臥式儲罐不同液位下的容積(質(zhì)量)計算

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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 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）； ρ：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。 臥式儲罐內(nèi)儲液總體積計算公式： 若密度為ρ，則臥式儲罐內(nèi)儲液總重量為： 表1 臥式儲罐不同液位下容積（重量） ρ r L h Vh mh 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 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。 （1）橢圓球體部分 該橢圓球體符合橢圓球體公式： 其中a=b=r，則有 垂直于y軸分成無限小微元，任一微元面積為： 當(dāng)液面高度為h時，橢圓球體內(nèi)液氨容積為 V1= （2）直段筒體部分： 筒體的縱斷面方程為 任一微元的面積為 則筒體部分容積為： （3）臥式儲罐儲液總體積 總?cè)莘e為V=V1+V2， V=+ 此公式中液位高度h是以儲罐內(nèi)徑中心為原點，其中a=b=r 化簡后臥式儲罐儲液總體積為： 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=650mm ρ V r l L h h尺 Vh mh 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(biāo)原點）（m） 實際標(biāo)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 1 50 1.3 0.65 8.58 -1.3 0 0.000 0.000 0.00% 1 50 1.3 0.65 8.58 -0.975 0.325 3.619 3.619 1 50 1.3 0.65 8.58 0 1.3 25.078 25.078 0.31% 1 50 1.3 0.65 8.58 0.975 2.275 46.537 46.537 1 50 1.3 0.65 8.58 1.3 2.6 50.155 50.155 0.31% 若液位高度h以臥罐底部為起點，如下圖 則臥式儲罐內(nèi)儲液總體積計算公式： 若密度為ρ，則臥式儲罐內(nèi)儲液總重量為： ρ r L h Vh mh 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） 1 1.3 8.58 0.325 3.619 3.619 1 1.3 8.58 1.3 25.078 25.078 1 1.3 8.58 2.275 46.537 46.537 其它方法如下： 第一種方法 臥式儲罐內(nèi)儲液總體積計算公式： 若密度為ρ，則臥式儲罐內(nèi)儲液總重量為： ρ V r l L h Vh mh 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（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 1 50 1.3 0.65 8.58 0 -1.315 出現(xiàn)負(fù)數(shù)，不復(fù)合實際 1 50 1.3 0.65 8.58 0.325 2.276 2.276 1 50 1.3 0.65 8.58 1.3 25.000 25.000 0.00% 1 50 1.3 0.65 8.58 2.275 47.724 47.724 1 50 1.3 0.65 8.58 2.6 51.315 2.63% 此方式用到參數(shù)較多ρ、V、r、l、L、h。當(dāng)液高為0時理論上液體體積應(yīng)為0，此公式結(jié)果為負(fù)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： 若密度為ρ，則臥式儲罐內(nèi)儲液總重量為： ρ V d l L h Vh mh 誤差 液體密度（kg/m3） 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 1 50 2.6 0.65 8.58 0 #DIV/0! 1 50 2.6 0.65 8.58 0.325 3.786 3.786 1 50 2.6 0.65 8.58 1.3 24.109 24.109 -3.56% 1 50 2.6 0.65 8.58 2.275 52.255 52.255 1 50 2.6 0.65 8.58 2.6 #DIV/0! 此公式是由體積公式推算的，相對誤差較大，如儲罐中儲液在一般高度時，體積間誤差偏大。此外，由于公式中存在分?jǐn)?shù)，液高為0和最大公式不適用。 三種方法對比詳見excel表格。