Какой диаметр и высота подходят для резервуара 20 000 м³
Создано Сегодня
Какой диаметр и высота подходят для резервуара объёмом 20 000 м³?
Два инженера, получившие одно и то же техническое задание на резервуар объёмом 20 000 м³, редко спроектируют одинаковый бак. У одного дешёвая земля и дорогая сталь, у другого — наоборот. Один перекачивает жидкость в существующий напорный коллектор при фиксированном давлении, другой может поднять напорный трубопровод. На одном участке несущая способность грунта составляет 200 кПа, на другом — мягкий аллювий. Диаметр и высота — это не вопрос стиля; это точка, где стоимость земли, тоннаж стали, затраты на перекачку и стоимость фундамента уравновешивают друг друга.
Арифметика проста: объём равен пи, делённому на четыре, умноженному на квадрат диаметра и на высоту. Главное — выбрать точку на этой кривой, где реальные ограничения проекта обходятся дешевле всего. Компания Center Enamel проектирует резервуары объёмом 20 000 м³ во всём практическом диапазоне — от приземистых резервуаров диаметром 40 м до корпусов диаметром 34 м и высотой 22 м — и выбор всегда начинается с площадки, а не с каталога.
1. Как перевести объём в диаметр и высоту?
Объем V равен (пи / 4) x D в квадрате x H. Выберите диаметр, который допускает площадка, и высота вытекает из уравнения; выберите ограничение по высоте, и диаметр следует за ним. Четыре геометрии охватывают почти каждый проект объемом 20 000 м3.
· Основное уравнение: V = 0,7854 x D2 x H. При диаметре 36,0 м площадь плана составляет 1 018 м2, поэтому для 20 000 м3 требуется обечайка высотой 19,6 м.
· Запас над уровнем заполнения — дополнительный: Эксплуатационный запас 300–500 мм находится выше максимального рабочего уровня и не входит в хранимый объем.
· Высота обечайки кратна высоте пояса: Высота обечайки кратна высоте панельного пояса, поэтому теоретическое значение округляется до ближайшей практичной схемы расположения поясов.
· Рабочий объем — это не геометрический объем: Допуск на осадок, уровень отключения насоса и пожарный резерв находятся внутри обечайки, поэтому полезный объем обычно на 5–10 процентов ниже геометрического объема.
2. Что определяет наилучшее соотношение сторон?
Соотношение сторон — высота, деленная на диаметр — обычно поддерживается в диапазоне от 0,4 до 0,7. За пределами этого диапазона одна стоимость начинает расти быстрее, чем другая снижается.
· Стоимость земли и занимаемая площадь: Резервуар диаметром 34 м занимает около 908 м²; резервуар диаметром 40 м — около 1257 м². Там, где земля дорогая или участок фиксирован, более высокий вариант выигрывает.
· Масса стали: Приземистый резервуар требует большей площади крыши и днища, но более тонких нижних поясов; высокий резервуар требует более толстого днища и более тяжелого ветрового кольца жесткости.
· Напор насоса и класс давления: Высота определяет статический напор. Более высокие резервуары могут снизить затраты энергии на перекачку, но повышают класс давления нижней обечайки и арматуры.
· Ветровой и сейсмический момент: Более высокие обечайки создают больший опрокидывающий момент и более критичный случай потери устойчивости пустого резервуара, что увеличивает стоимость анкеровки и кольцевого фундамента.
· Несущая способность основания: Приземистый резервуар распределяет ту же нагрузку на большую площадь, что может быть решающим фактором на слабых грунтах.
3. Какие размеры типичны на практике?
Большинство муниципальных и промышленных резервуаров объёмом 20 000 м³ имеют диаметр от 34 до 40 метров и высоту корпуса от 16 до 22 метров. Выбор осуществляется для каждого проекта из таблицы ниже.
· Муниципальное хранение на свободной территории: диаметр 40,0 м, высота 15,9 м — наименьшая стоимость корпуса, наибольшая площадь основания, щадящая нагрузка на фундамент.
· Сбалансированное промышленное или противопожарное хранение: 36,0 м на 19,6 м — наиболее часто задаваемая геометрия и оптимальный компромисс для большинства площадок.
· Ограниченный участок или высокая стоимость земли: 34,0 м на 22,0 м — наименьшая площадь основания, наибольший ветровой момент, требует тщательной проверки фундамента.
· Сейсмические зоны или зоны с сильными ветрами: предпочтительны приземистые геометрии в диапазоне 38–40 м, чтобы опрокидывающий момент и высота волны при колебаниях оставались управляемыми.
Опция геометрии | Диаметр x Высота | Лучше всего подходит для |
Приземистый резервуар | 40,0 м x 15,9 м | Дешевая земля, мягкий грунт, низкий сейсмический момент |
Сбалансированный стандарт | 38,0 м x 17,6 м | Общие муниципальные нужды, участок средней площади |
Наиболее часто указываемый | 36,0 м x 19,6 м | Противопожарный запас и промышленное хранение, сбалансированная стоимость |
Компактная занимаемая площадь | 34,0 м x 22,0 м | Expensive or constrained land, good bearing capacity |
Инженерное обеспечение и поддержка проекта
Каждый резервуар, поставленный компанией Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd. (Center Enamel), спроектирован в соответствии со стандартами AWWA D103-09 и EN 1090 с проверкой методом конечных элементов нагрузок на корпус, крышу и патрубки, подвергается спеканию при температуре 820–930 °C под контролем систем ISO 9001 и ISO 45001, проходит испытание на отсутствие дефектов напряжением 1500 В по всей поверхности на 100 % площади и собирается с использованием болтов класса прочности 8.8 и сертифицированного производителем герметика. Каждый вариант геометрии поставляется с соответствующей таблицей нагрузок на фундамент, схемой ветровых колец и раскладкой анкеров, что позволяет проектировщику строительной части работать без повторной итерации.
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
Как рассчитать диаметр резервуара по его объему?
Переставьте V = 0,7854 x D2 x H для выбранной высоты или выберите диаметр, который позволяет участок, и решите уравнение для высоты: H = V / (0,7854 x D2). Добавьте 300–500 мм свободного борта выше максимального рабочего уровня и учтите мёртвый объём ниже точки отключения насоса.
Более высокий или более широкий резервуар дешевле?
Более широкий резервуар обычно требует немного меньше стали для корпуса, но больше площади крыши, днища и земли. При соотношении высоты к диаметру ниже примерно 0,7 разница невелика; выше этого значения ветровое усиление и более толстые нижние пояса начинают быстро увеличивать стоимость.
Сколько земли требуется для резервуара объемом 20 000 м3?
Учитывайте площадь основания плюс кольцо для обслуживания 1,5–2,0 м и доступ: примерно 1300–1700 м2 для геометрий в диапазоне диаметров 34–40 м, плюс коридор для трубопроводов и, при необходимости, дренаж с обвалованием.
Можно ли изменить размеры?
Да. Диаметр, высота корпуса, ряды кладки, запас высоты, тип крыши, расположение патрубков и класс внутреннего покрытия рассчитываются для каждого проекта, а резервуар можно выровнять повторно или расширить дополнительными рядами, если фундамент был спроектирован с учетом этого.
WhatsApp