Bể chứa là một thùng chứa kín dùng để chứa chất lỏng hoặc khí, được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như dầu khí, hóa chất, thực phẩm và dược phẩm. Nguyên lý làm việc của nó chủ yếu dựa trên bốn cơ chế cốt lõi: lưu trữ kín, cân bằng áp suất, truyền nhiệt và đo mức chất lỏng. Thông qua cấu trúc và cơ chế vận hành được thiết kế hợp lý, sự an toàn và ổn định của các chất được lưu trữ được đảm bảo.
Nguyên tắc bảo quản kín: Bể chứa tạo thành một không gian độc lập cách ly với môi trường bên ngoài thông qua các miếng đệm kín ở trên và dưới, cũng như các thiết bị bịt kín tại các hố ga và đường ống nối. Thiết kế kín này ngăn chặn hiệu quả các chất được lưu trữ tiếp xúc với không khí, độ ẩm và tạp chất, từ đó đảm bảo chất lượng và độ ổn định của vật liệu. Đối với chất lỏng dễ bay hơi, việc bịt kín tốt giúp giảm thất thoát do bay hơi, giảm thiểu thất thoát vật chất và ngăn ngừa khí dễ bay hơi gây ô nhiễm môi trường.
Nguyên tắc cân bằng áp suất: Áp suất bên trong bể chứa thay đổi do sự thay đổi về nhiệt độ và thể tích của chất được lưu trữ cũng như các yếu tố môi trường bên ngoài. Bằng cách lắp đặt các thiết bị cân bằng áp suất như van thở hoặc van an toàn, khi áp suất bên trong tăng cao hơn giá trị cài đặt, van thở sẽ tự động mở để giải phóng một lượng khí, làm giảm áp suất. Khi áp suất giảm xuống một mức nhất định, van thở sẽ tự động đóng lại để ngăn không khí bên ngoài xâm nhập vào bể chứa, nhờ đó duy trì áp suất bên trong tương đối ổn định. Cơ chế cân bằng áp suất này ngăn ngừa hư hỏng bể chứa do áp suất quá cao hoặc quá thấp, đảm bảo bể chứa hoạt động an toàn.
Nguyên lý truyền nhiệt: Bể chứa có độ dẫn nhiệt nhất định. Nhiệt được truyền giữa bên trong và bên ngoài bể thông qua dẫn nhiệt, đối lưu và bức xạ. Khi nhiệt độ môi trường bên ngoài thay đổi, nhiệt sẽ được truyền đến chất được lưu trữ qua thành bể và ngược lại. Dựa trên nguyên tắc này, đối với các bể chứa chất lỏng có nhiệt độ-cao, cần có các biện pháp cách nhiệt để giảm thất thoát nhiệt; đối với các chất cần làm mát, phương tiện làm mát bên ngoài có thể được sử dụng để trao đổi nhiệt qua thành bể, hạ nhiệt độ bên trong để đáp ứng yêu cầu về nhiệt độ của chất được lưu trữ.
Nguyên tắc đo mức: Để xác định chính xác mức chất lỏng trong bể chứa, các phương pháp đo mức siêu âm, dựa trên sức nổi, áp suất và siêu âm thường được sử dụng. Máy đo mức nổi đo mức chất lỏng bằng cách sử dụng nguyên lý độ nổi của phao trong chất lỏng thay đổi theo mức chất lỏng; đồng hồ đo mức áp suất tính toán mức chất lỏng bằng cách đo áp suất ở đáy chất lỏng; và máy đo mức siêu âm đo mức chất lỏng bằng cách phát và nhận tín hiệu siêu âm. Các thiết bị đo mức này có thể giám sát lượng vật liệu được lưu trữ trong bể chứa theo thời gian thực, tạo cơ sở cho việc quản lý sản xuất và ngăn ngừa tràn hoặc đổ hết.
