмкость равна 4,19 Дж/(грамм*град).

Перевод из одной системы измерения тепла в другую:

• 1 Кал = 4,1868 Дж;
• 1 Дж = ¼, 1868 = 0,239 Кал.

Часто пытаются связать между собой совершенно разные единицы измерения: количество теплоты, измеряемое в Гкал, с мощностью, измеряемой в МВт. Это всё равно, как если бы связали морские мили, пройденные судном, с его скоростью в узлах.

В мегаватты можно перевести только тепловую мощность, измеряемую в Гкал/час. Ниже мы даём расчёт коэффициента перевода.

Мегаватт — единица измерения мощности в Международной системе единиц и равна 1 МДж/1сек.

Приставка Мега обозначает миллион, или 1 МДж = 1000000 Дж, приставка Гига обозначает миллиард, или 1 Гкал = 1000000000 кал.

Тепловая мощность в технической системе единиц обозначает единицу теплоты, сообщённой рабочему телу в единицу времени, 1 Гкал /1 час

Переводим тепловую мощность в мегаватты:

• 1 Гкал/час = 4,1868*1000000000Дж/3600 сек = 1163000 Дж/сек = 1,163 МДж/сек = 1,163 МВт;
• или 1 МВт = 1/1,163 = 0,860 Гкал/час.

Этот коэффициент часто фигурирует в эмпирических формулах с теплотехникой.

Источник

Альтернативное отопление и обогрев домов и помещений, горение и теплотворность топлива в дровяных и газовых котлах, твердотопливные и газовые отопительные системы на дровах, брикетах, газу и каменноугольному топливу

Перевод гигакалорий в джоули, киловатт-часы

Гигакалория – внесистемная единица измерения количества тепла и тепловой энергии.
Гигакалория – десятичная кратная единица измерения, образованная от калории,
путём прибавления к последней приставки «гига» и использования множителя 10 9 .

Онлайн-конвертер для перевода гигакалорий
в джоули, киловатт-часы и кратные им единицы

1 гигакалория = 4.1840 гигаджоуля (ГДж) = 1.1622 мегаватт-час (МВт⋅ч)
1 гигакалория равна количеству тепла, необходимого для нагревания 1000 тонн (1 000 000 кг) воды на один кельвин при стандартном атмосферном давлении

Гигакалория в диетологии и пищевой промышленности

Как единица измерения величины энергетической ценности (калорийности) продуктов питания, гигакалория НЕ применяется в диетологии и пищевой промышленности (из-за своего «гигантизма»). Потому что, калорийность продуктов питания, выражаемая в гигакалориях, соизмерима только с центнерами и тоннами пищи, поставляемой вагонными нормами.

Поскольку, энергетическая ценность (калорийность) вагона печенья никому не нужна, а принимать пищу центнерами и тоннами человеку не под силу, то – диетологи, пищевики и медики обходят гигакалорию стороной. Иное дело – теплотехники.

Гигакалория в теплотехнике

Гигакалория (Гкал) – королева теплотехнических расчётов и замеров.
Потому что, гигакалория – единица измерения тепловой энергии, соизмеримая с объёмами теплопередачи на промышленно-бытовом уровне. Как единица измерения тепла, гигакалория максимально близка к реальной жизни и, поэтому – горячо любима теплотехниками тепловиками и коммунальниками всех времён и народов. Учёт тепла и взаиморасчёт за тепловые услуги в коммунальном хозяйстве происходит только на уровне гигакалории. Все теплотехнические расчёты и замеры для зданий и сооружений, систем отопления и отопительных агрегатов также производятся только в гигакалориях.

В теплотехнике, гигакалория стоит на вершине иерархии востребованности единиц измерения тепловой энергии. Предшествующая гигакалории, мегакалория – слишком мелка для реальных нужд теплотехники, а последующая за гигакалорией, теракалория – огромна в своём величии и великолепии. Из-за своей громадности, теракалория не используется в прикладной теплотехнике и, практически – теракалория совершенно не имеет отношения к земной жизни.

Гигакалория, отнесённая к единице массы или объёма, используется при оценке удельной массовой или удельной объёмной энергетической ценности (теплотворности) топлива.

Удельная массовая (весовая) теплотворность топлива мало кому интересна, потому что для топлива органического происхождения – это, практически, постоянная величина.

Удельная объёмная теплотворность топлива –
это важнейшая его характеристика, как топливного ресурса.
В связи с этим, наибольшее распространение получила гигакалория, отнесённая к метру кубическому твёрдого или жидкого топливного вещества – Гкал/м 3 .
Прим. Для измерения объёмной теплотворности газообразного топливного вещества (природного газа), гигакалория НЕ используется, в виду низкой объёмной теплотворности газообразного топлива. Из-за этого, теплотворная способность газов (природного газа) измеряется в ккал/м3 (по ГОСТ Р 8.577-2000).

Гигакалория, приведённая к единице времени, применяется для характеристики тепловой мощности прибора или процесса. Например, в гигакалориях в час (Гкал⋅ч) измеряется производительность отопительного оборудования или скорость теплопотерь (охлаждения, остывания) зданий и сооружений в холодный период.

Конвертер (калькулятор) гигакалорий

Конвертер (калькулятор) гигакалорий незаменим
во время проведения теплотехнических расчётов,
поскольку большинство из них ведётся именно в гигакалориях.

Прим. к калькулятору:
Перевод гигакалорий в киловатт-часы (или мегаватт-часы) возможен только для случаев, когда тепловая энергия преобразуется в электрическую, и наоборот. Например, при расчётах электроотопительного оборудования или теплопотребляющих источников электрического тока.

Читать и понимать это нужно так:

• 1 гигакалорию (Гкал) тепла нужно использовать для получения
  1.1622 мегаватт-час (МВт⋅ч) электроэнергии (без учёта потерь)

• 1.1622 мегаватт-час (МВт⋅ч) электроэнергии расходуется для получения
  1 гигакалорию (Гкал) тепла (без учёта потерь)

Конвертер единиц и величин можно сохранить локально
и пользоваться им, не заходя на сайт.

Источник

Полезное

Единицы тепловой энергии

Калория (Кал) — единица тепловой энергии;

Ватт (Вт) — единица тепловой или электрической энергии;

Джоуль (Дж) — единица измерения работы и энергии в системе СИ;

1Мвт = 0,86Гкал;

Пример: 25 МВт = 25 * 0,86 = 21,5Гкал

1 кКал/час = 1,163 Вт;

1Гкал/час = 1,163 мВт;

1 ГДж = 0,2388 Гкал

Пример: 25 ГДж = 25 * 0,2388 = 5,97 Гкал

1Ккал = 1000 кал; 1 Мкал = 1000 Ккал = 1000 000 кал; 1 Гкал = 1000 Мкал = 1000 000 000 кал

Расход теплоносителя по тепловой нагрузке

G (м3 /час) = Q Гкал/час * 1000 / (Тпод. — Т обр.)°С,

где : Q Гкал/час — распологаемая тепловая энергия;

Тпод. — температура теплоносителя в подающем трубопроводе;

Т обр. — температура теплоносителя в обратном трубопроводе.

Пример расчета :

Тепловая энергия Q = 2,7 Гкал/час;

Договорные значения подачи теплоносителя (Температурный график в договоре теплоснабжения) : 120/ 80 , Т под. = 120С ; Т обр. = 80С

Расход теплоносителя: G = 2,7 * 1000 / (120-80) = 65,50 м3/час

Определить скорость воды в трубе

Скорость движения воды определяется по формуле: V (м/с) = 4Q/π D2,

где: Q — расход воды в м3/сек; π = 3,14 ;

D — диаметр трубопровода в м2;

Пример расчета:

Расход воды Q = 5 м3/ час = 5 м3/ 3600 с = 0, 001388 м3/ с; Ду трубы = 50 мм = 0, 05 м;

Скорость воды в трубе: V = 4 *0,001388 / 3,14 * 0,005*0,005 = 0,707 м/с

При расчетах систем Ду (диаметр условный ) трубопровода определяется из условия, что средняя скорость

теплоносителя в запорных устройствах, во избежание гидроудара при закрытии, не должна превышать 2 м/с.

Скорость движения теплоносителя в трубах в зависимости от допустимого уровня звука:

не более 1,5 м/с в общественных зданиях и помещениях; не более 2 м/с в административно-бытовых зданиях и помещениях; не более 3 м/с в производственных зданиях и помещениях.

(минимальная скорость движения воды из условия удаления воздуха V = 0, 2- 0,3 м/с)

Расчет регулирующего клапана

Kv (Kvs) клапана — характеристика пропускной способности клапана — условный объемный расход воды через полностью открытый клапан, м 3 /час при перепаде давлений 1 Бар при нормальных условиях. Одна из основных характеристик клапана

, где G — расход жидкости, м 3 /час;

Δp — перепад давления на полностью открытом клапане, бар

При подборе клапана рассчитывается значение Kv, затем округляется в большую сторону до ближайшего значения возможных Kv клапана.

Рекомендуемый запас безопасности 20%

Пример расчета:

G = 15 м3/час, Р1 = 8 бар; Р2 = 6 бар;

Kv = 15 / √ 2 = 10,63 м3/час

Находим ближайшее в большую сторону значение в паспорте клапана = 16 м3/час

Размеры фланцев плоских приварных ГОСТ 12820-80

Выбор длины болтов для фланцевых соединений

Источник