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タンク液面計算・差圧伝送器レンジ計算

JIS B8247 / ASME F&D / DIN 28013

縦置・横置円筒タンクの内容積を、鏡板形状(平鏡板・皿形・半楕円形・半球形・円錐形)別に計算します。 差圧伝送器のレンジ計算(LRV/URV、ゼロエレベーション/サプレッション)も同一画面で行えます。

① タンク形状・鏡板・プロセス液

mm
mm
kg/m³

② 実容量

目安:全容量の90〜95%(熱膨張・計装余裕分を除いた実際の貯蔵可能量)

%

→ 液高さ 3,127 mm 内容積 9.399 m³ (全容量 10.217 m³

③ 差圧伝送器(レンジ計算)

mm

→ 取付け位置(自動判定):①鏡板/配管取出し(低位置)

mm

ノズル高さ=タンク取出し口。伝送器設置高さ=本体の実設置位置(導圧管で離れる場合あり)

mm

レンジ下限/上限=0%/100%として指示させたい液高さ(容量)。設置位置とのズレは自動補正されます

④ アラーム設定点(HH/H/L/LL)

%は伝送器レンジ(LRV〜URV、信号の0〜100%)に対する割合です。初期値は業界の慣行値で、規格上の固定値ではありません。

HH
%
H
%
L
%
LL
%

→ 液高さ・内容積は下部の「容量早見表」に表示されます

単位系
容量の表示単位

ここで選んだ単位は、このページ内のすべての容量の表示・入力に反映されます。

0mmDHHhHwLT入力値計算結果D(呼び径)2,000 mmL(胴長)3,000 mm鏡板形状皿形鏡板ρ(プロセス液密度)998.2 kg/m³実容量設定92%Hh(鏡板高さ)388 mmH(全高/満液高さ)3,388 mmVh(鏡板部容積)0.792 m³Vc(直胴部容積)9.425 m³V(全容量)10.217 m³Hw(実容量:液高さ)3,127 mmVw(実容量:内容積)9.399 m³Ha(天板までの空間高さ)260 mm測定不可域(ノズル下)0.52 m³測定レンジ内の実効容量8.479 m³LRV(下限差圧)2.94 kPaURV(上限差圧)29.37 kPa

URVは「ゼロサプレッション」補正2.94 kPa を含む。

容量早見表(全容量基準)

区分=入力した%をそのまま表示(通常行は全容量比、アラーム行は伝送器レンジ比のため基準が異なります)。液位(全容量比)で同じ0〜100%の軸に揃えています

区分液位液高さ内容積備考
0%0%0 mm0 m³
5%12.8%435 mm0.941 m³LL
10%16.8%570 mm1.365 m³L
25%25%847 mm2.235 m³
50%50%1,694 mm4.895 m³
75%75%2,541 mm7.556 m³
90%80.6%2,730 mm8.151 m³H
95%84.6%2,865 mm8.575 m³HH
100%100%3,388 mm10.217 m³

基準面(0mm)はタンク本体の最下点(下部鏡板の最下端)。液高さはこの基準面からの高さとして統一的に扱う。

鏡板の部分体積は、鏡板断面を回転体としてSimpson則で数値積分して算出している(皿形鏡板の厳密な閉形式は 区分(クラウン球面領域/すみトーラス領域)が複雑なため、数値積分により実装。既知の閉形式解 (10%皿形鏡板 V=0.09896D³、2:1半楕円体鏡板 V=(π/24)D³、半球 V=(2/3)πr³)との一致をテストで確認済み)。

差圧伝送器のレンジ計算は、伝送器がノズルより低い位置にある場合はHP側の余分な静水頭を加算する (ゼロサプレッション)方式。ノズルの取付け位置(鏡板/配管取出しか側面取出しか)は計算式そのものには 影響しないため、ノズル高さと鏡板深さの比較から自動判定して表示している。 タンク内圧(正圧・負圧)は、密閉タンクではLP側がタンク気相部に接続されるため自動的にキャンセルされ、 計算結果には影響しない。

未実装項目:撹拌槽内(インペラ近傍)設置は対象外。球形タンクは未対応。 ウエットレグ(密閉タンク・凝縮性蒸気サービス等)は未対応です。 本ツールの計算結果は参考値です。実設計には必ず別途検証を行ってください。

鏡板形状と規格プリセット

皿形鏡板は、クラウン半径比fとすみ半径比kの組み合わせで規格ごとに定義が異なります。 JIS皿形鏡板とドイツのDIN Klöpperbodenはf=1.0・k=0.10で実質同一です。 米国のASME F&Dはf=1.0・k=0.06と、すみ半径比が異なります。

DIN 28013のKorbbogenboden(バスケットハンドル、通称「80:10」)はf=0.8・k=0.10で、 JIS皿形鏡板より深い形状です。カスタム入力欄から任意の半径比も指定できます。

基準面(0mm)の定義

液高さは、タンク本体の最下点(下部鏡板の最下端)を基準面0mmとして測ります。 差圧伝送器のタップ位置・設置高さも同じ基準面で入力してください。

差圧伝送器のレンジ計算

密閉タンク・ウエットレグでは、低圧側導圧管内の液柱による静水頭を差し引く「ゼロエレベーション」補正を行います。 開放タンク・ドライレグで伝送器がタップより低い位置にある場合は、高圧側の余分な静水頭を加算する 「ゼロサプレッション」補正を行います。

※ 本ツールの計算結果は参考値です。撹拌槽内(インペラ近傍)設置・球形タンクは未対応です。 実設計には必ず別途検証を行ってください。詳しくは免責事項をご確認ください。

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