卧式储罐不同液位下的容积计算.docx

1、卧式储罐不同液位下的容积计算椭圆形封头卧式储罐图参数：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。卧式储罐内储液总体积计算公式：若密度为，则卧式储罐内储液总重量为：表1 卧式储罐不同液位下容积（重量） rLhVhmh液体密度（kg/m3）储罐

2、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： 其中a=b=r，则有垂直于y轴分成无限小微元，任一微元面积为：当液面高度为h时，椭圆球体内液氨容积为V1= （2）直段筒体部分：筒体的纵断面方程为任一微元的面积为则筒体部分容积为： （3）卧式储罐储液总体积总容积为V=V1+V2，V=+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：实例：某热电厂液氨罐尺寸为：储罐体积5

3、0m3，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1500 %150 1500 %150 150 %若液位高度h以卧罐底部为起点，如下图则卧式储罐内储液总体积计算公式：若密度为，则卧式储罐内储液总重量为：rLhVhmh液体密度（kg/

4、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）1 1 1 其它方法如下：第一种方法 卧式储罐内储液总体积计算公式： 若密度为，则卧式储罐内储液总重量为：VrlLhVhmh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（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1500 出现负数，不复合实际150 150 %150 150 %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： 若密度为，则卧式储罐内储液总重量为：VdlLhVhmh误差液体密度（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）不同液高下计算得到的体积与实际储液体积间误差1500#DIV/0!150 150 %150 150#DIV/0!此公式是由体积公式推算的，相对误差较大，如储罐中储液在一般高度时，体积间误差偏大。此外，由于公式中存在分数，液高为0和最大公式不适用。三种方法对比详见excel表格。