油罐容積計(jì)算

1、油罐儲(chǔ)油量的校核油罐容積與儲(chǔ)油量在設(shè)計(jì)資料中，立式油罐和臥式油罐均只有最大容積數(shù)據(jù)，但沒(méi)有容積與油罐內(nèi)儲(chǔ)油高度的對(duì)應(yīng)關(guān)系；因此，油庫(kù)的儲(chǔ)油量經(jīng)常估算不準(zhǔn)，誤差很大，不利于鍋爐燃油消耗的分析、核算和監(jiān)督。為了建立油罐高度與儲(chǔ)油量的數(shù)學(xué)模式，實(shí)測(cè)了臥式油罐的直徑（內(nèi)徑2.520、 長(zhǎng)度、兩端球面封頭等數(shù)據(jù)。同時(shí)，查找、核實(shí)了立式油罐的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)精確、 認(rèn)真地計(jì)算（油位精確到0. 01m）,得到了油罐的高度與儲(chǔ)油量的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)，并實(shí)測(cè)了 #0輕柴油的密度（0. 830. 84t/m3）,按0. 84t/m彳的密度計(jì)算，建立了油罐 罐容表，經(jīng)過(guò)一個(gè)月的實(shí)際檢驗(yàn)，其誤差在1.5%左右。50m3臥式油罐

2、儲(chǔ)油量的計(jì)算臥式油罐的儲(chǔ)油量與其罐內(nèi)儲(chǔ)油高度的數(shù)學(xué)關(guān)系，是非線性函數(shù)。經(jīng)查找資料和現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)，建立了臥式油罐儲(chǔ)油量與其油位的數(shù)學(xué)模式。該模 式 同樣適用于類(lèi)似容器容積的計(jì)算。臥式油罐主體簡(jiǎn)圖臥式油罐主體外形見(jiàn)圖，已知油罐圓柱體半徑為R二1.26m,長(zhǎng)度為L(zhǎng)仁9.6m,油罐兩端凸型圭寸頭最大長(zhǎng)度均為L(zhǎng)2二0. 5m ;一、油罐圓柱體部分容積Vi的計(jì)算設(shè)油罐圓柱體油面寬度為2B,油面距罐頂高度為H ；則油位為：2R- H ；油罐橫截面積為：滬nF,設(shè)未儲(chǔ)油部分的弓形截面積為mi,則儲(chǔ)油部分的截面積為Sw- mi；儲(chǔ)油體積為:Vi=SLi1.弓形截面積mi的計(jì)算：扇形面積 Si=RL/2= GR2/2

3、,而 0=2（ n /2）_ArcSin（R 一 H）/R 故：Si=（ n /2） 一 ArcSinE（R 一 H）/RR 2 三角面積 S2二2B（R H）/2= B（R H） 由相交弦定律知:B2=H（R 一 H） +R= H（2R 一 H） 得:B= H（2R 一 H）嚴(yán),貝lj S2=（R 一 H） H（2R 一 H） i/2 故：mi二 Si 一 S2=（ n /2） 一 ArcSin（R 一 H）/RR 2 一 （R一 H） H（2R 一 H）1 - 2.油罐圓柱體 部分的儲(chǔ)油體積Vi二SLi=( mmi) Li=n R2 ( n /2) ArcSinE(R H)/RR 2 (R

4、 H) H(2R H)Li 其中，R 已知， Vi僅與油面距罐頂高度H即變量油位有關(guān)。二、油罐兩端凸型封頭容積V2的計(jì)算凸型封頭近似為球面封頭，可簡(jiǎn)化為球缺體容積的計(jì)算。由于兩端凸型封頭對(duì)稱(chēng)，僅需計(jì)算一端即可。球缺體水平截面是弓形，其截面積的大小隨油位的高低而變化，球缺體水平 截面是同心圓，園心的垂直軸心線固定不變，圓心到球缺底線(即圓柱罐體的焊 接 線)的距離L3是一定值。已知球缺的最大長(zhǎng)度L2和相應(yīng)點(diǎn)的寬度(等于圓柱體的直徑)，由相交弦定律可 知：2 2L2 (2L3 + L2)=R2, 解之得：L3二(R 一 L2)/2L2= 1. 3376 m,0. 5 - 1. 8376 m由此可知

5、球體半徑r = L3 + L2= 1. 3376 +而L4是隨油位變化的變量。1.球缺水平截面積邊的計(jì)算； 0 2r球缺底線0 丨球缺體垂直截面球缺軸心線球缺底線球缺體油平面截面 球缺的弓形水平截面，其面積為扇形面積與三角形面積之差。a) 計(jì)算扇形面積S3扇形面積 S3= 0IRHV2,而 Oi二 n 2 02,他二ArcSin(L3/ RH) , RH 二 L3 + L4 在球缺體垂 直截面圖中可知：0= ArcSin(R 一 H)/ r,而 Tan 0= (R一 H)/ RH, 求得：RH 二(R一H)/TanArcSin(R H)/ r 故得：0二冗一 2 ArcSin(L3/ RH)=

6、n 2 ArcSinL 3TanArcSin (R H)/ r /(R H)S3= 0 RH72= n 2 ArcSinL 3TanArcSin(R H)/ r /(R H) R H 72=n 2 ArcSin L 3TanArcSin (R H) / r /(R H)x (R H) /TanArcSin (R H)/ r 72b) 計(jì)算三角面積S4三角面積S4=2 Ri L3 /2= L3 Ri,在球缺體油平面截面圖中可知：TanO=Ri,故：Ri= L3/ TanO= L3/ Tan ArcSin(L3/ RH)=L3/ Tan ArcSinL3 TanArcSin(R 一 H)/ r/

7、(R一 H) S4= L3 Ri= L32/ Tan ArcSi n L 3 Tan ArcSi n(R 一 H)/ r/ (R 一 H) C)計(jì)算弓形面積邊弓形面積m2二S3 S42.計(jì)算球缺儲(chǔ)油容積V2V2二 2m2 (2R一 H)=2 (S3一 S4) (2R一 H)S3、S4中僅有變量H即油位。三、臥罐容積V的計(jì)算整理如下：已矢口數(shù)據(jù)：R二 1.26m, r = 1. 8376m, Li二9. 6m,L2=0. 5m, L3二 1. 3376m n R2= 4. 9876m2計(jì)算項(xiàng)目:V二VI + V2VI =n R2 ( n /2) ArcSi nE(R H)/RR 2 (R H)

8、H(2R H)12 LI V2= 2(S3 S4) (2R H)S3= n 2ArcSinL 3TanArcSin(R H)/r/(R H)x (R H)/TanArcSin(R H)/r /2S4= L32/ Tan ArcSin L 3 TanArcSin(R 一 H)/ r / (R 一 H) 0#輕柴匯|密度化驗(yàn)為：P =0. 830. 84t/mP,則臥式油罐儲(chǔ)油量為：G二p V (t)經(jīng)過(guò)計(jì)算，將50用臥式油罐容積與高度的對(duì)應(yīng)關(guān)系整理為罐容表見(jiàn)下表(油位按0.05m分級(jí))：50m3臥式油罐罐容表油位容積重量油位容積重量油位容積重量m3 mtm3 mtm3 mt0.000. 00 :

9、0. 000. 85 14. 84 1247 1.7C36.4130. 580.010. 020. 020. 90 15.07 1350 1.7537. 6031.590. 050.230. 190. 95 17.31 1454 1.8038. 7832. 570. 100. 64 10. 541.00 18. 57 1560 1.8539. 9233. 530. 151. 170. 981.05 19.84 1667 1.9041.0434. 470.201.801.511. 10 21. 12 1774 1.9542. 1235. 380.252.512. 111. 15 2：2.41 1

10、883 2. 0043. 1636. 260. 303.282.761.20 2：3. 71 1991 2.0544. 1737. 100. 354. 123. 461.25 2!5.00 2100 2. 1045. 1337.910. 405. 02 14.211.26 2!5.26 2122 2. 1546. 0538.680. 455.965.011. 30 25. 30 2209 2. 2046.9139.410. 506. 955. 841. 35 27. 59 2318 2.2547. 7140. 080.557.986. 701.40 2(8. 88 2426 2. 3048. 4540. 700.609. 05 :7.601.45 3().17 2534 2. 3549. 1141.250. 6510. 158.531. 50 31. 44 2641 2.4049. 6841.730. 7011.29 19. 481. 55 3：2. 71 2747 2.4550. 1542. 120. 751