Bestemmelse af den optimale tømningstid for gastankvogn.

Flaskegas er groft taget en blanding af propan og butan. Det opbevares under tryk,
og i denne tilstand er det flydende, idet der er ligevægt mellem en gasfase og en
vædskefase.

Når en tankvogn tømmes, sætter man først overtryk på tanken ved at suge med en kompressor fra en anden tank og trykke på den pågældende tank, der ønskes tømt. Når den flydende gas herefter er ude, udligner man overtrykket og har derefter kun luftformig gas i noget nær mætningstilstanden ved den herskende temperatur tilbage i tankvognen.

Da man ikke fra alle raffinaderiers side får godtgjort denne luftformige gas, skal
den udsuges. Dette sker med samme kompressor som ovenfor, der nu suger på tankvognen
og trykker gas på en anden tank.

Mens der ikke er nogen tvivl om, at al den flydende gas skal tømmes ud, er det et problem, hvorlænge det kan betale sig at suge på en tank med luftformig gas, da vægten af hver m3 gas, man suger ud af tanken, bliver mindre og mindre, efterhånden som trykket falder.

Nedenfor er foretaget en beregning af den optimale tømningstid.

Det gælder altså om at bestemme, hvor længe det kan betale sig at suge. Udfra en
grænsebetragtning må det gælde, at det kan betale sig at suge lige så længe, som
prisen for den udsugede gas er større end eller lig med omkostningerne ved at suge.
Pr. tidsenhed udsuger kompresoren:

(I)

Prisen for denne gas er:

---

1) Civilingeniør.

De variable omkostninger pr. tidsenhed herved er arbejdslon og clektricitet: l+s.
Ved »break-even«-punktet gilder altsa:

eller

(II)

Idet indices 0 betegner begyndelsestilstanden for den luftformige gas, nar man begynder
at tomsuge, ma msengden af gas, der udsuget fra tankvognen til enhver tid
vaere:

(III)

Differentieres (III) med hensyn til v fas:

Af (I) fas:

hvoraf fås:

Integreres dette sidste udtryk over den periode, der suges i, fas:

Der emu fundet et udtryk for, hvorledes det specifikke volumen varierer med tiden.
Man kan da let finde det tidspunkt, hvor det ikke tengere kan betale sig at suge mere,
ved at indsaette udtrykket for v (II).

Altså:

Ovenfor er stiltiende gjort folgende forudsastninger:

1. Der er ikke regnet med, at lejen af tankvognen bliver vaesentlig sterre, fordi man
beholder vognen et par timer mere. Vil man indfere denne faktor, er det blot at
foroge leddet l+s med tanklejen pr. h.

2. Der er regnet med, at kompressorens volumetriske virkningsgrad er konstant, men faktisk falder den efterhånden, som trykforskellen mellem tankvognen og den tank, der trykkes over i, stiger, hvad der fører til, at kompressorens praktiske slagvolumen, der er proportionalt med den volumetriske virkningsgrad, falder tilsvarende. Men indflydelsen er ikke stor ved de trykforskelle, der arbejdes med. og beregningerne ville blive unødigt komplicerede, hvis der skulle tages hensyn dertil.

3- Der er ikke regnet med, at kraftforbruget stiger, efterhanden som trykforskellen
foreges, dels da stigningen er ret lille, og dels da kraftforbruget er übetydeligt
i forhold til arbejdslennen (—(— > 10).
s

I udtrykket for den optimale tamningstid indgar to storrelser, der varierer fra den
ene tankvognstamning til den anden, nemlig arbej dsbnnen I og den luftformige gas'
specifikke volumen vq ved udsugningens begyndelse.

ad I: Denne varierer efter, om man skal have overtid pa og i bekraeftende fald
efter hvilken sats, den skal beregnes.

ad fo: Den luftformige gas' specifikke volumen afhaenger dels af blandingsforholdet mellem propan og butan karakteriseret ved vsegtfylden af den flydende gas ved 15° C (i₁₅) og dels af tankvognens temperatur, nar udsugningen starter, som kan regnes lig dagtemperatur.

Praktisk anvendelse.

Problemet er herefter at tillempe ovenstaende til praktisk brug. Dette er gjort ved
en slags nomogram, hvor man hurtigt ved forskellige temperaturer og timelanssatser
samt for forskellige gasblandinger kan udregne tomningstiden.

Følgende størrelser er konstante:
Tankvognsvolumenet R.

Kompressorens slagvolumen q.

Kompressorens kraft- og olieforbrug s.

Faktorer, der varierer:

Arbejdslønnen er beregnet ud fra en timelønsgrundsats. Hertil lægges 2^ % til
dækning af lønafhængige omkostninger, såsom feriepenge, forsikringer, sociale foranstaltninger
m. v.

For første overtime skal betales 3$xk % ekstra og for hver af de følgende 50 %.
Det specifikke volumen v fås som funktion af temperatur og blandingsforhold fra
et kurveblad, som kombineres med tre kurver for den optimale tømningstid, gældende
for hver af de tre timelønssatser. Se fig.

Fremgangsmåden ved bestemmelsen af tømningstiden for den luftformige gas bliver
da følgende:

I yderste venstre side af nomogrammets nedre halv Jel findes den temperatur, man regner med, tankvognen har. Man går derefter vau.Jret til højre, indtil man møder den kurve, hvis vægtfylde svarer til tankvognens gas ved 15° C (d_i 5), og som vil fremgå af forsendelsespapirerne. Herfra går man lodiet opad, indtil man træffer den kurve, hvis timesats man skal regne med på pågæld'tade tidspunkt. Fra dette punkt gås vandret til venstre, og på den lodrette akse på nomogrammets øverste venstre halvdel findes herefter, hvorlænge det kan betale sig at suge på tankvognen.

Man bemærker da, at det ikke altid kan betale sig at suge på tankvognen, og det
kan nogenlunde generelt siges, at det kun kan betaie sig, når tømningstiden t er større
end 0.1 h.

Det er således lykkedes ved nogle enkelte og fuldt tilladelige tilnærmelser at lave
et nomogram, som hurtigt giver svar på, hvorlænge det kan betale sig at suge på en
tankvogn.