臥式儲罐不同液位下的容積(質(zhì)量)計算

1、臥式儲罐不同液位容積（質(zhì)量）計算橢圓形封頭臥式儲罐圖d參數(shù)：l ：橢圓封頭曲面高度（ m ）；li ：橢圓封頭直邊長度（ m）；L：臥罐圓柱體部分長度（ m）；r ：臥式儲罐半徑（ d/2，m）；d：臥式儲罐內(nèi)徑，（ m）h：儲液液位高度（ m）；V：臥式儲罐總體積（ m3）；：儲液密度（ kg/m3）Vh：對應(yīng) h 高度臥罐內(nèi)儲液體積（ m3）；mh：對應(yīng) h 高度臥罐內(nèi)儲液重量（ kg）；橢圓形封頭臥式儲罐由直段筒體及兩側(cè)封頭組焊而成，去掉直段筒體，兩側(cè)封頭可組成橢圓球體。簡化模型圖如下以儲罐底部為起點的液高臥式儲罐內(nèi)儲液總體積計算公式：2r3LLr 2 arcsin h-rrh-2rr

2、2rh-r 2若密度為 ，則臥式儲罐內(nèi)儲液總重量為：mhVh表 1 臥式儲罐不同液位下容積（重量）rLhVhmh液體密度（kg/m3）儲罐半徑（m）圓柱體部分長度（m）儲液液位高度（m）儲液體積（m3）儲液重量（kg）備注：該計算公式推導(dǎo)過程如下臥式儲罐不同液位 下的容積簡化計算公橢圓形封頭臥式儲罐由直段筒體及兩側(cè)封頭組焊而成，去掉直段筒體，兩側(cè)封頭可組成橢圓球體。橢圓球體部分該橢圓球體符合橢圓球體公式：2 2 2 2 2 2x2 y2 z2 1 其中 a=b=r ，則有 x 2 y z2 1 a b c a c垂直于 y 軸分成無限小微元，任一微元面積為：Syi c (a2 y2)a當液面高

3、度為 h 時，橢圓球體內(nèi)液氨容積為h 3 3V1= aSyidya ac(a2 y2)dy ac (a2h h3 23a )直段筒體部分：筒體的縱斷面方程為 x2 y2 a2任一微元的面積為 Syj 2 a2 y2 dyhV2a Syj2ah2 a2 h2 2)則筒體部分容積為：L 2 a2 y2dy La 2(arcsin h aa( arcsin h )2 a 23）臥式儲罐儲液總體積總?cè)莘e為 V=V1+V2 ，2 3 2c 2 4h 2a 2 h h 2 2 V= (a h )+ La (arcsin 2 a h ) a 3 3 a a22此公式中液位高度 h 是以儲罐內(nèi)徑中心為原點，其

4、中 a=b=r化簡后 臥式儲罐儲液總體積為：21 2r Lr 2 arcsin h3L rr2r2-h2實例：某熱電廠液氨罐尺寸為：儲罐體積 50m3，直段筒體長度 L1=8480mm， 封頭直段長度 L2=40mm （圓柱體部分長度為 （L1+L2/2）=8580mm），筒體半徑 R=a=b=1300mm，封頭高度 c=650mmVrlLhh尺Vhmh誤差液體密度（ kg/m3）儲罐總 體積 （m3）儲罐半 徑（m）封頭高 度（m）圓柱體部分長度（ m）儲液液位高 度（中點為 坐標原點）（m）實際標尺 刻度儲液體積（m3）儲液重量 （kg）不同液高下 計算得到的 體積與實際 儲液體積間 誤差

5、1501.30.658.58-1.300.0000.0000.00%1501.30.658.58-0.9750.3253.6193.6191501.30.658.5801.325.07825.0780.31%1501.30.658.580.9752.27546.53746.5371501.30.658.581.32.650.15550.1550.31%若液位高度 h 以臥罐底部為起點，如下圖r roh則臥式儲罐內(nèi)儲液總體積計算公式：2r3LLr 2 arcsin h-rrh-rr2h-r 2若密度為 ，則臥式儲罐內(nèi)儲液總重量為：mhVhrLhVhmh液體密度儲罐半徑圓柱體部分長度儲液液位高度儲

6、液體積儲液重量（kg）（kg/m3）（m）（m）（m）（m3）11.38.580.3253.6193.61911.38.581.325.07825.07811.38.582.27546.53746.537其它方法如下：第一種方法臥式儲罐不同液位 下的容積簡化計算公臥式儲罐內(nèi)儲液總體積計算公式：V hV2(h r ) 2 h r2l (h r )1 (h r3 ) L( h r ) 2hr h 2 r 2 arcsin( h r )3r r若密度為 ，則臥式儲罐內(nèi)儲液總重量為：mhVhVrlLhVhmh誤差液體密度 （kg/m 3）儲罐總體積（m3）儲罐半徑（m）封頭高 度（m）圓柱體 部分長

7、度（ m）儲液液位高 度（m）儲液體積（m3）儲液重量（kg）不同液高下計 算得到的體積 與實際儲液體 積間誤差1501.30.658.580-1.315出現(xiàn)負數(shù)，不 復(fù)合實際1501.30.658.580.3252.2762.2761501.30.658.581.325.00025.0000.00%1501.30.658.582.27547.72447.7241501.30.658.582.651.3152.63%此方式用到參數(shù)較多 、V、r、l、L、h。當液高為 0 時理論上液體體 積應(yīng)為 0，此公式結(jié)果為負值，不合邏輯。第二種方法臥式儲罐內(nèi)儲液總體積計算公式：12dh d h L(43h h d h4 hhd3 h )4 h d h若密度為 ，則臥式儲罐內(nèi)儲液總重量為：mhVhVdlLhVhmh誤差液體密度（kg/m 3）儲罐總體積（m3）儲罐直徑（m）封頭高 度（m）圓柱體 部分長 度（m）儲液液位高度（ m）儲液體積（m3）儲液重量（kg）不同液高下計 算得到的體積 與實際儲液體 積間誤差1502.60.658.580#DIV/0!1502.60.658.580.3253.7863.7861502.60.658.581.324.10924.109-3.56%1502.60.658.582.27552.