球罐液位与体积换算公式

球罐下料计算公式球罐是一种常见的工业设备，用于储存液体或气体。

在球罐的设计和制造过程中，球罐下料计算是一个非常重要的步骤。

下料计算的准确性直接影响到球罐的制造质量和使用安全。

本文将介绍球罐下料计算的公式和相关知识。

首先，我们需要了解球罐的基本结构。

球罐通常由两个半球形部分组成，即上半球和下半球。

在进行下料计算时，我们需要确定下半球的直径和高度。

下半球的直径通常由设计要求确定，而高度则是根据储存液体或气体的容量来确定。

在进行下料计算时，我们需要使用球体的体积公式。

球体的体积公式为V=4/3πr³，其中V表示球体的体积，π表示圆周率，r表示球体的半径。

在球罐的下料计算中，我们需要将球体的体积公式进行一定的变形，以适应球罐的实际情况。

假设下半球的直径为D，高度为H，我们可以将球体的体积公式变形为V=1/6πD²H。

这个公式可以帮助我们计算出下半球的体积，从而确定所需的材料数量和尺寸。

在实际的下料计算过程中，我们还需要考虑到材料的浪费率。

由于下料过程中会产生一定的浪费，因此我们需要在计算时将浪费率考虑进去，以确保所下料的材料能够满足实际制造的需要。

除了下半球的计算，上半球的计算也是非常重要的。

上半球的直径和高度通常与下半球相同，因此可以使用相同的公式进行计算。

在实际制造过程中，上半球和下半球通常是一起制造的，因此在进行下料计算时需要将两部分的材料数量和尺寸考虑在内。

除了球罐的基本结构外，我们还需要考虑到球罐的其他部件，如法兰、支撑脚等。

这些部件的下料计算也是非常重要的，因为它们直接影响到球罐的安全性和稳定性。

在进行下料计算时，我们需要根据实际设计要求确定这些部件的尺寸和数量，以确保它们能够满足实际制造的需要。

在进行球罐下料计算时，我们还需要考虑到材料的选择和加工工艺。

不同的材料和加工工艺会对下料计算产生影响，因此我们需要在计算时将这些因素考虑在内。

在选择材料和加工工艺时，我们需要考虑到材料的强度、耐腐蚀性以及加工成本等因素，以确保所选材料和加工工艺能够满足球罐的使用要求。

球形容器充液高度准确计算假设球形容器的几何体积为V，内直径为D，内半径为r，在充装系数为k的情况下液相空间高度为H，气相空间的高度为h，见图1，则可得：图1 计算模型πh2(r-h/3)=V(1-k),即πh2r-πh3/3=V(1-k) (1)H+h=D (2)式(1)为一元三次方程。

由于引入充装系数k后，式中的系数将有多位小数，因此很难用常规的分解因式来准确求解该方程，多数情况下只能采用试算法。

对式(1)进行化简，得：（3）式(3)仍不是一个容易求解的公式，等式右端的代数式中含有未知数h，但可以采用迭代法进行计算，层层逼近，最后求得真值［2］。

2 框图及程序程序框图见图2，计算程序如下。

图2 程序框图10 INPUT “球罐内半径r=(m)?”;r20 V = 4 * 3.1415926#*r^3 / 330 INPUT “充装系数k=?”; k40 INPUT “气相空间高度初试值h0=(m)?”; h50 FOR i = 1 TO 99960 IF r - h/ 3 <= 0 THEN 11070 A = SQR ［V*(1 - k)/3.1415926#/(r- h/3)］80 IF ABS (A - h) <=10^(-5) THEN 14090 h= A100 NEXT i110 PRINT “数值超界,请重新输值”120 PRINT “------------------”130 GOTO 40140 hh=2*r- h150 PRINT “液相高度为H=”;hh;“m”160 PRINT “气相空间高度为h=”;A;“m”170 PRINT “共迭代计算了”; i; “次.”180 PRINT “计算结束! ”999 END3 使用说明①该程序仅适用于盛装介质为液体或液化气体的球形容器。

②在输入“气相空间高度初试值h0”时，必须满足0≤h≤D。

否则，计算式中将有可能出现负值开平方的情况，导致计算无法正常进行。

各类储罐不同液位的体积计算储罐是工业生产过程中常见的用于储存液体或气体的设备。

在工业生产中，准确计算储罐不同液位的体积非常重要，可以帮助企业进行生产计划、资产管理以及环境保护等方面的工作。

以下将介绍几种常见储罐不同液位的体积计算方法。

1.立式圆筒形储罐立式圆筒形储罐是储罐中最常用且最为简单的一种类型。

它的体积计算方法可以通过以下公式完成：V=π*h*(R^2-r^2)2.水平圆筒形储罐水平圆筒形储罐在储罐底部的中心线处有一个小孔，用于放出废液。

这种储罐的体积计算可以采用以下公式：V = L * (R^2 * arccos((R - h) / R) - (R - h) * (2 * R * h -h^2)^0.5)其中，V表示储罐在液位高度h处的体积，L是储罐的长度，R是储罐底部的半径。

当液位低于底部或高于储罐的长度时，对应的体积均为0。

3.球形储罐球形储罐通常用于大型液化气体的储存。

其体积计算方法可以通过以下公式完成：V = (pi / 6) * h * (3 * R^2 + h^2)其中，V表示储罐在高度h处的体积，pi是圆周率，R是储罐的半径。

当液位低于底部或高于储罐顶部时，对应的体积均为0。

4.圆锥形储罐圆锥形储罐通常用于粉体的存储。

它的体积计算方法可以通过以下公式完成：V=(1/3)*π*h*(R^2+R*r+r^2)其中，V表示储罐在高度h处的体积，π是圆周率，R和r分别为储罐顶部和底部的半径。

当液位低于底部或高于储罐顶部时，对应的体积均为0。

储罐不同液位的体积计算方法多种多样，需要根据实际储罐的形状和液位高度来选择合适的计算公式。

同时，在进行计算时也应注意单位的统一，以确保结果的准确性。

卧式容器液位体积计算
液位的测量方式有很多种，常用的液位传感器包括浮子式液位计、压力式液位计、雷达液位计、超声波液位计等。

这些液位传感器可以精确地测量液位并将其转换为相应的电信号。

液位体积计算的原理是根据容器的几何形状和液位的高度来计算液体的体积。

在卧式容器中，通常采用水平切面积乘以液位高度的方法进行计算。

卧式圆柱形容器的液位体积计算可以使用以下公式：
V=π*R^2*H
如果容器的底部是平的，液体的高度可以通过测量液体表面到容器底部的垂直距离来确定。

对于容器的底部是圆锥形的情况，液位体积计算的公式略有不同。

在这种情况下，可以使用以下公式进行计算：
V=(1/3)*π*(R1^2+R2^2+R1*R2)*H
其中，V表示液体的体积，π表示圆周率，R1表示底部较小半径（圆锥顶部半径），R2表示底部较大半径（圆锥底部半径），H表示液位的高度。

卧式容器的液位体积计算涉及到容器的几何形状和液体的液位测量，因此在进行计算时需要准确地测量液位和容器的尺寸。

此外，还需要注意单位的一致性，在计算中使用相同的单位。

液位体积计算在工业生产中非常重要，可以帮助企业准确掌握液体的储存量、流量和消耗情况，从而进行生产计划和资源调配。

此外，液位体
积计算还可以用于监测液体储罐的安全性能，确保液位不超过容器的额定容积，避免溢出和泄露。

总之，卧式容器液位体积计算是一项重要的工程计算，涉及到液位测量和容器几何形状分析。

通过准确地测量液位和应用相应的公式，可以计算出容器中液体的体积，为工业生产提供准确的数据支持。

球形容器充液高度准确计算假设球形容器的几何体积为V，内直径为D，内半径为r，在充装系数为k的情况下液相空间高度为H，气相空间的高度为h，见图1，则可得：图1 计算模型πh2(r-h/3)=V(1-k),即πh2r-πh3/3=V(1-k) (1)H+h=D (2)式(1)为一元三次方程。

由于引入充装系数k后，式中的系数将有多位小数，因此很难用常规的分解因式来准确求解该方程，多数情况下只能采用试算法。

对式(1)进行化简，得：（3）式(3)仍不是一个容易求解的公式，等式右端的代数式中含有未知数h，但可以采用迭代法进行计算，层层逼近，最后求得真值［2］。

2 框图及程序程序框图见图2，计算程序如下。

图2 程序框图10 INPUT “球罐内半径r=(m)?”;r20 V = 4 * 3.1415926#*r^3 / 330 INPUT “充装系数k=?”; k40 INPUT “气相空间高度初试值h0=(m)?”; h50 FOR i = 1 TO 99960 IF r - h/ 3 <= 0 THEN 11070 A = SQR ［V*(1 - k)/3.1415926#/(r- h/3)］80 IF ABS (A - h) <=10^(-5) THEN 14090 h= A100 NEXT i110 PRINT “数值超界,请重新输值”120 PRINT “------------------”130 GOTO 40140 hh=2*r- h150 PRINT “液相高度为H=”;hh;“m”160 PRINT “气相空间高度为h=”;A;“m”170 PRINT “共迭代计算了”; i; “次.”180 PRINT “计算结束! ”999 END3 使用说明①该程序仅适用于盛装介质为液体或液化气体的球形容器。

②在输入“气相空间高度初试值h0”时，必须满足0≤h≤D。

否则，计算式中将有可能出现负值开平方的情况，导致计算无法正常进行。

卧式容器液位与体积的关系The relations between volume and liquid heights in horizontal vessels江峡船舶柴油机厂 HYC摘 要：推导了卧式容器不同液位时的体积计算公式，利用计算机程序或EXCEL 可以方便的使用其结果。

关 键 词：卧式容器；体积；液位；计算；EXCEL设计和使用中常需知道容器内液体的液位与所占容积的关系，本文推导一般卧式容器液位与体积的关系，解决了卧式容器液位与体积的关系问题。

1．公式推导 1.1．圆柱筒体圆柱筒体液位与体积关系实为液位与圆面积关系见图1，圆方程为x 2+y 2=R 2,有:22dv l ds l x dy l dy =⋅=⋅⋅=⋅ 液位为h 时的体积为： ()2R hRV h dv l dy -+-==⋅⎰⎰2222()2(arcsin()2((arcsin )(2(arccos (R hRV h l dyh R l R R h R R h R l R R h R R hR R h lR ππ-+-=⋅-=⋅---=⋅+---=--⋅⎰1.2．椭圆柱筒体椭圆柱筒体液位与体积关系实为液位与椭圆面积关系见图2，椭圆方程为x 2/a 2+y 2/b 2=1,有:22dv l ds l x dy l dy =⋅=⋅⋅=⋅ 液位为h 时的体积为： ()2b hbV h dv l dy -+-==⋅⎰⎰222arccos )2b h b a l dy ba b b h l b b-+-=⋅-=⋅⎰1.3．标准椭圆封头（不含直边段）卧式椭圆封头液位与体积关系见图3。

液面为半椭圆，其面积S=πab/2；封头椭圆方程为4x 2 +y 2= R 2；轴垂面是圆，圆方程为z 2+y 2=R 2。

则有：a z==b x==22/2()/4s ab R yπππ===-液位为h时的体积为：22()()/4R h R hR RV h dv s dy R y dyπ-+-+--==⋅=-⋅⎰⎰⎰{}22233232233232()()41((())()()431(33)431()431()43R hRV h R y dyR R h R R h RR h R R h Rh h RRh hh R hπππππ-+-=-⋅⎧⎫=-+---⋅-+--⎨⎬⎩⎭⎧⎫=-⋅-+-++⎨⎬⎩⎭=-=-⎰2．公式应用2.1．卧式标准椭圆封头容器液位与体积关系根据1.1、1.3条公式得出卧式标准椭圆封头容器体积计算公式：)3(2)2)(arccos ()3(42)2)(arccos(222222hR h l R hR h R R h R R hR h l R hR h R R h R R V j -+⋅----=⋅-⋅+⋅----=ππ 2.2．卧式椭圆容器液位与体积关系卧式椭圆容器一般只有平封头或近似平封头，根据1.2条公式可计算其体积3．卧式椭圆封头容器体积计算公式在EXCEL 中的实际运用压力容器在设计和使用中不仅需要知道液位与体积关系，按《压力容器安全监察规程》还需要知道在不同温度下容器最大充液高度，在EXCEL 中使用本文公式非常方便，可避免复杂的计算，下面是我实际运用中的一个模式，见图4，只需输入公式和适当调整液位高度即可。

卧式储罐储液存量计算对于lng的计量我们采用静态计量的方法，就是通过测量储罐的液位等数据后确定其体积，再测量温度和压强的数据计算密度，然后根据体积密度与质量的关系得出储罐中储液的存量。

一、储罐中储液体积计算在计算储液体积时我们可以把储罐分成封头部分和筒体部分分别计算求和1、筒体储液体积计算要计算筒体储液体积只需计算筒体横截面（如图2）储液面积再乘以筒体计算长度即可。

(1)、筒体的横截面为一个圆形，其中储液平面为圆形水平截出的一个圆弓形（如图2）把截面置于平面直角坐标系中可得圆的方程为：S扇形=R3603°三角形ABC面积：S三角形=2√h(D−h)（R−h）2化简：S三角形=√h(D−h)（R−h 所求弓形面积为：S弓形=2arcsin√h（D−h）RπR²360−√h(D−h)(R−h)所求储液体积： V 筒= L [2arcsin√h （D−h ）RπR²360−2如图3可拼成一个椭圆球体。

求液位从0到H 点的体积。

1°如图6（x−R ）²R²+y²b²+z²R²=12°过x 其方程为：y²b²+z²R²=1- -（x−R ）²R²整理得：y²b²（1− −（x−R ）²R²）+z²R²（1− −（x−R ）²R²）=1由椭圆面积公式：S = πab可得：S（x）= π√b²（1− −（x−R）²R²）*√R²（1− −（x−R）²R²）=πbR(2Rx−x²)根据积分法则求椭圆球体体积：V 封=∫S(x)dx H=πb R ∫(2Rx−x²)dx H=πb R [RH²- -13H³]3、对筒体部分储液体积和封头部分储液体积求和得出储罐储液总体积：V 总=L[2arcsin√h（D−h）RπR²360−√h(D−h)(R−h)] + πbR[RH²- -13H³]二、储罐中储液密度计算。