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磁翻板液位計測量并用微積分計算臥式氨罐液氨分量

閱讀:3040        發布時間:2018-3-28

摘 要:氮肥廠用臥式液氨貯罐是由一個圓筒和兩個橢圓形封頭構成的。 消費的液氨是從底部向上填充的,必需用液氨的裝填高度去確定所裝液氨的體積。我廠原先采用卸水計量法來找高度(h)與體積V 的函數關系,即把氨罐裝滿水,然后把水卸到事后做好的單位體積的水槽,記下液位高度,制造V(h)標尺,裝置于貯罐的液位計上,由液位高度讀出液氨體積數或分量。如今給大家詳細引見一種用初等數學微積分辦法計算液氨分量,并用VB 寫一個計算液氨分量計算器。

 

前言

我公司有五個φ3000×13080,100m³臥式圓柱貯罐,并間隔氨分解零碎有500m,分解零碎采用DCS 控制,消費采用三班倒,班產必需計量,氨罐液位必需遠傳到電腦上,然后用液氨計算器計算液氨分量,只需輸出接班時液位高度和交班時液位高度,就可計算出當班液氨產量。

 

 采用微積分計算氨罐體積V首先,氨罐兩個橢圓形封頭組成一個橢球,用微積分計算液位與橢球體積V1 的函數關系,然后再計算液位與臥式圓柱體積V2 的函數關系。

 

液位與臥式圓柱體積V2 的函數關系

 

 

1.1 計算橢球的體積V10

V1=πrc∫(1‐(r‐x)2/r2)dx

=πrc∫(1‐(r2‐2rx+x2)/r2)dx

=πrc∫((2rx‐x2)/r2)dx

=πrc∫(2x/r)dx‐∫(x2/r2)dx

=πrc(x2/r‐x3/3r2)

 

1.2 計算圓柱體的體積V2

V2=2l∫√r2‐(r‐x)2 dx

=2l∫√2rx‐x2 dx

=l[(x‐r)√2rx‐x2 +r2arcsin[(x‐r)/r] +πr2/2]

V=V1+V2=πrc(x2/r‐x3/3r2)+ l[(x‐r)√2rx‐x2 + r2arcsin[(x‐r)/r]

+πr2/2]

 

2 用VB 寫一順序來計算液位爲某一高度x 時的液氨分量順序如下:

Private Sub RunCommand1_Click()

Dim h, x, y, c, r, l, v1, v2, v, g, q As Single

‘變量聲明

h = Val(InputText1.Text)

c = 0.8: r = 1.5: l = 13.08

x = 3 * h / 100

y = x – r

v1 = 3.14159 * r * c * (x * x / r– x * x * x / 3

/ r / r)

If h = 0 Then

g = 0

OutputText1.Text = g

f = Abs(q – g)

f = Round(f, 3)

OutputText4.Text = f

ElseIf h = 100 Then

g = 61.758

OutputText1.Text = g

f = Abs(q – g)

f = Round(f, 3)

OutputText4.Text = f

ElseIf h > 100 Then

MsgBox “輸出溢值”

 

 

Else

v2 = y * Sqr(2 * r * x – x * x) + r * r * Atn(y

/ r / Sqr(1 – y / r * y / r)) + 3.14159 * r * r / 2

v = v1 + v2 * l

g = v * 0.6176 ‘液氨密度:0.6176(15℃)

g = Round(g, 3)

OutputText1.Text = g

 

 

End If

 

 

h = Val(InputText4.Text)

c = 0.8: r = 1.5: l = 13.08

x = 3 * h / 100

y = x – r

v1 = 3.14159 * r * c * (x * x / r – x * x * x /

3 / r / r)

If h = 0 Then

q = 0

OutputText3.Text = q

f = Abs(q – g)

f = Round(f, 3)

OutputText4.Text = f

ElseIf h = 100 Then

q = 61.758

OutputText3.Text = q

f = Abs(q – g)

f = Round(f, 3)

OutputText4.Text = f

ElseIf h > 100 Then

MsgBox “輸出溢值”

 

 

Else

 

 

v2 = y * Sqr(2 * r * x – x * x) + r * r * Atn(y

/ r / Sqr(1 – y / r * y / r)) + 3.14159 * r * r / 2

v = v1 + v2 * l

q = v * 0.6176

q = Round(q, 3)

OutputText3.Text = q

f = Abs(q – g)

f = Round(f, 3)

OutputText4.Text = f

End If

End Sub

 

3 氨罐的裝置要求

         運用此計算公式要求氨罐裝置一臺液位變送器和一臺磁翻板液位計,磁翻板液位計用來校準液位變送器的數值。假如氨罐間隔分解崗位較近,可以間接在電腦里寫順序,實時顯示,假如氨罐間隔分解崗位較遠,可以選擇用無線傳輸模塊來傳輸數據,液位顯示在電腦,然后用液氨分量計算器計算液氨分量。此外有三種狀況會影響計量的性:① 氨罐制造尺寸能否;② 氨罐裝置能否程度;③ 液位變送器數值能否;

4 總結

         我公司五個液氨貯罐間隔分解崗位比擬遠,采用無線傳輸模塊(磁翻板楊維駿帶遠傳4-20mA電流信號輸入),把氨罐液位顯示在電腦屏幕上,然后用液位高度計算液氨分量,經過一年的運用,根本,誤差在0.2%以下,可以用在消費中計量各班液氨產量。

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