2017 www.entropie.nl TOVERS VAN HELDER Aanmaaktover 12 AANMAKEN 1 TON VLAKGLAS PRIJS 11.630 Vraag Wat is de prijs van het aanmaken van 1 ton vlakglas? Antwoord Recept ΔSσ ΔScf ΔSθ [kj/ K] [kj/ K] [kj/ K] AMT 11.1 1 wiellader pm pm pm AMT 11.2,, 1 kiepwagen pm pm pm AMT 11.3,, 1 transportband pm pm pm AMT 11.4,, 1 binnenvaartschip pm pm pm AMT 11.5,, 1 vrachtwagen pm pm pm AMT 11.6,, 1 glasfabriek pm pm pm AMT 11.7,, 990 mensen pm pm pm AMT 11.8 2,E+19 m³ lucht 0 0 0 AMT 11.9,, 1 zandgroeve 0 0 0 AMT 11.10 kg soda pm pm pm AMT 11.11 kg ongebluste kalk pm pm pm AMT 11.12,, 2 kg dieselolie zit in 11.14 en 11.17 AMT 11.13,, 148 kg aardgas 1.707-12 65 AMT 11.14 857.143 kj stroom -823-539 4.911 AMT 11.15 800 kg zand 672 pm pm AMT 11.16 800 kg zand winnen -7-14 53 AMT 11.17,, 800 kg voorbehandelen 0 0 0 AMT 11.18,, 1.000 kg smelten -2.892-2.386 8.590 AMT 11.19 1.000 kg nabehandelen 0 0 0 AMT 11.20,, 450 tonkm verplaatsen -422-947 3.674 AMT 11.21,, 0,0045 mensjaren pm pm pm AMT 11 1.000 kg vlakglas -1.765-3.898 17.293
11.1 1 wiellader Gereedschappen Met de KOMAT'SU PC 3000 super wiellader wordt het zand uit de groeve in de kiepwagen geschept. Voor 1 ton glas is 800 kg zand nodig zie 11.10 Capaciteit wiellader is 15 ton zand in 300 s. C wiellader = ( 15/0,8)/300 = 0,06 ton glas/s Tw1 = 1/C = 16 s/ton glas De wiellader werkt 16 uur per dag, 350 dagen per jaar, 20 jaar. Td1 = 350. 16. 3600. 20 = 403.200.000 s qi1 wiellader/ton glas = Tw1/Td1 = 4,E-08 S levering wiellader/ton glas = qi1. Maaktover 18, Gereedschap [kj/⁰k]. 11.2 1 kiepwagen Met de Caterpillar 775G (TIER2) kiepwagen wordt het zand naar het vrachtschip gereden. Capaciteit 60 ton zand in 1 uur C kiepwagen = (60/0,8)/(3600) = 0,02 ton glas/s Tw2 = 1/C = 48 s/ton glas De kiepwagen werkt 16 uur per dag, 350 dagen per jaar, 20 jaar. Td2 = 350. 216. 3600. 20 = 403.200.000 s qi kiepwagen/ton glas = Tw2/Td2 = 1,E-07 S levering kiepwagen/ton glas = qi2. Maaktover 18, Gereedschap [kj/⁰k]. 11.3 1 transportband 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 = 219.000 ton glas/jaar = 0,007 ton glas/s zie 11.4 Tw3 = 1/C = 144 Td3 = 20 jaar = 6,E+08 qi3 tsband/ton glas = Tw3/Td3 = 2,E-07 S levering tsband / ton glas = qi3. Maaktover 18 Gereedschap [kj/ K].
11.4 1 glasfabriek In de glasfabriek worden zand, soda en kalk gemengd, gesmolten tot glas waarna. met het drijfglasproces vlakglas wordt gemaakt. Helder nam een gemiddelde vlakglasfabriek als model, een fabriek met een continu drijfglasproces en veel automatisering. C glasfabriek = 219.000 ton glas/jaar schatting ofwel 0,007 ton glas/seconde Tw4 = 1/C = 144 s/ton glas Td4 = 20 jaar = 6,E+08 s qi glasfabriek/ton glas = Tw4/Td4 = 2,E-07 inzetquotient S levering glasfabriek / ton glas = qi. Maaktover 19 Fabriek [kj/ K]. 11.5 1 binnenvaartschip Zand, soda en kalk worden per binnenvaartschip aangevoerd over 300 km. D bvschip aanvoer = 300. 1 = 300 tonkm/ ton glas qi bvschiptonkm = 2,E-09 uit VT 13 qi bvschip300tonkm = 6,E-07 S levering bvschip/ ton glas = qibvschip300tonkm. Maaktover 4 Vrachtschip [kj/ K]. 11.6 1 vrachtwagen Het gerede bakstenen wordt per vrachtwagen afgevoerd over 150 km. D vw afvoer = 150. 1 = 150 tonkm/ton glas qi vwtonkm = 3,E-08 uit VT 1 qi vw150tonkm = 4,E-06 S levering vw/ ton glas = qivw150tonkm. Maaktover 2 Vrachtwagen [kj/ K]. 11.7 990 mensen Het aantal werknemers op de fabriek schatte Helder op 300. p w = 300 werknemers fu = 1,1 uitbestedingsfactor p a = fu. p w = 330 arbeiders fk = 3 kostwinnersfactor pk = p.fk = 990 mensen Tw = Σ Tw1t/m4 = 352 s /ton glas Td = 45 jaar = 45. 200. 10. 3600 = 3,E+08 sec qi = Tw/Td = 1,E-06 inzetquotient S levering pk mensen / ton glas = qi. pk. Maaktover 1 Mens [ kj/ K ] Verder PM in afwachting van de maaktover. Merk op: dit is exclusief binnnvaartschip en vrachtwagen, want hier is de levering van mensen al doorberekend in de verplaatstovers. 11.8 2,E+19 m³ lucht Men Neme 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 zandgroeve De berg wordt gratis door de domeinbeheerder ter beschikking gesteld.
Voor het eruit te halen zand moet worden betaald, zie onder Betalen. 11.10 150 kg soda Voor 1 ton glas is nodig: 800 kg zand schatting 150 kg soda 50 kg ongebluste kalk De soda wordt geleverd door een sodafabriek. PM in afwachting van AMT 13 Soda. 11.11 50 kg ongebluste kalk De kalk wordt geleverd door een kalkfabriek. In afwachting van AMT 14 Kalk. 11.12 2,2 kg dieselolie wiellader P = 1000 PK = 735 kj/s gemiddeld E wl = P.Tw1 = 11.760 kj /ton glas μ = 0,35 Hf wl = E wl /μ = 33.600 kj/ton glas Hf 2,1 kg dieselolie = 100.000 kj uit KT 2 Neem 2,1 x Hf wl/hf 2,1 kg = 0,706 kg dieselolie Entropisch effect van het nemen van de dieselolie zit in KT 2, zie 1.14. kiepwagen P = 700 PK = 515 kj/s gemiddeld E vm = P.Tw2 = 24.696 kj /ton glas μ = 0,35 Hf kw = E kw /μ = 70.560 kj/ton glas Hf 2,1 kg dieselolie = 100.000 kj uit KT 2 Neem 2,1 x Hf kw/hf 2,1 kg = 1,48 kg dieselolie Entropisch effect van het nemen van de dieselolie zit in KT 2, zie 1.14. binnenvaartschip Is verrekend in VT 14 Binnenvaartschip, zie 11.20 vrachtauto Is verrekend in VT 1 Vrachtwagen, zie 11.20 11.13 148 kg aardgas Helder schatte het energieverbruik voor het smelten van het zand E smelten zand = 6.000.000 kj/ton glas ofwel 2,47. 60 148 kg aardgas/ton glas zie KT.4.1 Met HT 4 Aardgas HT 4 1 ton gas 11.519-84 438 halen AMT 11.13 0,148 ton gas halen 1.707-12 65 11.14 857.143 kj stroom Uit ingewonnen informatie leidde Helder af dat het energieverbruik via stroom ongeveer 1/7 deel is van het aardgasenergieverbruik. E stroom = 1/7. E smelten zand = 857.143 kj/ton glas zie 11.11 Met AMT 4 Fossielstroom: AMT 4 1 kj stroom -0,001-0,001 0,006 AMT 11.14 857.143 kj stroom halen -823-539 4911 Betalen
De prijzen zijn doorberekend in 11.14 e.v, behalve: 11.15 672 voor 800 kg zand Betalen aan de Beheerder voor nemen zand uit de groeve. 80% SiO₂ of wel 800 kg SiO₂ zand M SiO₂ = 0,050 kg/mol Sσ SiO₂ = 0,042 kj/ K.mol Sσ 800 kg SiO₂ = Sσ. 800/M = 672 kj/ K Mengen en Roeren 11.16 800 kg zand winnen zie 11.1 Voor het winnen van 800 kg zand verstookt de wiellader 0,71 kg dieselolie zie 11.10 Met KT 2 Dieselolie: KT 2 2,1 kg dieselolie -19,6-40,0 155,2 verbranden AMT 11.14 0,7 kg dieselolie -6,7-13,6 52,7 verbranden 11.17 800 kg zand 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. 11.18 1000 kg glas smelten Met KT 4 Aardgas: zie 11.11 KT 4 2,47 kg aardgas -48-40 143 verbranden AMT 11.16 148 kg aardgas -2.892-2.386 8.590 verbranden Het sinteren van de klei heeft een gering entopisch effect omdat er vooral smelten en stollen plaatsvindt. 11.19 1000 kg glas nabehandelen 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. 11.20 450 tonkm verplaatsen 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. 800 kg zand verplaatsen met de kiepwagen Voor het verplaatsen van 800 kg klei verstookt de kiepwagen 1,48 kg dieselolie zie 11.12 Met KT 2 Dieselolie: KT 2 2,1 kg dieselolie -19,6-40,0 155,2 verbranden AMT 11.20a 1,5 kg dieselolie -14,0-28,5 110,8 verbranden 800 kg zand verplaatsen met binnenvaartschip Met VT 2 Vrachtschip : zie 11.5 VT 2 1 vstonkm -0,07-0,14 0,55 AMT 11.17b 300 vstonkm -21-42 164 zand
1.000 kg glas verplaatsen met vrachtwagen Met VT 1 Vrachtwagen : zie 11.6 VT 1 1 vwtonkm -2,6-5,8 22,7 AMT 11.17c 150 vwtonkm -387-876 3.400 glas 11.21 0,0045 mensjaren uitvoeren S mj / ton glas = (aantal mensjaren/jaarproductie glas). Eigentover Helder = ( pk /C steenfabriek ). Eigentover Helder = ofwel ( 990 / 219.000 ). Eigentover Helder = in afwachting van de eigentover. 0,0045. Eigentover Helder = Klaar!