按液位计算卧式容器容积的通用公式

椭圆形封头卧式容器不同液面高度的容积计算

2==i i h R c a 椭圆形封头卧式容器不同液面高度的容积计算 新疆工学院 孟永彪 在设计卧式容器时，常常要计算不同液面高度所对应的容积，有时还需列出容积—液位高度对照表或图。例如，在盛装有毒有害介质的卧式储罐设计中，要根据体积充装系数确定最高液面高度并加以标识。在一般资料中仅能查到容器的全容积计算公式，而要计算不同液面高度下的容积则需设计者自行推导公式计算。本文以标准椭圆形封头卧式容器为例介绍不同液面高度下的容积计算方法，并以液化石油气储罐为例编制了QUICK BASIC 程序，此法仅供大家参考。 1 卧式容器的组成 卧式容器是由筒体和两封头组焊而成（如图1），常用的封头为标准椭圆封头。 2 卧式容器 2.1 计算简图及说明 计算简图如图2。 L ———筒体长度（两封头切线间的距离，含直边段长度） D i ———封头及筒体内直径 h i ———封头曲面深度 2.2 不同液面高度下封头的容积计算 如图2，可假想将卧式容器两端的曲面部分合并，则形成一个完整的椭球面。 其中，a=b=R i

122 222=++c z a y x )(21222y x a z +-=dx y x a dy h a y a )(2222022+-=??--)323(23 331a h h a V +-=πa h arccos =θ 因此，椭球面的方程为： 推导出： 当容器内的液面高度为h 时（如图3所示）。 封头的容积公式推导： 对其积分得 从上式可看出，h 变化，V 1也随之变化。 2.3 不同液面高度筒体的容积计算 在计算筒体的容积时，忽略尺寸公差及制造误差等因素，可将其断面方程为 x 2+y 2=a 2的一圆柱体进行计算，那么如图3所示液面高度的筒体容积为： 令：y=acos θ dy=-asin θd θ 当 y=-a 时，θ=π；当y=h 时，代入公式积分得： dxdy y x a V s )(2122221+-=?? dx y x a dy h a y a y a )(2 122222 222+-=??----dy y a L V h a ?--=2222dy y a L h a ?--=222

常用容器容积及封头下料计算公式

常用容器圆筒体及封头几何容积、下料计算公式 1. 圆柱体容积:V=H Di 2 2??????π=; H R 2π2. 椭圆形封头容积:V 封=?? ????+6Di 4Di h π; 3. 半球形封头容积:V 封=312Di π=332R π; 4. 搅拌容器(椭圆底)容积:V 容=??????++642Di h H Di π=??????++67854.02Di h H Di ; (搅拌容积指筒体与下底的容积之和。搅拌容积与公称容积V N 的允许偏差为公称容积值的0～+16%)。 5. 储存容器(椭圆盖、底)全容积:V 全=??????++3242Di h H Di π=??????++327854.02Di h H Di ; (全容器指筒体与上、下底的容积之和。全容积与公称容积的允许偏差为公称容积值的±3%)。 注: 以上式中代号:V—圆柱体容积(m 3);V 封—封头容积(m 3 );V N —公称容积(m 3);V 全—容器全容积(m 3); Di—容器内直径(m);H—圆筒体高度(m);R—筒体(或封头)内半径(m);h—封头直边高度(m);π—圆周率3.1415926…; 1. 标准椭圆形封头下料直径:D 0=; ))((4)(38.12δ++++h S Di S Di 2. 标准椭圆形封头下料直径简式:Ｄ0=202)2(15.1+++h S Di ; 3. 标准椭圆形封头下料直径简式:D 0=δ++h Di 22.1; 4. 半球形封头下料直径:D 0=)(422δ++h Di Di ; 5. 半球形封头下料直径简式:D 0=δ++h Di 242.1; 注:以上式中代号:D 0—封头下料直径(㎜); Di—容器内直径(㎜);H—筒体高度(㎜);h—封头直边高度(㎜);S—封头板厚度(㎜);δ—封头边缘加工余量㎜(一般取封头厚度S); S＜10时,h=25㎜;10≤S≤18时,h=40㎜;S≥20时,h=50㎜。(或Di＜2000时,h 宜取=25㎜;Di≥2000时,h 宜取=40㎜）。

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）； l ：椭圆封头直边长度（m）； i 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）； ρ：储液密度（kg/m3） V ：对应h高度卧罐内储液体积（m3）； h m ：对应h高度卧罐内储液重量（kg）； h 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： ()()()? ???????? ? ?++??? ??+=2----arcsin 3212 222πr h r r r h r r h Lr L r V h 若密度为ρ，则卧式储罐内储液总重量为： h h V m ρ= 表1 卧式储罐不同液位下容积（重量）

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。

以储罐中心为起点的液高 （1）椭圆球体部分 该椭圆球体符合椭圆球体公式： 2222221x y z a b c ++= 其中a=b=r ，则有222 221x y z a c ++= 垂直于y 轴分成无限小微元，任一微元面积为： 22()yi c S a y a π= - 当液面高度为h 时，椭圆球体内液氨容积为 V1=h yi a S dy -? 2 2 ()h a c a y dy a π-=-?33 2 2()33c h a a h a π=-+ （2）直段筒体部分： 筒体的纵断面方程为222x y a += 任一微元的面积为yj S = 则筒体部分容积为： 2h yj a V S -=?h a L -=?2 (arcsin )2 h La a π =+

卧式容器及球罐体积标定计算

卧式容器及球罐体积标定计算 摘要:介绍了利用VB6编程软件,快速准确地计算出具有任意椭圆形封头的卧式容器及球罐不同标高液位所对应体积的方法,该方法不受容器规格限制。 关键词:容器;球罐;体积;标定

在化工、医药、石油等行业的生产过程中,使用着大量球形储罐和如图1所示的卧式容器,用以储存各种液体物料。随时了解和控制容器中物料储量的变化,对于合理安排生产,保证容器安全运行十分重要。文献[1]第36条明确规定了各种常见介质的充装量,根据容器中液位的变化了解和控制物料储量的变化十分简便。文献[2]给出了卧式容器直径为 600～ 6000mm 的计算系数,根据液位高度h 与容器内直径D 的比值,可以查表得到系数K t 和K f ,然后这2个将系数代入公式计算出标定体积。在实际应用中往往需要知道标高与标定体积的对应值,按照文献[2],标高每变化1次就需计算1次 h/D ,然后查表计算,工作量大,而且难免在查表和 计算时产生错误。笔者根据标高与对应体积的数学 关系,利用VB6编制了程序,可得到标高与体积的对应值,现介绍如下 。 图1　卧式容器示图 1　程序设计 计算程序流程框图见图2。利用现在普遍使用的Micro soft Visual Basic 610编程软件[3], 可以快 图2　计算程序流程框图 速、准确地计算并打印出每增加一定高度的不同标高的对应标定体积,这种方法没有容器直径范围的限定。使用时只需输入筒体内直径D 、筒体长度L 、封头直边高度H 和封头曲面高度B 这4个参数。它可以计算具有任意椭圆形封头的卧式容器和球罐不同标高对应的标定体积。对球罐进行计算时,将筒体长度L 和封头直边高度H 值输入“0”,筒体内直径D ,封头曲面高度B 为球罐的内半径。 程序设计时在窗体上用TextBox 控件建立D 、L 、H 和B 这4个数据输入文本框,其名称属性分别定义为Txtinp ut1、Txtinp ut2、Txtinp ut3和Txtin 2p ut4,其Text 属性均为空格。用Label 控件在窗体上建立4个标签,其Caption 属性分别定义为D 、L 、 H 和B ,4个参数的长度单位均为mm 。再用Com 2 mand Button 控件在窗体上建立2个命令按钮,其 名称属性分别定义为Cmd Calculate 和Cmd Can 2cel ,其Caption 属性分别定义为计算、打印和清除。 程序代码如下: Private Sub CmdCalculate_Click ()Const PI =31141592654 Dim D As Single ,L As Single ,H As Single ,B As Single Dim I As Integer ,X As Single ,V F As Sin 2gle ,S As Single Dim V T As Single ,V As Double ,S1As Sin 2gle ,S2As Single D =Val (Txtinp ut11Text ) ′将筒体内 直径赋值给D L =Val (Txtinp ut21Text )　′将筒体长度赋值给L H =Val (Txtinp ut31Text ) ′将封头直 边高度赋值给H B =Val (Txtinp ut41Text ) ′将封头曲面高度赋值给B Printer 1Print ″筒体内直径D (mm )=″;D ,″筒体长度L (mm )=″;L Printer 1Print ″封头直边高度H (mm )=″;H ,″封头曲面高度B (mm )=″;B h =10 Do Until h >D

容器体积

精品文档 1、甲长方体容器有水3744 立方分米，水深14.4 分米。甲长方体容器和乙长方体容器底面 积的比是5:3 ，（从容器里面量），现在将甲容器中的水倒入乙容器（原来是空的）中一部分，使两个容器的水深相等。这时容器中的水深是多少分米？ 2、有一个长方体容器,底面边长为40 厘米, 容器中竖直放着一个底面边长为10 厘米,高为 90 厘米的长方体铁块，这时容器中水深为80 厘米。将长方体铁块轻轻向上提起30 厘 米时，露出水面的铁块被水浸湿的部分长多少厘米？ 3、在地面是边长为60 厘米的正方形的一个长方体容器，直立着一个长100 厘米，地面为边长15 厘米的正方形的长方体的铁棍。这时容器里的水50 厘米深。现在把铁棍轻轻地向正上方提起24 厘米，露出水面的长方体铁棍浸湿部分长多少厘米？ 4、一个长方体玻璃容器，底面积是250 平方厘米，高12 厘米，里面盛有 6 厘米的水，现 将一块石头放入水中，水面上升了 4 厘米，这块石头的体积是多少立方厘米？ 5、把一根细木棒垂直插到一墨水桶的桶底，浸湿的部分是1.2 分米，掉过头把另一端垂直 插到桶底，这样没有浸湿的部分比全长的一半还少0.4 分米。这根木棒没有浸湿的部分长多少分米？ 6、一个长方体容器，从里面量长40厘米，宽30厘米，深38 厘米，原来水深10厘米，放 进一个棱长20 厘米的正方形铁块后，铁块的顶面仍然高于水面么？这时水面高多少厘米? 7、圆柱形容器中装有一些水，容器底面半径 5 厘米，高20 厘米，水深10 厘米，现将一根底面半径 3 厘米、高25 厘米的圆柱形铁棒垂直插入容器，使铁棒底面与容器底面接触。这

体积和容积的计算

体积和容积的计算 教学内容：北师大版小学数学第12册第75-77页内容。 教学目标： 1、进一步理解立体图形体积和容积的意义，能区分二者的异同；复习和掌握立体图形的计算公式。 2、能熟练的计算立体图形的体积和容积，理解这些体积公式的推导过程，会运用公式解决实际问题，并从中培养学生的应用数学知识的意识。 3、在理解体积图形的推导过程中，渗透转化的思想。 4、在学习中获得成功的体验，增强对学好数学的自信心。 教学重点：整理归纳各种立体图形体积计算公式；理解它们之间的内在联系。 教学难点：能灵活熟练的应用所学知识解决生活中的实际问题 教学准备：正方体、圆柱体玻璃容器各一个，土豆一个。 教学过程： 一、问题回顾，再现新知。 （出示一组建筑的图片） 谈话：大家一起先欣赏一组美丽的建筑，想想都是由哪些不同的立体图形组成的？有我们已经学过的立体图形吗？这些立体图形除了在建筑物中应用很多，生活中有吗？谁来说说？你对它们有哪些了解？学生交流，图片中的立体图形，并从实际生活中找一找这些图形。 （学生叙述，教师板书：正方体长方体、、圆柱和圆锥） 师：这节课就和大家一起来回顾立体图形的体积容积。 师：谁来回顾下这几个立体图形的体积计算？学生交流，汇报。 （板书：用字母表示各立体图形的体积公式） 1、师：大家还记得这几种图形的体积公式是怎样推导出来的吗？我们最先学的立体图形是长方体。它的体积公式用字母表示是(长乘成宽乘高或者底面积乘高)它的体积公式我们是如何推导出来的呢？让课件帮助你回忆下旧知。 播放课件。教师解释。 2、后来我们学的立体图形是正方体。它的体积公式是怎样推导出来的呢？（因为正方体是特殊的长方体，长方体的体积公式是长乘宽乘高，所以正方体也是棱长乘棱长乘棱长，也就是棱长的三次方。）

卧式容器计算表

卧式容器计算表 参数名称 数值 单位 参数名称 数值 单位 设计压力p 2.5 MPa 圆筒内直径D i 1600 mm 计算压力p c 2.5 MPa 圆筒平均半径R a 809 mm 圆筒材料 16MnDR 圆筒名义厚度n δ 18 mm 封头材料 16MnDR 圆筒有效厚度e δ 15.35 mm 鞍座材料 Q235A 封头名义厚度hn δ 18 mm 圆筒材料常温许用应力[]σ 174 MPa 封头有效厚度he δ 15.35 mm 封头材料常温许用应力[]h σ 174 MPa 鞍座名义厚度rn δ 18 mm 圆筒材料设计温度下许用应力 []t σ 174 MPa 鞍座有效厚度re δ 15.35 mm 封头材料设计温度下许用应力 []t n σ 174 MPa 鞍座腹板名义厚度0b 12 mm 鞍座材料许用应力[]sa σ 140 MPa 两封头切线间距离L 5908 mm 筒体材料常温屈服强度R el 295 MPa 圆筒长度L c 5000 mm 筒体材料常温弹性模量E 2.1E8 MPa 封头曲面深度h i 454 mm 筒体材料设计温度下弹性模量E t 2.1E8 MPa 鞍座轴向宽度b 440 mm 筒体材料密度s γ 7.85E-6 Kg/m m 3 鞍座包角θ 120 (°) 封头材料密度h γ 7.85E-6 Kg/m m 3 鞍座底板中心至封头切线距离A 954 mm 操作时物料密度0γ 1.101E-6 Kg/m m 3 焊接接头系数φ 1 物料充装系数0φ 0.9 设计温度 -40 ℃ 液压试验介质密度T γ 1E-6 Kg/m m 3 试验压力P T 2.75 MPa 支座反力计算 筒体质量m 1 m 1=π(D i +δn )?L c ?δn ?γs = 3.14*(1600+18）*18*5000*7.85*10-6=3589.39 kg 封头质量m 2 599*2 kg 附件质量m 3 0 kg 封头容积V H V H =1.1226*109 mm 3 容器容积V 2V=D 2= 4 i c H L V π+