卧式储罐不同液位下的容积计算

1、椭圆形封头卧式储罐图dhrlilL参数：l ：椭圆封头曲面高度（ m）；l i ：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）；3V：卧式储罐总体积（ m）；：储液密度（ kg/m3）3Vh：对应 h 高度卧罐内储液体积（ m）；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。roh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：V1 2rLr 2 arcsin h - rh - rr 2 -

2、 h - r 2h3Lrr 22若密度为 ，则卧式储罐内储液总重量为：mhVh表 1 卧式储罐不同液位下容积（重量）rLhhhVm液体密度储罐半径圆柱体部分长度储液液位高度储液体积储液重量3）（ m）（ m）（ m）3（ kg）（ kg/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。rhoh尺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：x2y2z21其中 a=b=r，则有x2y2z21a2b2c2a2c2垂直于 y 轴分成无限小微元，任一微元面积为：Syic

3、( a2y2 )a当液面高度为h 时，椭圆球体内液氨容积为hh33c (ay2 )dyc (a2hh2a )V1= Syi dy2aa aa33（ 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Syj2 a2y2 dy则筒体部分容积为：hhy2 dy La 2 (arcsin hh2a2h2V2SyjaL 2 a22)aaa2(arcsinh)2a2（ 3）卧式储罐储液总体积总容积为 V=V1+V2，V=c(a2h4h22a3) +La2(arcsinhh2a2h2)a33aa22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：V1

4、 2rLr 2 arcsin hhr 2 - h2h3Lrr 223实例：某热电厂液氨罐尺寸为：储罐体积50m，直段筒体长度L1=8480mm，封头直段长度L2=40mm ( 圆柱体部分长度为(L 1+L2/2)=8580mm），筒体半径R=a=b=1300mm，封头高度 c=650mmVrlLhh 尺Vhmh误差不同液高下储液液位高储罐总储罐半封头高计算得到的液体密度圆柱体部分度（中点为实际标尺储液体积 储液重量3体积径度3）（kg体积与实际）坐标原点）刻度）（ kg/m3）长度（ m（ m（ ）（ ）储液体积间mmm（ m）误差1500%1501500%150150%若液位高度 h 以卧罐

5、底部为起点，如下图roh则卧式储罐内储液总体积计算公式：V1 2rLr 2 arcsin h - rh - rr 2 - h - r 2h3Lrr 22若密度为 ，则卧式储罐内储液总重量为：mhVhrLhVhmh液体密度储罐半径圆柱体部分长度储液液位高度储液体积（ m）（m）（ m）储液重量（kg）3）3（kg/m（ m）111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：V hV2 l ( h r ) 1( h r ) 2 L ( h r ) 2 hrh 2r 2 arcsin(h r )23 r 3r若密度为 ，则卧式储罐内储液总重量为：mhVhV

6、rlLhhhVm封头高圆柱体液体密度储罐总体积储罐半径储液液位高储液体积储液重量33度部分长3（m）度（ m）（ kg）（ kg/m ）（ m）（ m）度（ m）（ m）1500150150150150误差不同液高下计算得到的体积与实际储液体积间误差出现负数，不复合实际%此方式用到参数较多、 V、r 、l 、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：Vdh d h L( 4 h h d hh3)h1234 h dh若密度为 ，则卧式储罐内储液总重量为：mhVhVdlLhhhVm误差不同液高下计封头高圆柱体液体密度储罐总体积储罐直径储液液位高储液体积储液重量算得到的体积33度部分长3（ m）度（ m）（ kg）与实际储液体（kg/m ）（ m）（ m）（m）度（ m）积间误差1500#DIV/0!150150%