ما هي حاسبة حجم خزان البروبان؟
تقدّر هذه الحاسبة السعة المائية وسعة البروبان القابلة للاستخدام لخزان أسطواني أفقي (على شكل كبسولة) انطلاقًا من قطره وطوله الإجمالي. عادةً ما تُملأ خزانات البروبان حتى نحو 80% من سعتها المائية لإتاحة مجال لتمدد البخار، لذلك تعرض هذه الأداة كلًّا من الحجم المائي الكامل وحجم البروبان القابل للاستخدام. وتجدر الإشارة إلى أن أبعاد الخزانات والجالون المستخدم هنا هي القياسات الأمريكية (الجالون الأمريكي والإنش)، فإن كنت تتعامل مع وحدات مترية فعليك تحويلها أولًا.
طريقة الاستخدام
قِس قطر الخزان الخارجي بالإنش، وكذلك الطول الإجمالي من طرف إلى طرف بالإنش. أدخِل نسبة التعبئة (80% هي الحد الأقصى الآمن المعتمد في الصناعة). تعطيك الحاسبة الحجم الداخلي بالإنش المكعب، والسعة المائية بالجالون الأمريكي، وعدد جالونات البروبان القابلة للاستخدام عند مستوى التعبئة الذي اخترته.
شرح المعادلة
يُنمذَج خزان البروبان على شكل كبسولة: أسطوانة تنتهي بنصف كرة عند كل طرف. مع نصف القطر \(r = \text{القطر} \div 2\)، يشكّل نصفا الكرة معًا كرة كاملة، بينما يبلغ طول الجزء الأسطواني الأوسط \((L - 2r)\). وبذلك:
$$V = \pi \cdot r^{2} \cdot (L - \text{القطر}) + \frac{4}{3} \cdot \pi \cdot r^{3}$$
حوّل الإنش المكعب إلى جالون أمريكي بالقسمة على 231 (الجالون الأمريكي الواحد = 231 إنشًا مكعبًا). الجالونات القابلة للاستخدام = جالونات الماء × نسبة التعبئة.
مثال تطبيقي
لخزان قطره 30 إنشًا وطوله 68 إنشًا عند تعبئة 80%: \(r = 15\)، وطول الأسطوانة \(= 68 - 30 = 38\). إذن $$V = \pi \cdot 15^{2} \cdot 38 + \frac{4}{3} \cdot \pi \cdot 15^{3} = \pi \cdot 8550 + \pi \cdot 4500 = 13050\pi \approx 41{,}000.4 \text{ إنش مكعب}.$$ جالونات الماء \(= 41{,}000.4 \div 231 \approx 177.49\). القابل للاستخدام \(= 177.49 \times 0.80 \approx 141.99\) جالونًا.
الأسئلة الشائعة
لماذا 80% فقط؟ يتمدد البروبان السائل مع ارتفاع درجة الحرارة؛ ووجود فراغ بنسبة 20% يمنع حدوث ضغط زائد خطير، لذلك تُملأ الخزانات حتى 80% كحد أقصى.
هل أطراف الخزانات الحقيقية أنصاف كرات تمامًا؟ تستخدم خزانات كثيرة رؤوسًا مقعّرة أو إهليلجية أكثر تسطّحًا، لذا فإن نموذج الكبسولة هذا تقريب جيد وليس قيمة دقيقة تمامًا.
كم يساوي الجالون الأمريكي بالإنش المكعب؟ يساوي بالضبط 231 إنشًا مكعبًا.
