卧式储罐不同液位下的容积(质量)计算

1、卧式储罐不同液位容积（质量）计算椭圆形封头卧式储罐图d参数：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）；：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高卧式储罐内储液总体积计算公式：2r3LLr 2 arcsin h-rrh-2rr

2、2rh-r 2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）rLhVhmh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。椭圆球体部分该椭圆球体符合椭圆球体公式：2 2 2 2 2 2x2 y2 z2 1 其中 a=b=r ，则有 x 2 y z2 1 a b c a c垂直于 y 轴分成无限小微元，任一微元面积为：Syi c (a2 y2)a当液面高

3、度为 h 时，椭圆球体内液氨容积为h 3 3V1= aSyidya ac(a2 y2)dy ac (a2h h3 23a )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 2 a2 y2 dyhV2a Syj2ah2 a2 h2 2)则筒体部分容积为：L 2 a2 y2dy La 2(arcsin h aa( arcsin h )2 a 23）卧式储罐储液总体积总容积为 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 是以储罐内径中心为原点，其

4、中 a=b=r化简后 卧式储罐储液总体积为：21 2r Lr 2 arcsin h3L rr2r2-h2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=650mmVrlLhh尺Vhmh误差液体密度（ 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（中点为 坐标原点）（m）实际标尺 刻度储液体积（m3）储液重量 （kg）不同液高下 计算得到的 体积与实际 储液体积间 误差

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 以卧罐底部为起点，如下图r roh则卧式储罐内储液总体积计算公式：2r3LLr 2 arcsin h-rrh-rr2h-r 2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

6、液体积储液重量（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(h r ) 2 h r2l (h r )1 (h r3 ) L( h r ) 2hr h 2 r 2 arcsin( h r )3r r若密度为 ，则卧式储罐内储液总重量为：mhVhVrlLhVhmh误差液体密度 （kg/m 3）储罐总体积（m3）储罐半径（m）封头高 度（m）圆柱体 部分长

7、度（ m）储液液位高 度（m）储液体积（m3）储液重量（kg）不同液高下计 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 、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：12dh d h L(43h h d h4 hhd3 h )4 h d h若密度为 ，则卧式储罐内储液总重量为：mhVhVdlLhVhmh误差液体密度（kg/m 3）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）不同液高下计 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%1502.60.658.582.27552.