油罐容积计算430.pdf

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1、.油罐储油量的校核 油罐容积与储油量在设计资料中，立式油罐和卧式油罐均只有最大容积数据，但没有容积与油罐内储油高度的对应关系；因此，油库的储油量经常估算不准，误差很大，不利于锅炉燃油消耗的分析、核算和监督。为了建立油罐高度与储油量的数学模式，实测了卧式油罐的直径（内径2.52m）、长度、两端球面封头等数据。同时，查找、核实了立式油罐的设计数据，经过精确、认真地计算（油位精确到 0.01m），得到了油罐的高度与储油量的对应数据，并实测了#0 轻柴油的密度（0.830.84t/m3），按 0.84t/m3的密度计算，建立了油罐罐容表，经过一个月的实际检验，其误差在 1.5%左右。50m3卧式油罐储

2、油量的计算 卧式油罐的储油量与其罐内储油高度的数学关系，是非线性函数。经查找资料和现场核实，建立了卧式油罐储油量与其油位的数学模式。该模式同样适用于类似容器容积的计算。卧式油罐主体简图油位线 卧式油罐主体外形见图，已知油罐圆柱体半径为 R=1.26m，长度为 L1=9.6m，油罐两端凸型封头最大长度均为 L2=0.5m；一、油罐圆柱体部分容积 V1的计算 设油罐圆柱体油面宽度为 2B，油面距罐顶高度为 H；则油位为：2RH；油罐横截面积为：m=R2，设未储油部分的弓形截面积为 m1，则储油部分的截面积为 S=mm1；储油体积为：V1=SL1 1.弓形截面积 m1的计算：扇形面积 S1=RL/2

3、=R2/2，而=2(/2)ArcSin(RH)/R 故：S1=(/2)ArcSin(RH)/RR2 三角面积 S2=2B(RH)/2=B(RH)由相交弦定律知：B2=H(RH)+R=H(2RH)得：B=H(2RH)1/2，则 S2=(RH)H(2RH)1/2 故：m1=S1S2=(/2)ArcSin(RH)/RR2(RH)H(2RH)1/2 2.油罐圆柱体部分的储油体积.V1=SL1=(mm1)L1=R2(/2)ArcSin(RH)/RR2(RH)H(2RH)1/2L1 其中，R 已知，V1仅与油面距罐顶高度 H 即变量油位有关。二、油罐两端凸型封头容积 V2的计算 凸型封头近似为球面封头，可

4、简化为球缺体容积的计算。由于两端凸型封头对称，仅需计算一端即可。球缺体水平截面是弓形，其截面积的大小随油位的高低而变化，球缺体水平截面是同心圆，园心的垂直轴心线固定不变，圆心到球缺底线（即圆柱罐体的焊接线）的距离 L3是一定值。已知球缺的最大长度 L2和相应点的宽度(等于圆柱体的直径)，由相交弦定律可知：L2(2L3L2)=R2，解之得：L3(R2L22)/2L21.3376 m，由此可知球体半径 rL3L21.33760.51.8376 m 而 L4是随油位变化的变量。1.球缺水平截面积 m2的计算 球缺底线3球缺轴心线球缺体垂直截面球缺体油平面截面球缺底线12油位线球缺的弓形水平截面，其面

5、积为扇形面积与三角形面积之差。a)计算扇形面积 S3 扇形面积 S3=1RH2/2，而 1=22，2ArcSin(L3/RH)，RHL3L4 在球缺体垂直截面图中可知：3ArcSin(RH)/r，而 Tan3(RH)/RH，求得：RH(RH)/TanArcSin(RH)/r 故得：1=2 ArcSin(L3/RH)=2 ArcSinL3TanArcSin(RH)/r/(RH)S31RH2/2=2 ArcSinL3TanArcSin(RH)/r/(RH)RH 2/2 2 ArcSinL3TanArcSin(RH)/r/(RH)(RH)/TanArcSin(RH)/r2/2 b)计算三角面积 S4

6、 三角面积S4=2 R1 L3/2=L3 R1，在球缺体油平面截面图中可知：Tan2L3/R1，故：R1=L3/Tan2=L3/Tan ArcSin(L3/RH)=L3/Tan ArcSinL3 TanArcSin(RH)/r/(RH)S4=L3 R1=L32/Tan ArcSin L3 TanArcSin(RH)/r/(RH).c)计算弓形面积 m2 弓形面积 m2=S3S4 2.计算球缺储油容积 V2 V2=2m2(2RH)=2(S3S4)(2RH)S3、S4中仅有变量 H 即油位。三、卧罐容积 V 的计算 整理如下：已知数据：R=1.26m，r1.8376m，L1=9.6m，L2=0.5

7、m，L31.3376m R24.9876m2 计算项目：VV1V2 V1R2(/2)ArcSin(RH)/RR2(RH)H(2RH)1/2L1 V2=2(S3S4)(2RH)S32ArcSinL3TanArcSin(RH)/r/(RH)(RH)/TanArcSin(RH)/r2/2 S4=L32/Tan ArcSin L3 TanArcSin(RH)/r/(RH)0#轻柴油密度化验为：=0.830.84t/m3，则卧式油罐储油量为：G=V (t)经过计算，将 50m3卧式油罐容积与高度的对应关系整理为罐容表见下表（油位按 0.05m 分级）：50m3 卧式油罐罐容表 油位 容积 重量 油位 容

8、积 重量 油位 容积 重量 m m3 t m m3 t m m3 t 0.00 0.00 0.00 0.85 14.84 12.47 1.70 36.41 30.58 0.01 0.02 0.02 0.90 16.07 13.50 1.75 37.60 31.59 0.05 0.23 0.19 0.95 17.31 14.54 1.80 38.78 32.57 0.10 0.64 0.54 1.00 18.57 15.60 1.85 39.92 33.53 0.15 1.17 0.98 1.05 19.84 16.67 1.90 41.04 34.47 0.20 1.80 1.51 1.10

9、21.12 17.74 1.95 42.12 35.38 0.25 2.51 2.11 1.15 22.41 18.83 2.00 43.16 36.26 0.30 3.28 2.76 1.20 23.71 19.91 2.05 44.17 37.10 0.35 4.12 3.46 1.25 25.00 21.00 2.10 45.13 37.91 0.40 5.02 4.21 1.26 25.26 21.22 2.15 46.05 38.68 0.45 5.96 5.01 1.30 26.30 22.09 2.20 46.91 39.41 0.50 6.95 5.84 1.35 27.59

10、23.18 2.25 47.71 40.08 0.55 7.98 6.70 1.40 28.88 24.26 2.30 48.45 40.70 0.60 9.05 7.60 1.45 30.17 25.34 2.35 49.11 41.25 0.65 10.15 8.53 1.50 31.44 26.41 2.40 49.68 41.73 0.70 11.29 9.48 1.55 32.71 27.47 2.45 50.15 42.12 0.75 12.45 10.45 1.60 33.96 28.52 2.50 50.46 42.39 0.80 13.63 11.45 1.65 35.19 29.56 2.52 50.52 42.44 .考虑环境温度变化、油体热胀冷缩的影响：当环境温度在 2020，即 040变化时，油罐储油量的变化量在 0.07%，可以忽略。