Transcript AMT 11 Baksteen

© 2017 www.entropie.nl
TOVERS VAN HELDER
Aanmaaktover 11
AANMAKEN 1000 BAKSTENEN
PRIJS
19.299
Vraag
Wat is de prijs van het aanmaken van 1000 bakstenen?
Antwoord
Recept
AMT 11.1
AMT 11.2
AMT 11.3
AMT 11.4
AMT 11.5
AMT 11.6
AMT 11.7
AMT 11.8
AMT 11.9
AMT 11.10
AMT 11.11
AMT 11.12
AMT 11.13
AMT 11.14
AMT 11.15
AMT 11.16
AMT 11.17
AMT 11
,,
,,
,,
,,
,,
,,
,,
,,
,,
,,
,,
,,
1
1
1
1
1
1
132
2,E+19
1
6
75
433.777
2.100
2.100
2.100
1.000
450
1.000
wiellader
kiepwagen
transportsysteem
binnenvaartschip
vrachtwagen
steenfabriek
ΔSσ
ΔScf
ΔSθ
[kJ/°K]
pm
pm
pm
pm
pm
pm
[kJ/°K]
pm
pm
pm
pm
pm
pm
[kJ/°K]
pm
pm
pm
pm
pm
pm
mensen
m³ lucht
kleigroeve
kg dieselolie
kg aardgas
kJ stroom
kg klei
kg klei winnen
kg voorbehandelen
stenen bakken
tonkm verplaatsen
pm
0
0
pm
pm
0
0
0
0
zit in 11.14 en 11.17
912
0
65
3.657
-38
3.163
1.231
0
0
33
-33
161
0
0
0
669
107
8.066
304
-258
1.259
klinkers
klaar
6.807
-222
12.714
Gereedschappen
11.1
1
wiellader
Met de KOMAT'SU PC 3000 super wiellader wordt de klei uit de groeve in de
kiepwagen geschept.
2.000
kg
vochtige klei
m 1 kuub klei =
1.450
kg
m 1 kuub stenen =
1.523
kg
m 1000 stenen =
want de bakstenen hebben Waalformaat 5x10x21 cm.
Voor 1000 stenen is dus
2.100
kg klei nodig
Capaciteit wiellader is 15 ton klei in 300 s .
C wiellader = ( 1000 . 15/2,1)/300 =
23,81
bakstenen/s
Ti1 = 1/C =
0,042
s/baksteen
ofwel
42
s/1000 bakstenen
De wiellader werkt 8 uur per dag, 200 dagen per jaar, 20 jaar.
Td1 = 200 . 8 . 3600 . 20 =
115.200.000
s
qi1 wiellader/1000 stenen = Ti1/Td1 =
4,E-10
ΔS inzet w.lader/1000 stenen =
4,E-10
. Eigentover Gereedschap [kJ/⁰K].
Verder pm in afwachting van de eigentover.
11.2
1
kiepwagen
Met de Caterpillar 775G (TIER2) kiepwagen wordt de klei naar het vrachtschip gereden.
Capaciteit 60 ton klei in 1 uur
C kiepwagen = (1000 . 60/2,1)/(3600) =
7,94
bakstenen/s
Ti2 = 1/C =
0,13
s/baksteen
ofwel
126
s/1000 bakstenen
De kiepwagen werkt 8 uur per dag, 200 dagen per jaar, 20 jaar.
Td2 = 200 . 8. 3600 . 20 =
115.200.000
s
qi2 k.wagen/1000 stenen = Ti2/Td2 =
1,E-09
ΔS inzet kiepwagen/1000 stenen =
1,E-09
. Eigentover Gereedschap [kJ/⁰K].
Verder pm in afwachting van de eigentover.
11.3
1
transportsysteem
Het verplaatsen van tussenproducten van het ene gereedschap naar het andere
schematiseerde Helder met 1 transportband, lengte 1000 m , opvoerhoogte 100 m
De band draait continu 365 dagen per jaar.
C tsband = 120 miljoen stenen/jaar =
3,8
bakstenen/s
zie 11.4
Ti3 = 1/C =
ofwel
Td3 =
20
jaar =
qi3 tsband/1000 bakstenen = Ti3/Td3 =
ΔS inzet tsband / 1000 bakstenen =
Verder pm in afwachting van de eigentover.
11.4
1
steenfabriek
0,3
263
6,E+08
4,E-10
4,E-10
s/baksteen
s/1000 bakstenen
s
. Eigentover Gereedschap [kJ/°K].
In de steenfabriek wordt de gewonnen klei voorbehandeld en dan gebakken.
Helder nam een gemiddelde steenfabriek als model, maar wel een fabriek met een
continu bakproces en veel automatisering.
C steenfabriek =
120.000.000
bakstenen/jaar
schatting
ofwel
3,8
baksteen/seconde
Ti4 =
1/C =
263
s/1000 bakstenen
Td4 =
40
jaar =
1,E+09
s
qi st.fabriek/1000 bakstenen = Ti4/Td4 =
2,E-07
inzetquotient
ΔS inzet st.fabriek / 1000 bakstenen =
2,E-07
. Eigentover Fabriek [kJ/°K].
Verder pm in afwachting van de maaktover.
11.5
1
binnenvaartschip
De klei wordt per binnenvaartschip aangevoerd over 300 km.
Dit wordt verder doorberekend in 11.17.
11.6
1
vrachtwagen
De gerede bakstenen worden per vrachtwagen afgevoerd over 150 km.
Dit wordt verder doorberekend in 11.17.
11.7
132
mensen
Het aantal werknemers op de fabriek schatte Helder op 40, 200 dagen per jaar, 8 uur per dag.
pw =
40
werknemers
fu =
1,1
fk =
3
pm =
132
mensen
Tim = pm . 200 . 8 . 600/Csteenfabriek =
6.336
s /1000 stenen
Tdm = 45 jaar = 45 . 200 . 8 . 3600 =
3,E+08
sec
qim = Tim/Tdm =
2,E-05
ΔS inzet pm / 1000 stenen = qim . pm . Eigentover Helder [ kJ/°K ]
ofwel
3,E-03
. Eigentover Helder [ kJ/°K ]
Verder PM in afwachting van de eigentover.
Merk op: dit is exclusief binnnvaartschip en vrachtwagen, want hier is de levering van mensen al
doorberekend in de verplaatstovers.
Men Neme
11.8
2,E+19
m³ lucht
De lucht is nodig voor het leveren van zuurstof, maar ook voor het opnemen van
kooldioxide, stikstofoxiden en fijnstof. Zie verder onder 10.19
De prijzen voor de massa-overdrachten worden in de betreffende tovers verrekend.
11.9
1
kleigroeve
De berg wordt gratis door de domeinbeheerder ter beschikking gesteld.
Voor de eruit te halen klei moet worden betaald, zie onder Betalen.
11.10
5,7
kg dieselolie
● wiellader
P = 1000 PK =
735
kJ/s
E wl = P.Ti1 =
30.870
kJ /ton cement
μ =
0,35
Hf wl = E wl /μ =
88.200
kJ/ton cement
2,1
kg dieselolie geeft
100.000
kJ
uit KT 2
Voor Hf wl is dan nodig
1,852
kg dieselolie
Entropisch effect van het nemen van de dieselolie zit in KT 2, zie 11.17.
● kiepwagen
P = 700 PK =
515
kJ/s
E vm = P.Tw2 =
64.827
kJ /ton cement
μ =
0,35
Hf kw = E kw /μ =
185.220
kJ/ton cement
2,1
kg dieselolie geeft
100.000
kJ
uit KT 2
Voor Hf kw is dan nodig
3,89
kg dieselolie
Entropisch effect van het nemen van de dieselolie zit in KT 2, zie 11.17.
● binnenvaartschip
Is verrekend in VT 14 Binnenvaartschip, zie 11.17
● vrachtauto
Is verrekend in VT 1 Vrachtwagen, zie 11.17
11.11
75
kg aardgas
Helder schatte het energieverbruik voor het bakken van de klinkers
op ca
90
m³ aardgas/1000 stenen
ofwel
0,83 . 90 =
75
kg aardgas/1000 stenen
Met HT 4 Aardgas
HT 4
1
AMT 11.11
0,075
ton gas
halen klaar
ton gas halen
gemiddeld
gemiddeld
zie KT .4.1
12.209
-6
865
912
0
65
11.12
433.777 kJ stroom
Uit ingewonnen informatie leidde Helder af dat het energieverbruik via stroom ongeveer 1/7 deel
is van het aardgasenergieverbruik.
E 2,47 kg gas =
100.000
kJ
uit KT 4.1
E 75 kg gas =
3.036.437
kJ
zie 1.11
E stroom = 1/7 . E 75 kg gas =
433.777
kJ
Met AMT 4 Fossielstroom:
AMT 4
1
AMT 11.12
433.777
kJ stroom
klaar
kJ stroom halen
0,008
0,000
0,007
3657
-38
3163
Pandgeld
De prijzen zijn doorberekend in 10.19 e.v , behalve:
11.13
1231
voor
2100
Betalen aan de Beheerder voor nemen klei uit de groeve.
● 20 % water zal weer verdampen, niet betalen dus.
● 15% SiO₂
of wel
315
kg klei
M SiO₂ =
0,050
Sσ SiO₂ =
0,042
Sσ 315 kg SiO₂ = Sσ . 315/M =
265
● 65 % (K,H3O)(Al,Mg,Fe2+)2(Si,Al)4O10[(OH)2,(H2O)]
ofwel
1.365
Helder verving alle kleimineralen door het algemene illiet.
kg/mol
kJ/°K.mol
kJ/°K
illiet
kg illiet
M illiet =
Sσ illiet =
Sσ 1365 kg illiet = Sσ illiet . 1365/M =
kg/mol
kJ/°K.mol
kJ/°K
0,706
0,5
967
kg SiO₂
zand
schatting
Mengen en Roeren
11.14
2.100
Voor het winnen van
verstookt de wiellader
Met KT 2 Dieselolie:
kg klei winnen
zie 11.1
2.100
1,85
KT 2
2,1
KT 4
2,47
kg klei
kg dieselolie
zie 11.10
kg dieselolie
37,5
-37,0
180,3
verbranden klaar
AMT 11.14
1,9
kg dieselolie
33,4
-33,0
160,9
verbranden
11.15
2.100
kg klei voorbehandelen
De behandelingsmachines draaien op electrische stroom. Het verbruik van de stroom geeft lokaal
geen entropisch effect. Zie verder 11.12 voor de levering van de stroom.
11.16
1000
stenen bakken
Met KT 4 Aardgas:
zie 11.11
kg aardgas
22
4
267
verbranden klaar
AMT 11.16
75
kg aardgas
669
107
8.066
verbranden
Het sinteren van de klei heeft een gering entopisch effect omdat er vooral smelten en stollen
plaatsvindt.
11.17
450
tonkm doen
Het verplaatsen met behulp van electromotoren wordt buiten beschouwing gelaten omdat
het verbruik van electrische stroom lokaal geen entropisch effect heeft.
Zie verder onder 11.12 voor de levering van de stroom.
●
2100
kg verse klei verplaatsen met de kiepwagen
Voor het verplaatsen van
verstookt de kiepwagen
Met KT 2 Dieselolie:
2.100
3,89
KT 2
2,1
AMT 11.17a
3,9
kg dieselolie
verbranden klaar
kg dieselolie
kg klei
kg dieselolie
zie 11.10
37,5
-37,0
180,3
70,2
-69,2
337,8
●
2.100
Met VT 2 Vrachtschip :
VT 2
AMT 11.17b
●
1.000
Met VT 1 Vrachtwagen :
VT 1
AMT 11.17c
verbranden
kg verse klei verplaatsen met binnenvaartschip
zie 11.5
1
vstonkm
0,08
klaar
300
vstonkm
25
verse klei doen
bakstenen verplaatsen met vrachtwagen
-0,08
0,40
-24
119
zie 11.6
1
150
vwtonkm
klaar
vwtonkm
stenen doen
Klaar !
1,4
-1,1
5,3
209
-164
802