卧式储罐不同液位容积(质量)计算
椭圆形封头卧式储罐图
drl参数:
hLli
l:椭圆封头曲面高度(m); li:椭圆封头直边长度(m); L:卧罐圆柱体部分长度(m); r:卧式储罐半径(d/2,m); d:卧式储罐内径,(m) h:储液液位高度(m); V:卧式储罐总体积(m3); ρ:储液密度(kg/m3)
Vh:对应h高度卧罐内储液体积(m3); mh:对应h高度卧罐内储液重量(kg);
椭圆形封头卧式储罐由直段筒体及两侧封头组焊而成,去掉直段筒体,两侧封头可组成椭圆球体。简化模型图如下。
rho以储罐底部为起点的液高
卧式储罐内储液总体积计算公式:
?h-r??h-r?2????2r??2?2Vh??1???Lr?arcsin?2r-?h-r????rr2???3L???
若密度为ρ,则卧式储罐内储液总重量为:
mh??Vh
表1 卧式储罐不同液位下容积(重量)
ρ 液体密度 3(kg/m) r 储罐半径 (m) L h Vh 储液体积 3(m) mh 储液重量 (kg) 圆柱体部分长度储液液位高度(m) (m) 备注:
该计算公式推导过程如下
卧式储罐不同液位下的容积简化计算公
椭圆形封头卧式储罐由直段筒体及两侧封头组焊而成,去掉直段筒体,两侧封头可组成椭圆球体。
hh尺or以储罐中心为起点的液高
(1)椭圆球体部分
该椭圆球体符合椭圆球体公式:
x2y2z2x2?y2z2???1 其中a=b=r,则有?2?1 a2b2c2a2c垂直于y轴分成无限小微元,任一微元面积为:
Syi??ca(a2?y2)
当液面高度为h时,椭圆球体内液氨容积为
V1=??aSyidy???ahh?ch32a3(a?y)dy?(ah??) aa3322?c2(2)直段筒体部分:
筒体的纵断面方程为x2?y2?a2 任一微元的面积为Syj?2a2?y2dy 则筒体部分容积为:
hh2?V2??Syj?L?2a?ydy?La(arcsin?2a2?h2?) ?a?aaa2hh222(??2?arcsinh??) a2(3)卧式储罐储液总体积
总容积为V=V1+V2,
4h22a3hh2?2?)+La(arcsin?2a2?h2?) V=(ah?a33aa2?c2此公式中液位高度h是以储罐内径中心为原点,其中a=b=r 化简后卧式储罐储液总体积为:
hh????2r??2?22Vh??1???Lr?arcsin?2r-h???rr2?? ?3L???实例:某热电厂液氨罐尺寸为:储罐体积50m3,直段筒体长度L1=8480mm,封头直段长度L2=40mm (圆柱体部分长度为(L1+L2/2)=8580mm),筒体半径R=a=b=1300mm,封头高度c=650mm
ρ V r l L h h尺 Vh mh 误差 储罐总储罐半封头高液体密度体积 径 度 (kg/m3) 3(m) (m) (m) 1 1 1 1 1 50 50 50 50 50 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 0.65 0.65 0.65 0.65 0.65 不同液高下储液液位高计算得到的圆柱体部分度(中点为实际标尺储液体积储液重量体积与实际长度(m) 坐标原点)刻度 (m3) (kg) 储液体积间(m) 误差 8.58 8.58 8.58 8.58 8.58 -1.3 -0.975 0 0.975 1.3 0 0.325 1.3 2.275 2.6 0.000 0.000 3.619 3.619 25.078 25.078 46.537 46.537 0.00% 0.31% 50.155 50.155 0.31%
若液位高度h以卧罐底部为起点,如下图
rho 则卧式储罐内储液总体积计算公式:
?h-r??h-r?2????2r??2?2Vh??1???Lr?arcsin?2r-?h-r????rr2???3L???
若密度为ρ,则卧式储罐内储液总重量为:
mh??Vh ρ 液体密度 (kg/m3) r 储罐半径 (m) L h Vh 储液体积 (m3) mh 储液重量(kg)圆柱体部分长度储液液位高度(m) (m)