卧式储罐不同液位下的容积(质量)计算

1、卧式储罐不同液位下的容积 量）计算卧式储罐不同液位容积（质量）计算椭圆形封头卧式储罐图L lih参数：I：椭圆圭寸头曲面高度（m）；h：椭圆圭寸头直边长度（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）;P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。简化模型图如下以储罐底部为起点的液咼卧式储罐内储液总体积计算公式:了2r、-21+iLr（h-r） arc

2、si nrh-rr2I丿若密度为P，则卧式储罐内储液总重量为：m Vh表1卧式储罐不同液位下容积(重量)prLhVhmh液体密度(kg/m3)储罐半径(m)圆柱体部分长度(m)储液液位高度(m)储液体积(m3)储液重量(kg)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。(1)椭圆球体部分该椭圆球体符合椭圆球体公式:2xay zb2厂12 2 2其中a=b=r，贝卩有x 2$ =1a c垂直于y轴分成无限小微元，任一微元面积为：c , 22、Syi(ay)a当液面高度为h时，椭圆球体内液氨

3、容积为hh 二 J 22、 c. 2. h3 2a3、V1- Syidy = a (a-y )dy (ah)qaa33(2)直段筒体部分：筒体的纵断面方程为x2 y22任一微元的面积为Syj =2,a2 -y2dy则筒体部分容积为：hV2a Syjh h2 r 2 二-2 ,a -h2-a a2=L J 2a2 _ y2dy = La2(arcsin h +占 需2 _h2 +二)a亠兀h兀( arcs in )2a2(3)卧式储罐储液总体积总容积为V=V1+V2，232V=山心午 一4 +2) + La2(arcsin +-hVah2 +) a33a a22r此公式中液位高度h是以储罐内径中

4、心为原点，其中 a=b=r化简后卧式储罐储液总体积为:Vh十+空让启arcsin3L 一rgr2-h2r2丿实例：某热电厂液氨罐尺寸为：储罐体积50m3,直段筒体长度Li=8480mm,封头直段长度 L2=40mm （圆柱体部分长度为（Li+L2/2）=8580mm），筒体半径R=a=b=1300mm，圭寸头高度 c=650mmPVrlLhh尺Vhmh误液体密度（kg/m3）储罐总 体积（m）储罐半 径（m封头高 度（m圆柱体部分 长度（m储液液位高 度（中点为 坐标原点）（m实际标尺 刻度储液体积（m）储液重量（kg）不同液咼下 计算得到的 体积与实际 储液体积间误1501.30.658.5

5、8-1.300.0000.0000.00%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以卧罐底部为起点，如下图h则卧式储罐内储液总体积计算公式:3L -agin 丄工斗 r2-h-r r r2丿若密度为p，则卧式储罐内储液总重量为:prLhVhmh液体密度(kg/m3)储罐半径(m)圆柱体部分长度(m)储液液位高度(m)储液体积(m3)储液重量

6、(kg)11.38.580.3253.6193.61911.38.581.325.07825.07811.38.582.27546.53746.537其它方法如下:第一种方法卧式储罐不同液位 下的容积简化计算公卧式储罐内储液总体积计算公式:Vh(h - r)2/r 2h - r3r32 丨二(h - r) 13 L ( h - r 八 2 hr - h rarcsin()只r若密度为p，贝S卧式储罐内储液总重量为:pVrlLhVhmh误液体密度(kg/m3)储罐总体积(m3)储罐半径(m)封头高 度(m)圆柱体 部分长 度(m)储液液位高 度(m)储液体积(m3)储液重量(kg)不同液咼下计

7、算得到的体积 与实际储液体 积间误差1501.30.658.580-1.315出现负数，不 复合实际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%此方式用到参数较多p V、r、I、L、h。当液高为0时理论上液体体积应为0,此公式结果为负值，不合逻辑。第二种方法卧式储罐内储液总体积计算公式：兀4 h3Vhdh d - h L(h、h d - h)1234hdh若密度为p，则卧式储罐内储液总重量为：m VhpVdILhVhmh误液体密度(kg/m3)储罐总体积(m3)储罐直径(m)封头高 度(m)圆柱体 部分长 度(m)储液液位高度(m)储液体积(m3)储液重量(kg)不同液咼下计 算得到的体积 与实际储液体 积间误差1502.60.658.580#DIV/0!1502.60.658.580.3253.7863.7861502.60.658.581.324.10924.109-3.56%1502.60.658.582.2