Tank Inhoudscalculator - Cilindrische, Bolvormige & Rechthoekige Tanks

Wat is een tankvolume-calculator?

Een tankvolume-calculator berekent hoeveel vloeistof een tank kan bevatten op basis van de vorm en afmetingen. Deze tool omvat de drie vormen die bij de meeste opslagtanks worden gebruikt: cilinders, bollen en rechthoekige dozen.

Kennis van het tankvolume is belangrijk voor het kiezen van de juiste tankgrootte, het correct doseren van chemicaliën en het inschatten hoe lang een opgeslagen voorraad meegaat.

Formules voor tankvolume

Formule voor een cilindrische tank

Een cilindrische tank heeft de vorm van een buis, die rechtop staat of op zijn kant ligt. Het volume is:

V = π × r² × h

Hierbij is r de straal (de helft van de diameter) en h de hoogte. Bij een tank die op zijn kant ligt, is h in plaats daarvan de lengte van de buis.

Formule voor een bolvormige tank

Een bolvormige tank heeft de vorm van een bal en staat soms op poten. Het volume is:

V = (4/3) × π × r³

Hierbij is r de straal, gemeten vanaf het middelpunt van de bol tot aan de binnenwand.

Formule voor een rechthoekige tank

Een rechthoekige tank heeft de vorm van een doos. Het volume is:

V = l × w × h

Hierbij is l de lengte, w de breedte en h de hoogte.

Meet bij alle drie de vormen de binnenkant van de tank, niet de buitenkant. De tankwand neemt ruimte in en vermindert hoeveel vloeistof er daadwerkelijk in past.

Zo berekent u het tankvolume

1. Kies de tankvorm: cilindrisch, bolvormig of rechthoekig.
2. Kies een eenheid voor de afmetingen: meter, centimeter, voet of inch.
3. Voer de straal in (voor cilindrische of bolvormige tanks) of de lengte en breedte (voor rechthoekige tanks).
4. Voer de hoogte in (voor cilindrische of rechthoekige tanks).
5. Kies een eenheid voor het resultaat: kubieke meter, kubieke voet, liter of gallon.

De calculator zet de eenheden automatisch om en toont het volume direct.

Uitgewerkt voorbeeld

Een cilindrische tank heeft een binnenstraal van 1,5 meter en een hoogte van 3 meter.

V = π × 1,5² × 3 = π × 2,25 × 3 ≈ 21,21 kubieke meter

Dat is ongeveer 21.206 liter, of ongeveer 5.602 Amerikaanse gallon.

Omrekenen tussen volume-eenheden

• 1 kubieke meter = 1.000 liter
• 1 kubieke meter ≈ 264,17 Amerikaanse gallon
• 1 kubieke voet (0,028 m³) ≈ 7,48 Amerikaanse gallon
• 1 kubieke voet ≈ 28,32 liter
• 1 Amerikaanse gallon ≈ 3,785 liter

De gallon die hier wordt gebruikt, is de Amerikaanse vloeistofgallon, die exact is gedefinieerd als 231 kubieke inch, of 3,785411784 liter. De imperiale gallon die in het Verenigd Koninkrijk wordt gebruikt, is groter, ongeveer 4,546 liter, dus de twee zijn niet onderling verwisselbaar. Ook de voet is exact gedefinieerd: 1 voet is 0,3048 meter, waardoor 1 kubieke voet exact 0,028316846592 kubieke meter is.

Tanks nauwkeurig meten

Kleine meetfouten tellen op. Bij een cilindrische tank met een straal van 3 voet en een hoogte van 6 voet verandert een fout van slechts 1/8 inch (3,2 mm) in de straal het berekende volume met ongeveer 9 gallon (34 l). Fouten in de hoogte veroorzaken vergelijkbare afwijkingen. Meet daarom zorgvuldig en gebruik waar mogelijk de binnenafmetingen.

Ook de wanddikte is van belang. Een stalen wand met een dikte van 1/4 inch (6,3 mm) neemt aan elke kant van de tank 1/4 inch (6,3 mm) in, waardoor de binnendiameter ongeveer een halve inch kleiner is dan de buitendiameter. Bij tanks met dikkere wanden, zoals drukvaten, is het verschil groter en mag het niet worden genegeerd.

Interne onderdelen verkleinen de bruikbare ruimte verder. Schotten, leidingen, mengers en ondersteuningsconstructies kunnen 5 tot 10 procent van het geometrische volume van een tank innemen. De bovenstaande formules geven het lege geometrische volume; de werkelijke bruikbare opslagcapaciteit is vaak iets kleiner.

Veelvoorkomende toepassingen van tankvolumeberekeningen

Opslag van regenwater. Een huishouden gebruikt per persoon per dag ongeveer 80 tot 100 gallon (380 l) water. Voor drie dagen noodwatervoorziening voor een gezin van vier is ongeveer 1.000 tot 1.200 gallon (4.540 l) opslag nodig. Een cilindrische tank met een diameter van 5 voet (1,5 m) en een hoogte van 7 voet (2,1 m) bevat ongeveer 1.030 gallon (3.900 l), dus binnen dat bereik.

Gemeentelijke watertorens. Waterbedrijven dimensioneren verhoogde tanks voor piekvraag en brandbestrijding, doorgaans voor één tot twee dagen gemiddeld verbruik. Een bolvormige tank met een inhoud van 500.000 gallon (1.900.000 l) heeft een binnendiameter van ongeveer 50 voet (15 m).

Brandstofopslag. Ondergrondse tanks bij tankstations bevatten doorgaans 10.000 tot 20.000 gallon (76.000 l) per brandstoftype. Toezichthouders zoals de Amerikaanse Environmental Protection Agency eisen een secundaire opvangvoorziening met een capaciteit van ten minste 110 procent van het volume van de grootste tank.

Chemische en voedselverwerking. Batchreactoren en fermentatietanks hebben nauwkeurige, bekende volumes nodig, omdat de verhoudingen voor reacties en recepten daarvan afhangen. Procestechnici controleren meestal het werkelijke volume van een tank in plaats van alleen te vertrouwen op de opgegeven inhoud van de fabrikant.

Septische systemen. Lokale bouwvoorschriften eisen doorgaans dat een huis met drie slaapkamers een septische tank heeft met een inhoud van ten minste 1.000 tot 1.500 gallon (5.680 l).

Beperkingen

De bovenstaande formules gelden voor eenvoudige cilinders, bollen en rechthoekige dozen. Veel echte tanks zijn complexer.

• Gecombineerde vormen. Een tank met een cilindrisch middendeel en afgeronde (halfronde) uiteinden moet in secties worden verdeeld. Die worden afzonderlijk berekend en vervolgens bij elkaar opgeteld.
• Gedeeltelijke vulling. Deze calculator geeft de totale capaciteit, niet het volume bij een bepaalde vloeistofdiepte. In een horizontale cilindrische tank neemt het volume niet lineair toe met de diepte, omdat de dwarsdoorsnede een cirkel is en geen rechthoek. Voor het bepalen van dat volume is trigonometrie nodig.
• Tanks die niet rechtstreeks kunnen worden gemeten. Voor begraven of afgesloten tanks zijn soms andere methoden nodig, zoals het meten van de hoeveelheid water waarmee ze worden gevuld of het inschakelen van een deskundige voor kalibratie.
• Wettelijke of reglementaire meting. Sectoren waarin de verantwoordelijkheid voor vloeistoffen wordt overgedragen, zoals petroleumopslag, vereisen doorgaans gecertificeerde tankkalibratie, ook wel strapping genoemd, in plaats van een algemene rekenmachine. Strappingtabellen geven het volume bij elk vloeistofniveau met korte tussenpozen, volgens normen zoals hoofdstuk 2 van het American Petroleum Institute en ISO 7507.

Geschiedenis

Het berekenen van het volume van een cilinder is een oud vraagstuk. De Rhind-papyrus, een Egyptisch document dat rond 1550 v.Chr. werd overgeschreven, berekent het volume van cilindrische graanopslagplaatsen in opgaven 41 tot 43. De Griekse wiskundige Archimedes leidde rond 225 v.Chr. het volume van een bol af in zijn verhandeling Over de bol en de cilinder. Beide formules zijn tegenwoordig onveranderd. Wat wel is veranderd, is de snelheid van de berekening: van tabellen en rekenlinialen naar een direct resultaat in een browser.

Veelgestelde vragen

Wat is een tankvolume-calculator?

Een tool die berekent hoeveel een tank kan bevatten op basis van de vorm en afmetingen. De tool omvat cilindrische, bolvormige en rechthoekige tanks, met resultaten in liters, Amerikaanse gallons, kubieke meters of kubieke voet.

Hoe bepaal ik de straal van een tank?

Meet de diameter, de rechte afstand dwars door de tank via het middelpunt, en deel die vervolgens door twee. Een tank met een diameter van 6 voet heeft een straal van 3 voet.

Moet ik de binnen- of buitenafmetingen meten?

De binnenafmetingen. De tankwand neemt ruimte in die niet met vloeistof kan worden gevuld. Het gebruik van buitenafmetingen overschat dus de werkelijke capaciteit.

Kan deze calculator een tank verwerken die slechts gedeeltelijk vol is?

Nee. De calculator geeft de totale capaciteit van de tank. Voor het bepalen van het volume bij een gedeeltelijke vulling, vooral in een horizontale cilindrische tank, is een aparte formule nodig, omdat het volume niet lineair toeneemt met de diepte.

Wat is het verschil tussen horizontale en verticale cilindrische tanks?

Ze gebruiken dezelfde formule. Bij een verticale tank is de hoogte de verticale afmeting. Bij een horizontale tank is de ‘hoogte’ in de formule in werkelijkheid de lengte van de buis die op zijn kant ligt.

Is het resultaat nauwkeurig genoeg voor wettelijk of reglementair gebruik?

Voor planning en ontwerp wel. Gebruik voor overdracht van bewaring, verzekeringen of reglementaire aangiften met betrekking tot grote of gevaarlijke tanks gecertificeerde professionele tankkalibratie.