油罐容积计算

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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(m3),按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%左右。50m3卧式油罐储油量的计算卧式油罐的储油量与其罐内储油

2、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L=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：2R-H；油罐横截面积为：m=nR2，设未储油部分的弓形截面积为mx， 则储油部分的截面积为S=m-mx；储油体积为：V严L1.弓形截面积叫的计算：扇形面积 S=RL/2=0R2/2，而 0=2( n /2)ArcSin(RH)/R故：

3、Sx=( n/2)-ArcSin(R H)/RR2三角面积 S2=2B(R-H)/2= B(R-H)由相交弦定律知： B2=H(R-H) +R= H(2R-H)得：B= H(2R-H)1/2，则 S2=(R-H) H(2R-H)1/2故：mx= Sx-S2=( n /2)-ArcSin(R H)/RR2 (R H) H(2R-H)1/22. 油罐圆柱体部分的储油体积V1=SL1=( mm1) L1=n R2 ( n/2)ArcSin(R H)/RR2 (RH) H(2R H)i/2 L其中，R已知，V又与油面距罐顶高度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，

4、可简化为球缺体容积的计算。 由于两端凸型封头对称，又需计算一端即可。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 (2L3 + L2)=R2，解之得:L3 = ( R2 L22)/2L2= 1.3376 m,由此可知球体半径r=L3 + L2= + = 1.8376 m而l4是随油位变化的变量。1. 球缺水平截面积m2的计算球缺轴心线油位线- /球缺底线n屮一_丨92球缺底线II I球缺体垂直

5、截面球缺体油平面截面球缺的弓形水平截面，其面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=01Rh2/2，而 01= n202, 02=ArcSin(L3/ RH)，RH = L3 + L4 在球缺体垂直截面图中可知：03=ArcSin(R H)/ r，而Tan03 = (R H)/ RH， 求得：RH = (R H)/TanArcSin(RH)/ r 故得：01=n2 ArcSi n(L3/ RH)=n2 ArcSinL3TanArcSin(RH)/ r /(R H)S3 = 01RH2/2=n2 ArcSinL3TanArcSin(RH)/ r /(R H) RH

6、2/2=n2 ArcSinL3TanArcSin(RH)/ r /(R H)X(R H)/TanArcSin(RH)/ r2/2b) 计算三角面积 S4三角面积S4=2 R1 L3 /2= J R，在球缺体油平面截面图中可知：Tan02 = L3/ R】,故：R1= L3/ Tan02= L3/ Ta n ArcS in (J/ 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= S3S42. 计算球缺储油容

7、积 V2V2= 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, r=1.8376m, Lx=9.6m, L2=0.5m, L3 = 1.3376mn R2 = 4.9876m2计算项目：V=V + V2 V=n R2 ( n/2)ArcSin(R H)/RR2 (R H) H(2R H)i/2 L】V2= 2(S3S4)(2RH)S3 = n2ArcSinL3TanArcSin(RH)/r/(R H)X(R H)/Ta nArcSi n (RH)/r2/2S4= L32/ Tan ArcSin L3 TanArcSin(RH)/ r/ (RH) 0#轻柴油密度化验为：P =m3,则卧式油罐储油量为：G=P 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积重量油位容积重量mm3tmm3tmm3t考虑环境温度变化、油体热胀冷缩的影响：当环境温度在20C20C，即0C40C变化时，油罐储油量的变化量在 % ，可以忽略。