Некоторые частные задачи оптимизации ХТС

Наиболее общей постановкой оптимальной задачи служит выражение критерия оптимальности в виде экономической оценки (например, производительность, себестоимость продукции). Однако в частных задачах оптимизации, когда объект является частью технологического процесса (аппарат либо агрегат в масштабе цеха, завода, комбината), не всегда удается или не всегда целесообразно выделить прямой экономический показатель, который полностью характеризовал бы эффективность работы рассматриваемого объекта. В таких случаях критерием оптимальности может служить технологическая характеристика, косвенно оценивающая экономичность работы агрегата (время пребывания, выход продукта или конечная концентрация, температура и т. д.). В результате решения подобных задач определяется оптимальное время пребывания и максимальная концентрация целевого продукта для некоторых типов реакций, устанавливается оптимальный температурный профиль в реакторе вытеснения и т. п. [c.242]

Постановка задачи оптимизации предполагает существование конкурирующих свойств процесса количество продукции — качество продукции , количество продукции — расход сырья и т. п. Выбор компромиссного решения для указанных свойств и представляет собой в таких случаях процедуру решения оптимальной задачи. Следует отметить, что наличие конкурирующих свойств в особой мере характерно для постановки оптимальной задачи в терминах экономических оценок. В частных задачах оптимизации, когда требуется получить экстремальное значение какого-либо параметра объекта оптимизации, конкурирующие свойства так наглядно можно и не обнаружить. В этих случаях речь идет обычно об экстремальных свойствах самого объекта оптимизации, которые обусловлены природой проводимого в нем процесса. Примерами таких задач являются выбор оптимального времени пребывания для некоторых типов реакций, оптимального температурного профиля в реакторе вытеснения и т. п. [c.14]

V.I.5. Некоторые частные задачи оптимизации ХТС [c.179]

Рассмотрим некоторые частные задачи оптимизации теплообменников, математические описания которых приведены выше (см. стр. 65). [c.104]

Решение задачи оптимизации непрерывного реактора идеального вытеснения в общем случае значительно более сложно, чем оптимизация реактора идеального смешения. Это в первую очередь обусловлено тем, что реактор вытеснения представляет собой объект с распределенными параметрами и его математическое описание содержит дифференциальные уравнения, решение которых в аналитической форме может быть получено лишь в весьма ограниченном числе случаев. В связи с этим ниже рассмотрены некоторые частные задачи оптимизации реакторов идеального вытеснения, которые можно решить при использовании методов исследования функций классического анализа в аналитической форме либо в форме процедуры вычислений, приводящей к определению оптимальных условий. [c.117]

В задачах оптимизации детерминированных процессов различают простые и сложные критерии оптимальности. Принято называть критерий оптимальности простым, если требуется определить максимальное или минимальное значение К, без заданных условий на какие-либо другие величины. Такие критерии оптимальности обычно выбираются при постановке частных задач оптимизации в терминах технологических оценок (например, максимальная концентрация целевого продукта Стах некоторых типов реакций) и иногда в общих задачах, если требуется найти производительность или себестоимость целевого продукта без каких-либо условий на величины, определяющие указанные экономические оценки. [c.244]

Поэтому в некоторых работах показана возможность применения известных и хорошо разработанных методов оптимизации для решения некоторых частных задач синтеза оптимальных схем типовых химикотехнологических процессов. Например, в [17] описана методика [c.109]

В частных задачах оптимизации, когда требуется получить экстремальное значение какого-либо параметра работы отдельного аппарата, речь идет о некоторых экстремальных свойствах самого объекта оптимизации, которые обусловлены химическими или физико-химическими свойствами проходящего в данном объекте процесса. [c.75]

В настоящей монографии не приводится обоснование выбора того либо иного критерия. Эта задача не однозначная, и решение ее зависит от конкретного объекта и целей оптимизации. Однако в большинстве известных решений задач оптимизации теплообменников предпочтение отдается экономическим критериям, как наиболее объективным. Среди экономических критериев в первую очередь используются приведенные затраты 3 (см. табл. 22, № 18), в некоторые частных случаях при достаточном обосновании — капитальные вложения К, эксплуатационные расходы Э или [c.263]

Отмечается [6], что для задач оптимизации некоторых типов, в том числе и для задач оптимального резервирования, целесообразнее осуществлять поиск экстремума КЭ из начальной точки Х(о) не в направлении градиента, а в направлении максимальной частной производной КЭ. Для этого определяется такое направление движения Хк, которое характеризуется выполнением условия [c.206]

Реальные задачи оптимизации химико-технологических процессов обычно достаточно сложны, когда для определения / при данных значениях управляющих переменных приходится решать системы обыкновенных дифференциальных уравнений либо систему дифференциальных уравнений в частных производных, либо, наконец, некоторые совокупности таких систем. Поэтому применение первого метода для вычисления необходимых производных в ряде случаев может привести к очень большим временам счета. [c.83]

В настоящее время изданы обобщающие монографии, касающиеся физико-химической механики контактных взаимодействий металлов, дисперсий глин и глинистых минералов. Однако в области вяжущих веществ, в частном случае тампонажных растворов, такие обобщения практически отсутствуют. В этом направлении накоплен большой экспериментальный материал, который изложен в разрозненных статьях, в специальных журналах, информационных изданиях. Уже сейчас высказан ряд различных гипотез и предположений о механизме формирования дисперсных структур в твердеющих системах, которые требуют однозначной трактовки с позиций физико-химической механики с использованием данных об этих процессах, получаемых с помощью различных физических, физико-химических и других методов исследований. Поэтому, наряду с изданием монографии С. П. Ничипоренко с соавторами Физико-химическая механика дисперсных минералов , немаловажное значение имеет издание настоящей книги. Исходя из имеющихся экспериментальных данных в книге сформулированы некоторые принципы и закономерности формирования дисперсных структур на основе вяжущих веществ. Конечная задача физико-химической механики заключается в получении материалов с требуемыми свойствами и дисперсной структурой, с высокими прочностью, термостойкостью и долговечностью в реальных условиях их работь и в научном обосновании оптимизации технологических процессов получения тампонажных растворов и регулировании их эксплуатационных показателей. Для этих целей широко используется обнаруженный авторами в соответствии с кривой кинетики структурообразования цементных дисперсий способ их механической активации, который получил вполне определенную трактовку. В отношении цементирования нефтяных и газовых скважин разработаны глиноцементные композиции с применением различного рода поверхностно-активных веществ, влияющих на процессы возникновения единичных контактов и их прочность в пространственно-коагуляционной, коагуляционно-кристаллизационной и конденсационно-кристаллизационной структурах. [c.3]

Некоторые рекомендации но оптимизации числа ступеней реакторов были опубликованы [23, 174], но они касались частных задач, отличных от рассматриваемой. [c.267]

Следующее допущение, которое мы примем при выделении задачи планирования ППР из общей задачи планирования и управления ХТС, состоит в том, что на качество оптимизации сроков ремонта не оказывают влияние склады, входящие в ХТС. Это допущение справедливо для небольших и средних складов, входные и выходные потоки которых в рассматриваемой частной задаче могут считаться жестко связанными условиями материального баланса. Наоборот,, большие склады, обеспечивающие любое практически возможное рассогласование потоков в течение недели и более (см. раздел 2 главы III), позволяют в данной задаче считать входные и выходные погони складов вообще не связанными. И лишь только некоторые промежуточные склады, занимающие промежуточное положение по времени развязки, желательно непосредственно учесть при решении задачи. Однако введение динамических моделей складов в модель ХТС для планирования ППР чрезвычайно усложняет задачу, так как лишь для некоторых частных случаев удается построить алгоритм расчета производственной мощности ХТС со складами. Поэтому будем считать, что склады, входящие в ХТС, либо невелики и не учитываются, либо полностью развязывают входные и выходные потоки. Следовательно, при постановке данной задачи ограничения (V.35) исключаются из модели. [c.155]

Некоторые из методов поиска, применяющиеся для оптимизации в этом случае (например, метод проектирования градиента, см. главу III), требуют вычисления частных производных дФ 1ди,(к) и дФ /dXj (к). Рассмотрим в связи с этим задачу определения указанных производных. [c.208]

Рассматриваемые здесь вариационные задачи заключаются в определении формы тел, обладающих минимальным волновым сопротивлением в плоскопараллельном или осесимметричном сверхзвуковом потоке газа, и контуров сопел, реализующих максимальную силу тяги при некоторых ограничениях. Силы, действующие на тела при течениях невязкого газа, определяются давлением на стенки. Величина давления находится из рещения граничных задач для нелинейных уравнений газовой динамики. Такие задачи в настоящее время решаются численно. Нахождение решения вариационных задач со связями в виде уравнений с частными производными приводит к сложным численным процессам. О таком прямом подходе к оптимизации формы тел будет сказано в послесловии к этой главе. Здесь будет рассмотрен подход, который в плоскопараллельном и осесимметричном случаях допускает точную одномерную постановку ряда вариационных задач и их простое решение. [c.45]

Необходимо отметить, что некоторые специалисты считают нецелесообразным уделять много внимания вопросам оптимизации проектных решений, ссылаясь на то. что во-первых, оптимизация требует длительных сроков разработки и внедрения оптимизационных задач, дополнительных денежных и трудовых ресурсов, а во-вторых, опыт зарубежных фирм как будто бы подтверждает это. В данном случае можно возразить, так как зарубежные частные проектные фирмы, [c.16]

Заметим, что если в процессе решения задачи частная оптимизация проводилась по некоторому /гму параметру и ограничение превышалось именно по j , то полученное решение является оптимальным, так как это означает, что остальные ограничения не являются критическими. [c.228]

Наряду с общей задачей оптимизации известный интерес могут представлять и некоторые частные задачи, связанные с поиском оптимума в более узкой области варьирования независимых параметров. Так, для рассматриваемого процесса использование технического кислорода может оказаться неприемлемым по причинам, никак не гдвязанным с критерием оптимальности (например, при отсутствии технического кислорода на действующем объекте). Тогда придется работать на сжатом воздухе. Область возможных значений независимых параметров при этом сужается ограничение в форме неравенства [c.230]

Необходимость такого соизмерения вытекает из компромиссного характера большинства задач оптимизации, который, в свою очередь, обусловлен тем, что варьирование параметров в окрестностях оптимума приводит, как правило, к благоприятному изменению лишь некоторых частных показателей эффективности и одновременно сонровождается неблагоприятным изменением остальных частных показателей. Так, например, снижение себестоимости продукции благодаря более полной конверсии исходных продуктов реакции или вследствие сокращения потерь тепла требует, соответственно, увеличения рабочего объема реактора или поверхности теплообмена котлов-утилизаторов, т. е. вызывает некоторый рост капитальных затрат. [c.42]

Анализ функционирования водохозяйственных систем возможен не только путем имитации на ЭВМ ее поведения в различных ситуациях. В некоторых случаях, например при решении крупнорегиональных задач оценочного характера, при разработке правил управления не очень сложными ВХС, частных задач управления, целесообразно применение методов оптимизации. [c.226]

Алгоритмически задача выбора технологической схемы состоит в разработке или выборе методов ее анализа, оценки, оптимизации и синтеза. На этапе анализа составляются уравнения математического описания, задаются переменные процесса и схемы, и в результате решения получается информация о потоках, температурах, давлении, составах, размерах и т. д. Оценка состоит в совмест-ном использовании информации с предыдущего этапа и экономических данных для определения целевой функции. Оптимизация состоит в поиске наилучшего набора переменных процессов. Традиционно разработка технологических схем проводится на основании итерационного выполнения указанных этапов, и лишь в последнее время стало уделяться внимание этапу синтеза, который призван объединить в себе все предыдущие этапы на основе некоторого метода. Известно большое число методов синтеза [4, 52], основанных на различных подходах, и многим из них присуща необходимость использования некоторого метода решения систем нелинейных уравнений или метода оптимизации. Последние используются для сведения материального и теплового баланса схем. Задачи решения систем уравнений и минимизации некоторого функционала взаимосвязаны и могут быть сведены одна к другой. Например, условием минимума функции Р х) является равенство нулю частных производных дР1дх1 = О, 1 = 1, 2,. . ., п, а система уравнений f х) = О, I = 1, 2,. . ., п, может быть решена путем минимизации соответствующим образом подобранного функциона- [c.142]

Как уже отмечалось, проблема регулирования устойчивости углеводородных дисперсных систем, частным случаем которых являются водобитумные эмульсии, становится решающей при оптимизации и интенсификации процессов их производства и применения. При разработке компонентного состава эмульсий, обладающих заданными наперед специфическими свойствами, и методов повышения эффективности их использования регулирование устойчивости является важнейшим инструментом для решения поставленных задач. Особо следует сразу выделить двоякость подхода к устойчивости - битумные эмульсии должны быть стабильными (аг-регативно и кинетически устойчивыми) при хранении и разрушаться с установленной технологией использования скоростью при контакте с поверхностью. В качестве методов оценки стабильности битумных эмульсий могут быть использованы как традиционные (фактически - визуальные), так и некоторые физико-химические методы. Преимущества первых заключаются в их простоте и доступности. Однако при разработке рецептур эмульсий различного назначения следует использовать более информативные методы. Например, авторами разработана методика оценки стабильности катионных эмульсий по их электропроводности, а также метод определения агрегативной устойчивости битумной пленки, образующейся при распаде эмульсии, в среде растворителя. [c.4]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология