ถังเก็บ

ออกแบบถังเก็บของเหลว (Storage Tank Designer — API 2000)

จากภาระการผลิต (อัตราการผลิต × เวลาสำรอง) ไปจนถึงตัวเลขพร้อมทำ RFQ — ปริมาตร → ขนาดถัง → การระบายอากาศตาม API 2000 → ตารางหัวต่อ → เวลาถ่ายของเหลวก้นถัง ครบในหน้าเดียว

ค่าที่กรอกจะถูกจำไว้ในเบราว์เซอร์นี้

A. ภาระกักเก็บ

กำหนดปริมาตรจาก

อัตราการผลิต

m³/h

เวลาสำรอง

ปริมาตรใช้งานที่ต้องการ = 80.0 m³

B. ของเหลวที่เก็บ

ของไหล

อุณหภูมิของเหลว

°C

ρ = 998.0 kg/m³ · ν = 1.004 × 10⁻⁶ m²/s

กำลังโหลดคุณสมบัติจากฐานข้อมูล — ระหว่างนี้ใช้ค่าน้ำ ~20 °C

C. สัดส่วนถัง

ถังตั้งก้นแบน หลังคากรวยลาด 1:6 — D ปัดขึ้นทีละ 0.1 m (ถังที่ได้ไม่เล็กกว่าภาระที่ขอ)

สัดส่วน H/D

ช่วง 0.5–2

สัดส่วนปริมาตรใช้งาน (Working fraction)

D. อัตราสูบเข้า / ออก

ปกติอัตราสูบเข้า = อัตราการผลิต — ทั้งสองค่าขับขนาด vent (API 2000 §3.3.3) และตารางหัวต่อ · อัตราสูบออก 0 = ไม่มีปั๊ม

อัตราสูบเข้า

m³/h

อัตราสูบออก

m³/h

E. ท่อถ่ายก้นถัง

ค่าเริ่มต้น ΣK = 1.5 (ทางเข้า + วาล์ว) — แบบจำลองไม่รวม vortex และของเหลวใต้หัวต่อ (heel)

ขนาดท่อถ่าย (STEEL Sch 40)

ความยาวท่อถ่าย

ΣK ฟิตติ้งท่อถ่าย

F. สภาพแวดล้อม

ใช้เป็นหมายเหตุอุณหภูมิออกแบบบนใบ RFQ — สมมติฐาน venting คงที่: เขตร้อน, ของเหลว high-flash, ถังไม่มีฉนวน (R_i = 1)

อุณหภูมิแวดล้อมสูงสุด

°C

ทำความเข้าใจการออกแบบถังเก็บ (ปริมาตร → สัดส่วน → venting → หัวต่อ → การถ่าย)

1. จากภาระการผลิตเป็นปริมาตร

ถังสำรอง (buffer / surge tank) มีหน้าที่ดูดซับความต่างระหว่างอัตราการผลิตกับอัตราการใช้ — ปริมาตรใช้งานจึงเท่ากับ อัตราการผลิต × เวลาสำรองที่ต้องการ จากนั้นเผื่อช่องว่างเหนือของเหลวด้วย working fraction (ค่าเริ่มต้น 0.85 ของปริมาตร nominal ตามแนวปฏิบัติถังบรรยากาศ):

V_{w or k in g} = Q \cdot t_{b u f f er}, V_{n o mina l} = \frac{V _{w or k in g}}{0.85}

2. สัดส่วนถัง

ถังตั้งก้นแบนทรงกระบอก V = (π/4)·D²·H โดยกำหนดอัตราส่วน H = r·D แล้วแก้หา D จากนั้นปัด D ขึ้นทีละ 0.1 m เพื่อให้ถังที่สร้างจริงไม่เล็กกว่าที่ภาระต้องการ แล้วคำนวณ H และปริมาตรจริงใหม่จาก D ที่ปัดแล้ว:

D = (\frac{4 V}{π r})^{1/3}, H = r D, V_{a c t u a l} = \frac{π}{4} D^{2} H

พื้นที่เปลือกถัง π·D·H และพื้นที่หลังคากรวยลาด 1:6 (แบบ supported cone ตระกูล API 650) ใช้ประเมินสี/ราคา — เครื่องมือนี้ไม่คำนวณความหนาเปลือก (shell course), แรงลม, แผ่นดินไหว

3. การระบายอากาศ API 2000 (Normal venting)

ถังบรรยากาศหายใจ 2 ทาง: การเปลี่ยนอุณหภูมิกลางวัน/กลางคืน (API 2000 §3.3.2) และการแทนที่ไอเมื่อสูบของเหลวเข้า/ออก (§3.3.3):

V_{I T} = C V^{0.7} R_{i}, V_{O T} = Y V^{0.9} R_{i}

เครื่องมือนี้เรียกโมดูลคำนวณเดียวกับหน้า Tank Venting ตรง ๆ (ไม่ทำสำเนาสูตร — มีเทสยืนยันความเท่ากัน) ด้วยสมมติฐานคงที่: เขตร้อน (C = 4), ของเหลว high-flash (Y = 0.32), ไม่มีฉนวน (R_i = 1) และรวมแบบคัดกรอง max(ความร้อน, การสูบ) — หน้า Tank Venting รวมแบบผลรวมตาม 7th ed. และครอบคลุมกรณีไฟไหม้ (§4.3) จึงเป็นหน้าที่ใช้ก่อนสั่งซื้อจริง

ค่าคงที่ C/Y/R_i ของโมดูล venting เป็นค่าที่เลือกไว้ในโค้ด — ไม่ได้ตรึงกับตัวอย่างเผยแพร่ของมาตรฐาน (ดูหมายเหตุความถูกต้องในหน้า Tank Venting)
สมการแบบง่าย §3.3.2 อาจไม่แม่นยำสำหรับถังเกิน ~30,000 m³ — หน้านี้แจ้งเตือนเมื่อถึงช่วงนั้น

4. ตารางหัวต่อ

ขนาดหัวต่อเลือกจากบันไดขนาดท่อ STEEL Schedule 40 จริงในฐานข้อมูล โดยใช้เกณฑ์ความเร็วเชิงปฏิบัติ: ทางเข้า 1–2 m/s, ทางออก/ท่อดูดปั๊ม 0.6–1.2 m/s (กันตะกอน/กันอากาศเข้าและ NPSH), ช่องหายใจ ≤ 20 m/s (อากาศ) และท่อล้นไซซ์แบบ self-venting ด้วยเลข Froude:

F r = \frac{v}{g D} \leq 0.3 \Rightarrow Q_{c a p} = 0.3 g D \cdot \frac{π}{4} D^{2}

ท่อล้นที่ไหลเกินเกณฑ์นี้จะเริ่ม seal ตัวเองแล้วไหลแบบกลืนอากาศ (gulping) — จึงต้องมีความจุแรงโน้มถ่วง ≥ อัตราสูบเข้าสูงสุดเสมอ

5. เวลาถ่ายก้นถัง (Gravity drain)

สมดุลพลังงานแบบ quasi-steady ที่ระดับของเหลว h เหนือหัวต่อถ่าย:

v (h) = \frac{2 g h}{1 + Σ K + f L / D}, \frac{d h}{d t} = - \frac{A _{d}}{A _{t}} v (h)

อินทิเกรตเชิงตัวเลข ≥ 200 ขั้นตามระดับของเหลว โดยคำนวณ Darcy f ใหม่ทุกขั้น (Reynolds เปลี่ยนตามความเร็ว) — กรณีไม่มีแรงเสียดทาน (ΣK = 0, L = 0) ลดรูปเป็น Torricelli:

t = \frac{2 A _{t} h _{0}}{A _{d} 2 g}

แบบจำลองไม่รวม vortex ที่ระดับต่ำ, ของเหลวก้นถังใต้หัวต่อ (heel) และการจมของทางเข้า — เวลาใกล้หมดถังจริงจะยาวกว่าค่าคำนวณเล็กน้อย

6. ขอบเขตและเมื่อไหร่ไม่ควรใช้

ถังตั้งก้นแบนหลังคากรวยเท่านั้น — ถังนอน/ก้นกรวย ใช้หน้า Vessel Volume & Level
ความดันออกแบบ ≈ บรรยากาศ (API 650/2000 ครอบคลุมถึง ~1 psig) — ถังความดันใช้ ASME VIII (หน้า Pressure Vessel Thickness)
ไม่คำนวณงานเชิงกล: ความหนาเปลือก, ลม/แผ่นดินไหว, ฐานราก, กันซึม
ของเหลวระเหยง่าย/มีไอพิษ: สมมติฐาน high-flash ใช้ไม่ได้ — ตั้งค่าเองในหน้า Tank Venting และพิจารณา PV valve
Emergency fire venting (API 2000 §4.3) อยู่นอกขอบเขต — คำนวณในหน้า Tank Venting

API Standard 2000 7th ed. (2014) — Venting Atmospheric and Low-pressure Storage Tanks, §3.3.2–§3.3.3
API Standard 650 — Welded Tanks for Oil Storage (แนวเรขาคณิตถังตั้งหลังคากรวย)
เกณฑ์ Froude self-venting ของท่อล้น (แนวปฏิบัติ process design)
Darcy–Weisbach + Swamee–Jain — แรงเสียดทานในท่อถ่าย

ผลการคำนวณเป็นค่าเบื้องต้น — DekEn ใช้วิธีมาตรฐานที่อ้างอิงได้ แต่ไม่ใช่สิ่งทดแทนวิศวกรวิชาชีพ (PE) โปรดตรวจสอบกับข้อมูลโครงการและมาตรฐานที่เกี่ยวข้องก่อนนำไปก่อสร้าง จัดซื้อ หรือออก RFQ

Indicative engineering results — DekEn implements published methods but is not a substitute for a licensed Professional Engineer. Verify against project data and applicable codes before construction, procurement, or RFQ.

วิธีมาตรฐาน

ระดับ: ตรวจสอบแล้ว › วิธีมาตรฐาน › เบื้องต้น · ความหมายและหลักฐาน

ระบบจริงของคุณไม่ได้มีท่อเดียว

แบบจำลองระบบท่อแก้ทั้งระบบพร้อมกัน — วงรอบปิด ปั๊ม วาล์ว แรงดันกระชาก และการจำลอง 24 ชั่วโมง ลองต่อระบบท่อ 3 มิติ แล้วกดรันดูผลจริงได้เลย ไม่ต้องสมัครบัญชี · สร้างระบบท่อของคุณเอง บันทึกโปรเจกต์ และทำ safety study ได้ในแพ็ก Pro

ลองต่อระบบท่อ 3 มิติ ดูแพ็ก Pro