如何计算卧式圆柱形清油罐清油储存容量

中国棉花加工中国棉花加工2009年 第 2期 如何计算卧式圆柱形清油罐清油储存容量 ■ 周殿宏 王绍峰 〔新疆奎屯一三一团加工厂，新疆 奎屯 833200〕 一般油厂都有各种形式大小不等的储油罐，各 种不同的储油罐所盛装的油面液体在不同液位时， 液体的体积各不相同，计算液体的重量就比较困难， 致使油厂无法正确计算销售量和现有储存量， 这对 加强企业的经济管理是极为不利的。笔者经过探索， 按下面的计算， 可基本知道本厂油罐中的储油 量和所有销售量（不是绝对准确），这样，管理人员即 可做到心中有数。 这种计算方法仅供油脂工业战线 上同志们参考、讨论，以便找出既方便又准确的计算 方法。 一、油罐总容积V容 量出罐的截面直径D，油罐总长L，则截面积：S＝ D 2■ ■π，油罐总容积为：V容＝S·L＝ 14 D2π·L 二、装油后，油脂容积量V油 1．整个油罐装油后，即油深：h油＝D，V油＝V容。 2.装半罐油：即油深：h油＝ 1 2 D，V油＝ 1 2 V容。 3.装少半罐油：即油深h油＜ 1 2 D。 如图1所示：油罐截面圆心为O，圆心角为θ，阴影 面示装油，油深h油，则油截面S油为： S油＝S扇形OAMB－S△OAB， 由扇形面积公式求S扇形OAMB得 S扇形OAMB＝ 1 360 πR2θ R＝D/2 S扇形OAMB＝ 1 360 πD 2 4 θ= πθD 2 1 440 上式中θ为未知量，需求得。 在直角三角形AOC中 ，∠AOC＝ 1 2 θ，AO＝ D 2 ＝ OB，OC＝ D 2 -h油 所以cos∠AOC＝ OC OA ＝ D 2 -h油 D/2 ＝ D-2h油 D ∠AOC＝arccos D-2h油 D ， θ＝2∠AOC＝2arccos D-2h油 D 得：S扇形OAMB＝ πD 2 arccos D-2h油 D 720 由面积公式求S△OAB S△OAB＝ 1 2 AO·OB·sinθ＝D 2 8 sin 2arccos D-2h油 D ∠ ■ 所以%S油＝S扇形OAMB-S△OAB ＝ πD 2 arccos D-2h油 D 720 -D 2 8 sin 2arccos D-2h油 D ∠ ■ 图 1 2 棉副产品综合利用 36 中国棉花加工中国棉花加工2009年 第 2期 根据V油＝S油·L，可求装油总容量，即 V油＝ πD 2 arccos D-2h油 D 720 -D 2 8 sin 2arccos D-2h油 D � � D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D % ·L 4.装大半罐，即油深h油＞D/2 如图2所示，油罐横截面圆心为O，圆心角为θ，阴 影面积表示有油，油深为h油， 油截面S油＝S扇形OAMB-S△OAB S扇形OAMB＝ 1 360 πR 2 (360-θ) S△OAB＝ 1 2 AO·OB·sinθ＝D 2 8 sinθ 则S油＝ (360-θ) 360 πR 2 +D 2 8 sinθ θ＝2arccos OC OA =2arccos h油- D 2 D 2 =2arccos 2h油-D D 根据V油＝S油L可求得所装油总量： V油＝ (360-θ) 360 πR 2 +D 2 8 sin� �θ ·L 180-arccos 2h油-D D 720 πD 2 +D 2 8 sin(2arccos 2h油-D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D ) 三、核算装油总质量 M油＝V油·P油 其中：V油可求得，P油可根据油品实际情况或直 接测得，也可间接测得或查表估算得出。 1.直接测得P油（一般指室内罐）对于油品较稳 定，油温变化微小可在现场取油样，迅速用密度计算 出P油。 说明：该方法误差较大，一般用于室内罐大致测 量时，不要求太精确情况下或时间紧时可估求。 2.间接测得法P油。 P油＝P测+0.000 64(20-t) P测———扦样化验获得比重 t———油罐内平均温度 对于油品温度变化较大，可在油品上、中、下三 部分用半导体探点温度计测得三处油t上、t中、t下求其 中平均值，即为油品的温度。 该方法一般用于室外油罐或油品温度上、 下有 较大差别。计量准确上、中、下三部分位置：上部为油 面下300～400 mm处，中部即油深的处，下部为离油 罐底300～400 mm处，试验室测油温油密需同时。 其 中：0.000 64为油温度与密度调整系数。 3.表查计算。 该方法误差较大，用于要求不高、不要求太精确 情况（该表为棉油品种，供参考） 表1 4.实际测量及计算。 对室内卧式油罐而言，油品较稳定，取室温度： 20℃，油品密度；p油＝0.918 2 t/m3 （1）30吨清油罐（平底平顶型）。 测得：D＝2.845 m L＝5.28 m 则V容＝ D2 4 πL= 2.845 2 4 ×3.14×5.28＝33.548 m3 计可装油M油＝V容·P油=33.548×0.918 2＝30.804 t 该罐可装清油30.804 t。 （2）某油厂有60吨清油罐一个测得油罐直径D＝ 3.1 m，油罐长度L＝8.62 m。 实际装油深度为h油＝0.42 m求油罐内装有多少 吨清油？ 则 V容＝ D2 4 πL= 3.1 2 4 ×3.14×8.62＝65.028 m3 可装油：M油＝V容·P油=65.028×0.918 2＝59.709 t 图 2 温度 密度 温度 密度 5℃ 0.927 8 10℃ 0.924 6 15℃ 0.921 3 20℃ 0.918 2 25℃ 0.915 0 30℃ 0.911 8 其它数据可根据密度核算公式推出某一温度， 其密度值：p1＝p2+0.000 64（t2- t1） ·L= 棉副产品综合利用 37 中国棉花加工中国棉花加工2009年 第 2期 4月11日，新疆生产建设兵团八十九团南疆少 数民族挂职干部，正在棉田观摩节水灌溉新技术。 农闲学理论，农忙学技能。 春耕春播以来，农 五师八十九团10名南疆少数民族挂职干部， 坚持 “双挂职”，每天深入到农业连队田间地头，参 加春播实践活动， 学习棉花精量点播、 新农具应 用、节水灌溉等新技术，充实了挂职内容。 挂职干部努尔买买提·卡吾力说： 来到连队， 参加了学习实践活动，看到了大规模的条田，先进 的农业技术和吃苦耐劳的兵团职工， 使我们受到 很大的启发，我们在今后的挂职工作中，要发扬兵 团职工的精神，努力学习兵团的先进农业技术，带 回自己的家乡，为家乡的经济发展做出贡献。 通过春耕春播的社会实践， 八十九团10名挂 职干部不仅语言上能和汉族职工沟通， 在生产方 面也得到了交流，真正达到在学习中实践、在实践 中提高的目的。 ☆ 八十九团南疆挂职干部参加春播实践活动 ■ 王 丽 实际装油容积： V油＝S油·L ＝ πD 2 arccos D-2h油 D 720 -D 2 8 sin 2arccos D-2h油 D ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ % ·L ＝(1.788-1.198)×8.62 ＝5.089 m3 M油＝V油·P油＝5.089×0.918＝4.673 t 5.270×0.918 2＝4.839 t，油罐实际装油4.839 t。 （3）某油厂有50 t清油罐1个，该罐为无折边球形 封头容器，测得油罐直径D＝2.8 m，油罐长度L＝7.75 m， 油深h＝1.856 m，求无折边形封头油罐现有多少吨清 油？ 该罐为无折边球形封头容器，V容＝V圆柱＋2V封头 其中：V圆柱：同上述计算方法一致。 V封头：可查手册直接查得，查表依照所测直 径D查。 查表：V封头＝1.169 m3 在实际操作中： ①若装满油罐，则有h油＝D，V油即为：V油＝V容。 ②若装半罐： 则有V油＝ 1 2 V容 h油＝ 1 2■ ■D 上述两种 情况之处， 因球形封头的存在， 无法计量该部位存油 量，故可用近似法求得，将球形封头容积换算为圆柱形 容积，因其共存于同一截面，故换算为圆柱长度即可。 L换＝ 2V油 S圆柱 ＝ 8V油 D 2 π ＝ 8×1.169 2.8 2 ×3.14 ＝0.38 整体长度L′＝L圆柱+L换＝7.75+0.38＝8.13 实际装油容量V油＝S油·L′ θ＝2arccos 2h油-D D ＝142° V油＝S油(L圆柱+L换) ＝ 360-θ 360 πR 2 +D 2 8 sin■ ■θ (L圆柱+L换) ＝ 360-142 360 ×3.14×1.96+ 7.84 8 ×0．61■ ■6 (7.75+0.38) ＝35.21 m3 M油＝V油·P油 ＝35.21×0.9182 ＝32.327 t 无折边形封头油罐现实际装油为32.323 t。 ☆ ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ 棉副产品综合利用 38