卧式容器液位高度与体积的计算方法

第38卷第5期 2009年9月 石油化工设备 PETR()_(：}IFMICAI。EQUIPMENT V01．38No．5 Sept．2009 文章编号：1000一7466(2009)05—0044一03 卧式容器液位高度与体积的计算方法 吕 冲，李志玉，王运波，尚立蔚，柏海燕 (甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司，甘肃兰州 730070) 摘要：利用VB6编程软件，快速准确计算了不同形式封头的卧式容器在不同液位的液体体积、相 关的 计算公式 六西格玛计算公式下载结构力学静力计算公式下载重复性计算公式下载六西格玛计算公式下载年假计算公式 以及程序。 关键词：卧式容器；液位高度；体积；计算 中图分类号：TQ050．2 文献标志码：A CaIculationforHighLeVelandVoIumeofHorizontalVessels LUChong，LIZhi—yu，WANGYun—bo，SHANGLi-wei，BAIHai。yan (LanpecTechn0109iesLimited，I。anzhou730070，China) Abstract：UsingVB6programmingsoftware，thedifferentliquidlevelofVolumeforthchorizon— talvesselswhichhavearbitraryformedheadcouldbecalculatedmorerapidlyandaccurately，and therelevantcalculationformulaandprogram． Keywords：horizontalvessel；liquidhcight；volume；calculation 在工业生产过程中，卧式容器很多，其内部液 面／界面可通过测量仪表直观获得。但如何根据液 位高度准确快速地计算m介质体积则比较复杂。现 有的方法大多是简单的电算程序Ⅲ。文中介绍一种 新的计算方法，该方法公式简单，考虑了几种常见封 头的情况，通过VB6编程软件给出了解答方法，能 够快速、准确地计算出卧式储罐内的介质体积。 1 计算公式 1．1 筒体 对于文中所述卧式容器建立如图1所示的坐标 系，则筒体横截面圆的方程式为L2j： z2+v2=R2 (1) 即 y一(R2一z2)∽ (2) 图1中的截面积： rR rR— A(z)一l2ydz—I2~／尺2一z2dz(3) J—N J—K 当液位高度为z时简体内液体的体积为： rR Vl=A(z)L=L2~／R2一z2dz (4) ．厂 k 豳 ) 一1』 ／＼。 ／ 图1简体体积汁算小意图 1．2 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 椭圆形封头 对标准椭圆形封头建立如图2所示的坐标系， 标准椭圆封头的形状系数K一1，即长短轴之比为 2，椭球面方程为[2]： (z2+v2)／R2+422／R2—1(5) 即 z一(R2一z2一y2)“2／2(6) 图2巾的截面积： P．孵 A(z)一J、儇了zdy一 ．f茹专屈可d了 (7) 当液位高度为z时封头内液体的体积为： 收稿日期：2009一04—13 作者简介：吕 冲(1983一)，男，甘肃洒泉人，助理工程师，学士，从事化T设备 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 和科研工作。 万方数据 第5期 吕 冲．等：卧式容器液位高度与体积的计算方法 · 45· y：一．f二RA(z)dz—J．二R{(R2一z2)妇(8)2程序设计 图2标准椭圆封头体积计算示意图 1．3 球形封头 建立如图3所示的坐标系，则球面方程为‘21： z2+y2+z2一R2 (9) 即 z=(R2一≯一y2)172(10) 图3球形封头体积计算不意图 图3中的微截面积： r~／R2q2 r√R2T—A(z)一J一。四zdy—J。再~／R2一z2一y2dy (11) 当液位高度为z时球形封头内液体的体积为： V。一．|．：RA(z)dz一．r：R号(R2一z2)dzV2一IA(z)dz—l詈(R2一z2)dzJ—R J—R厶 (12) 1．4平盖封头 当选用平盖封头时，体积Vz—o，即当液位高度 为z时，卧式容器的体积等于V。。 1．5 体积计算 当卧式容器为双封头结构时，卧式容器不同液 位的介质体积为： y=Vl+2V2 (13) 当筒体长度L一0，即V，一O，封头选择球形封 头时，该卧式容器为球形储罐，则可根据罐内液位高 度计算球形储罐内介质的体积。 2．1 程序编制 根据以上计算公式编写VB6计算程序，使用时 只需输入简体内径D、筒体长度L、液位高度H并 选择封头类型(椭圆封头需选择直边段长度^)，点 击计算即可。 程序代码如下‘3‘： optionExplicit DimrAsSingle，筒体内径，公称直径 DimhAsSingle掖位高度 DimLAsSin91e，简体长度 DimhlAsSingle，封头直边高度 DimvAsSingle DimfAsInteger’f一1E1lipse；f一2Sphere；f= 3Flat PrivateSubComboEllipseh—Change() EndSub PrivateSubCommandlClick() r—Val(Textl．Text)／2 h—Val(Text3．Text) L—Val(Text2．Text) h1一Val(ComboElljpseh．Text) Iff一1Then v一2*EllipseFun(r，h)+LBowArea(r，h)* (L+2*h1) EndIf Iff=2Then 。t v一2*SDhereFun(r，h)+LBowArea(r，h)* L EndIf Iff一3Then v—LBowArea(r，h)*L EndIf v=v／10‘9 Labell．Caption一”液体体积V一”+Format (v，”O．000000”)+”m‘3”’I。Fun(r，h) EndSub optionExplicit ConstPI一3．1415926535897 PublicFunctionLFun(ByValrAsSin91e，By— ValhAsSingle)AsSingle LFun—LBase(r，一r+h)一LBase(r，一r) FndFunctjon 万方数据 第38卷第5期 2009年9月 石油化工设备 PETR()_CHEMlCALEQ【JIPMENT V01．38No．5 Sept．2009 文章编号：1000一7466(2009)05一0046一04 油气集输用相变加热设备传热计算分析 苏海鹏 (天津中油现代石油没备有限公司，天津301712) 摘要：以目前在油气集输过程中广泛应用的相变加热设备为基础，重点分析了常用相变加热设备 热传递的形式和设计计算过程中传热计算公式的应用，明确了相变加热设备设计计算的方法，使传 热计算更接近于设备的实际运行状态，提高了设计计算的准确性。 关键词：加热设备；相变；油气集输；传热计算 中图分类号：TE974．2 文献标志码：A ·—卜—-—卜一+-+-+一+一+一+一+*+-+-—+—．+-+—+一—卜—+-+-—+一-+-+—+一+一+一+一+一+一+-+—+——}r-—卜-+-+一+-+-+-十一+-+一+-+一+-+一。-卜-+-+-+-+· PublicFunctionI。Base(ByValrAsSingle，By一果见表1。 ValxAsSingle)AsSin91e 表l 不同液位高度时的介质体积 LBase—PI／4*(r2*x—X^3／3) EndFunction PublicFunctionI。BowArea(ByValrAsSin— gle，ByValhAsSingle)AsSingle LBowArea—LBow(r，一r+h)一LBow(r，一 r) EndFunction PublicFunctionLBow(ByValrAsSingle，By— ValxAsSingle)AsSingle LBow一2*(x／2*Sqr(r‘2一x‘2)+r^2／2* Arcsin(x／r)) EndFunction PublicFunctionArcsin(ByValxAsSingle) Ifx=1ThenArcsin—PI／2 EndIf Ifx一一1ThenArcsin一一PI／2 EndIf Ifx<>1Andx<>一1ThenArcsin—Atn (x／Sqr(一x*x+1)) EndIf EndFunction 2．2 计算验证 以D一1000mm、L一3000mm的标准椭圆封 头卧式容器为例进行计算，在软件程序中依次输入 100mm，200mm，⋯⋯，1ooOmm等高度，计算结 液位高度 介质体积 液位高度 介质体积 ／mm ／m3 ／mm ／m3 100 O．132OOO 600 1．670333 200 O．368290 700 1．996302 300 O．660962 800 2．288974 400 O．986931 900 2．525264 500 1．328632 1 OOO 2．657264 按文献[4]，由液位高度H与容器内直径D的 比值，可查得系数K，计算得出H一500mm时， V一1．328m3，当H一1000mm时，V一2．657m3， 对照表1可见软件计算更精确快捷。 3 结语 由文中给出的计算公式以及计算程序，可根据 液位高度值快速准确地计算出不同形式封头的卧式 容器及球形储罐内的介质体积，方便而有效地提高 工作效率。 参考文献： [1]罗祖帖．容器液位标尺快速标定[J]．石油化工设备，2004，33 (2)：58—59． [2]同济大学数学教研室．高等数学[M]．北京：高等教育出版社， 2001． [3]刘瑞新，李树东。万朝阳．Visualbasic程序设计教程[M]．北 京：电子工业出版社，2000． [4]贺匡国．化T容器及设备简明设计手册[M]．北京：化学工业出 版社，1989． (杜编) 收稿日期：2009一04—14 作者简介：苏海鹏(1978一)，男，陕西商州人，工程师，学士，长期从事锅炉压力容器、油田集输设备的研发设计工作。 万方数据