Den här tankkalkylatorn hjälper dig att beräkna tankvolym, total kapacitet, vätskemängd vid en angiven fyllnadsnivå och återstående ledig volym. Beräkningen utgår från geometriska mått och tar hänsyn till tankens form, inklusive cylindriska, rektangulära, elliptiska, sfäriska och koniska delar.
Kalkylatorn lämpar sig för beräkning av volymen i vattentankar, bränsletankar, lagringskärl och andra behållare med känd geometri. Resultaten visas i liter eller kubikmeter.
Geometrisk kapacitet. Totalvolymen bestäms utifrån tankens innermått. Längd, bredd, höjd och diametrar anges i centimeter. Måtten omvandlas till meter med faktorn 0,01. Den beräknade volymen uttrycks i m3 och omvandlas vid behov till liter enligt 1 m3 = 1000 l.
Fyllnadsnivå. Vätskehöjden mäts lodrätt från den lägsta punkten inne i tanken till vätskeytan. Endast den del av den geometriska volymen som ligger under nivån räknas med. Om den angivna fyllnadshöjden överstiger tankens totala höjd används den högsta tillåtna höjden i beräkningen.
Geometriska antaganden. Alla ytor betraktas som ideala geometriska former med konstanta angivna mått. Kapselformade tankar har halvklotformiga ändar, elliptiska tankar har ett konstant elliptiskt tvärsnitt längs hela längden och i koniska delar ändras diametern linjärt med höjden. Inga korrektionsfaktorer för material, temperatur eller deformation används.
Vertikal cylinder. Den cirkelformade bottenytan multipliceras med tankens höjd. Radien är hälften av innerdiametern. Vid delvis fyllning används vätskehöjden i stället för hela tankhöjden.
V = π × R2 × H
Här är R innerradien i meter, H höjden i meter och π ≈ 3,14159265. En tank med diametern 100 cm och höjden 200 cm har till exempel en total kapacitet på cirka 1570,8 l.
Horisontell cylinder. Totalvolymen är den cirkelformade tvärsnittsarean multiplicerad med längden. Vid delvis fyllning beräknas arean av cirkelsegmentet under vätskeytan och multipliceras med cylinderns längd. Vätskevolymen ökar därför inte linjärt med fyllnadshöjden.
Rektangulär tank. Den totala kapaciteten är produkten av tankens inre längd, bredd och höjd. Vätskevolymen beräknas på samma sätt, men med den faktiska fyllnadshöjden i stället för hela höjden.
V = L × W × H
I formeln står L för längd, W för bredd och H för höjd, samtliga i meter. En tank med måtten 200 × 100 × 120 cm har till exempel en kapacitet på 2,4 m3, alltså 2400 l.
Kapsel. Denna tank består av en cylindrisk mittdel och två halvklotformiga ändar. De två halvkloten bildar tillsammans ett helt klot. Totalvolymen är därför summan av cylinderns volym och volymen av ett klot med samma radie.
V = π × R2 × L + 4 × π × R3 / 3
L avser endast den cylindriska delens längd i meter, utan de klotformiga ändarna. För en vertikal kapsel beräknas fyllningen stegvis: först den nedre klotdelen, sedan cylinderdelen och till sist den övre klotdelen. För en horisontell kapsel summeras volymen av cylinderns cirkelsegment och motsvarande volym i de klotformiga ändarna.
Elliptisk tank. Tvärsnittet antas vara en ellips. Dess halvaxlar motsvarar hälften av den invändiga bredden och hälften av den invändiga höjden. Totalvolymen beräknas som ellipsens area multiplicerad med tankens längd.
V = π × a × b × L
a är halva bredden, b halva höjden och L längden, samtliga i meter. Vid delvis fyllning används endast den del av ellipsens area som ligger under vätskeytan. Detta tar hänsyn till att volymen ökar icke-linjärt när nivån stiger.
Stympad kon. Den totala kapaciteten beräknas utifrån den övre och nedre radien samt höjden. Den horisontella tvärsnittsarean varierar med höjden eftersom diametern ökar eller minskar jämnt.
V = π × H × (R12 + R1 × R2 + R22) / 3
R1 är den nedre radien, R2 den övre radien och H höjden, samtliga i meter. Vid delvis fyllning beräknas först radien vid vätskenivån. Därefter används samma formel för att bestämma volymen av den fyllda nedre delen.
Tank med konisk botten. Den totala kapaciteten är summan av volymen i den nedre stympade konen och cylindern ovanför. Så länge vätskan befinner sig i den koniska botten beräknas endast den fyllda delen av konen. När vätskan når cylinderdelen läggs vätskevolymen i cylindern till hela konvolymen.
Tank med konisk överdel. Först beräknas volymen i den nedre cylindern och sedan volymen i den övre stympade konen. Så länge vätskan finns i cylindern är volymen proportionell mot fyllnadshöjden. Vid högre nivåer läggs den fyllda koniska delens volym till med hänsyn till den varierande diametern.
Vätskevolym. För varje form beräknas den geometriska volymen under angiven nivå. Vid fyllnadshöjden 0 är vätskevolymen 0. När nivån når tankens fulla höjd är vätskevolymen lika med den totala kapaciteten.
Ledig volym. Detta är skillnaden mellan total kapacitet och aktuell vätskevolym. Om en tank exempelvis rymmer 2000 l och innehåller 750 l återstår 1250 l ledig volym.
Fyllnadsgrad i procent. Vätskevolymen divideras med total kapacitet och multipliceras med 100. I exemplet är tanken fylld till 37,5 %. Procenttalet utgår från volymen, inte från förhållandet mellan vätskehöjden och tankens totala höjd.
Relevanta europeiska standarder för industriella ståltankar omfattar EN 12285-1 (fabrikstillverkade horisontella ståltankar för underjordisk lagring av vätskor som kan förorena vatten), EN 12285-2 (motsvarande tankar för lagring ovan mark) och EN 14015 (konstruktion och tillverkning på plats av vertikala, cylindriska, svetsade ståltankar med plan botten).
Standarderna anger krav för de aktuella tankkonstruktionerna och deras tillverkning. Den geometriska kapaciteten beräknas utifrån tankens mått utan att konstruktionsfaktorer från standarderna tillämpas automatiskt.
Det beror på tankens form. I en rektangulär tank eller cylinder med konstant horisontellt tvärsnitt är volymen proportionell mot vätskehöjden. I en stympad kon eller tank med konisk botten varierar tvärsnittsarean med höjden, så halva höjden kan motsvara betydligt mindre eller mer än halva volymen. I en horisontell cylinder med cirkulärt tvärsnitt motsvarar däremot en nivå vid halva diametern exakt halva kapaciteten.
Innerdiametern, tankens längd och den lodräta vätskehöjden mätt från botten används. Kalkylatorn beräknar arean av det fyllda cirkelsegmentet och multiplicerar den med cylinderns längd. Därmed tas hänsyn till väggarnas krökning och volymen kan beräknas för varje tillåten fyllnadsnivå.
En kapsel har dessutom volymen av två halvklotformiga ändar utöver cylinderdelen. Om diametern och längden på den cylindriska delen är desamma är kapselns totala kapacitet större. Dess totala längd är också en diameter större eftersom ändarna räknas separat.
Med samma mått kan tankar med konisk botten och konisk överdel ha samma totala kapacitet men olika vätskevolym vid samma fyllnadshöjd. Det beror på att de horisontella tvärsnittsareorna skiljer sig åt på motsvarande nivåer. Kalkylatorn tar hänsyn till konens placering och diameterförändringen med höjden.
Den geometriska beräkningen bygger på en idealiserad inre tankform. En verklig tank kan ha rundade övergångar, utskjutande delar, extra utrustning eller innermått som avviker från de nominella värdena. Därför kan den beräknade geometriska kapaciteten avvika från den angivna kapaciteten. Använd tankens faktiska innermått för en noggrann uppskattning av volymen i en befintlig tank.