Эффективность функционирования технологических систем

Для оценки эффективности функционирования гибкой системы вводится ее количественная характеристика, называемая критерием эффективности или критерием оптимальности. В качестве критерия оптимальности могут быть выбраны различные технологические или экономические показатели, например, суммарная продолжительность выпуска всех продуктов ассортимента, коэффициент использования оборудования, приведенные затраты и др. Назовем их частными критериями оптимальности Частные критерии оптимальности являются функциями следующих переменных X, У, I, V, и, где X —матрица параметров технологической гибкости системы У — матрица параметров конструкционной гибкости аппаратов системы 2 — вектор параметров структурной гибкости V—вектор параметров организационной гибкости У — вектор параметров гибкости системы управления. Тогда [c.66]

Выбор рациональной системы ремонта оборудования химико-технологической системы зависит от распределения срока службы отдельных узлов и деталей технологического оборудования, относительной величины заработной платы ремонтных рабочих, стоимости заменяемых деталей, потерь, обусловленных простоем оборудования в ремонтах. Определение рациональных межремонтных сроков службы всей ХТС сводится, как и при оптимизации межремонтных сроков отдельных аппаратов, к установлению таких величин, при которых удельные суммарные затраты и потери из-за простоев, связанные с эксплуатацией ХТС, оказываются минимальными. Следовательно, основной задачей теории оптимизации межремонтных сроков службы химико-технологических систем является разработка методов оптимизации глобальной целевой функции отдельных машин и аппаратов, входящих в данную систему и позволяющих достигнуть наилучшей согласованности функционирования всей-химико-технологической системы- с точки зрения поставленной конечной цели. Так как оборудование, входящее в химико-технологическую систему, оказывает различное влияние на экономическую эффективность функционирования данной системы, оно подразделено на две группы — основное и вспомогательное. [c.83]

Под понятием режимы функционирования печной системы имеется ввиду комплекс оптимальных условий, которые необходимо создать в рабочей камере печи для осуществления основных регламентных технологических режимов применительно к принятой конструкции печи с заданным видом энергии. Соблюдение режимов функционирования позволит получать целевые и побочные продукты заданных количества и качества или полностью обезвредить вещества, загрязняющие окружающую среду, максимально подавлять сопутствующие процессы (с обеспечением безопасности обслуживающего персонала) при наибольшей экономической и экологической эффективности. [c.113]

При заданных типах и свойствах некоторого множества элементов ХТС, обеспечивающих альтернативные способы осуществления требуемых технологических операций или технологических процессов, необходимо выбрать элементы системы и определить, структуру технологических связей ХТС, при которой показатель эффективности функционирования системы будет иметь оптимальное значение. [c.141]

При заданном множестве альтернативных вариантов технологической топологии ХТС, обеспечивающих выполнение требуемой цели функционирования системы, необходимо определить технологическую топологию, параметры элементов и параметры технологических потоков системы, которые обеспечивают оптимальное значение показателя эффективности функционирования ХТС. [c.141]

Задача 1-7. Для заданного множества альтернативных вариантов технологической топологии ХТС в условиях неопределенности информации о ряде параметров ХТП и при известных показателях надежности ХТП необходимо определить технологическую структуру ХТС, значения параметров технологических потоков, а также параметров технологических режимов ХТП и конструкционных параметров элементов ХТС, которые обеспечат максимальную эффективность функционирования системы при заданных ограничениях. [c.126]

Оптимизация параметров стационарных технологических режимов ХТС [4, 56] —определение таких значений конструкционных и технологических параметров элементов, а также параметров технологических потоков между элементами, которые при известной технологической топологии ХТС и при ряде других технологических и физико-химических ограничений обеспечивают экстремальное значение критерия эффективности функционирования системы. [c.148]

Экономическая эффективность современных ХТС переработки нефти и нефтепродуктов в значительной мере зависит от степени использования собственных вторичных ресурсов. Степень использования вторичных энергоресурсов зависит от эффективности функционирования ТС и системы подвода тепла, которая определяется величиной рекуперируемого тепла технологических потоков и эффективного использования его в СР, а также величиной приведенных затрат Пд. Поэтому одним из наиболее актуальных вопросов, возникающих при разработке алгоритмов синтеза ТС является выбор критерия эффективности ТС химико-технологических систем переработки нефти и нефтепродуктов [1,27,36-38]. [c.52]

Кроме основных типовых технологических операторов, для повышения эффективности функционирования системы в ХТС используют вспомогательные типовые технологические операторы, изменяющие энергетическое и фазовое состояния технологических потоков. К ним относятся операторы нагрева или охлаждения (рис. 1-4, а), сжатия или расширения (рис. 1-4, б) и изменения [c.21]

Последовательная технологическая связь (рис. 1-8, а) между элементами характеризуется тем, что выходящий из одного элемента поток является входящим для следующего элемента, и все технологические потоки проходят через каждый элемент системы не более одного раза. Так, оператор химического превращения, как правило, расположен между оператором нагрева (охлаждения) и оператором разделения. Последовательная технологическая связь нозволяет повысить эффективность функционирования данной группы технологических операторов. Например, для обеспечения более высокой стенени нревращения исходного сырья используют каскад технологических операторов химического превращения. Если степень разделения в каждом отдельном технологическом операторе относительно невелика, то для увеличения результирующей степени извлечения вредных примесей из некоторого хими- [c.24]

Задачи анализа ХТС — это задачи изучения свойств и эффективности функционирования системы в зависимости от структуры технологических связей между элементами и подсистемами, а также в зависимости от значений конструкционных и технологических параметров системы и от нараметров технологических режимов элементов. [c.33]

Задачи синтеза ХТС состоят в выборе структуры технологических связей, значений параметров системы и параметров технологических режимов элементов, исходя из заданных свойств и показателей эффективности функционирования ХТС, имеющих оптимальные в некотором смысле значения. [c.33]

Дан анализ биохимического производства, рассматриваемого с позиций системного подхода как сложная иерархическая система (БТС) с целым рядом взаимосвязанных подсистем и элементов, обеспечивающих преобразование материальных и энергетических потоков в процессе переработки исходного сырья в целевые продукты микробиологического синтеза. Рассмотрены вопросы выбора глобального и локальных критериев эффективности, а также применения принципов многоуровневой оптимизации при анализе БТС и ее подсистем. Приведены примеры построения математических моделей типовых технологических элементов, составляющих БТС, даны алгоритмы их расчета на ЭВМ и методы анализа надежности функционирования в системе. Детально исследованы условия функционирования основных подсистем БТС ферментации , разделения биосуспензий , биоочистки , рассмотрены принципы их структурного анализа и оптимизации. Рассмотрена иерархическая структура управления биохимическими системами и показана эффективность использования управления на основе ЭВМ в задачах оптимизации процессов биохимических производств. [c.2]

Фундаментальная цель задачи анализа ХТС заключается в том, чтобы математически связать характеристики состояния системы (значения выходных переменных) с параметрами и характеристиками состояния элементов (подсистем) в зависимости от структуры технологических связей между элементами (подсистемами) ХТС. На практике при решении задач проектирования сложных ХТС, их модернизации, а также при определении оптимальных технологических режимов функционирования задачи анализа наиболее часто трактуются как задачи оценки возможных вариантов системы (выбор возможной структуры технологических связей между элементами, значений параметров ХТС). Для каждого из возможных исследуемых вариантов ХТС необходимо вычислить совокупность показателей эффективности функционирования системы. Сопоставляя значения этих показателей эффективности ХТС, можно получить первое представление о недостатках и достоинствах тех или иных вариантов системы. [c.33]

Зная материальные и тепловые нагрузки на элементы ХТС, определяют как на стадии проектирования, так и в условиях эксплуатации расходные нормы по сырью, греющему пару, охлаждающей воде и коэффициенты использования энергии, которые являются технологическими показателями эффективности функционирования системы. [c.37]

Отдельные технологические операторы (элементы, подсистем) ХТС, данная система и внешняя окружающая среда взаимодействуют в результате наличия между ними определенных технологических связей или технологических соединений. Каждой технологической связи (соединению) соответствует некоторый материальный или энергетический поток, называемый технологическим потоком. Исследование характера технологических связей ХТС должно показать, какое действие на качество функционирования системы оказывает способ соединения технологических операторов (элементов, подсистем) между собой. Эффективность функционирования ХТС можно повысить, улуч- [c.171]

Обоснование необходимых технических характеристик ИП, исходя из условия эффективности их функционирования, сводится к минимизации затрат на разработку, изготовление и эксплуатацию ИП, а также затрат, вызванных снижением эффективности функционирования системы вследствие неидеальной работы ИП. Однако зависимость затрат на разработку, изготовление и эксплуатацию от технических характеристик ИП можно определить только приблизительно, что приводит к неустойчивости оптимальных решений. В то же время последствия несрабатывания АСЗ потенциально опасных химико-технологических установок могут привести к очень большим потерям (значительно превышающим затраты на разработку, изготовление и эксплуатацию) и даже к человеческим жертвам. С другой стороны, нецелесообразно бесконечно повышать точность, надежность и быстродействие ИП, так как это может вызвать неоправданные затраты, а мероприятия по улучшению характеристик ИП вступают в противоречия друг с другом. [c.58]

Цель функционирования обеих систем - это достижение предпочтительного состояния эффективности использования КСП, За критерий ого состояния приняты наиболее выгодные (и, V) обмены. При этом предполагается, что на достижении эффективности технической системы А затрачивается некоторое количество и ресурсов технологической системы 3, а функционирование системы А обеспечивается V полезными ресурсами. Таким образом. [c.27]

Анализ ХТС - это операция изучения свойств и эффективности функционирования системы в зависимости от структуры технологических связей между подсистемами и элементами, от значений технологических и конструкционных параметров, технологических режимов элементов. [c.59]

Объектом исследования инженерной экологии является взаимодействие промышленного предприятия с окружающей природной средой, т.е. процесс общественного производства, определяющий как эффективность производства, так и состояние окружающей среды. Инженерная экология должна развиваться в связи с целым рядом научных дисциплин, изучающих социальные, экономические, географические, экологические и другие аспекты этого взаимодействия. Отличается инженерная экология от этих направлений предметом исследования, в качестве которого выделяется процесс взаимодействия технологической линии с окружающей природной средой. Именно технологический процесс конкретного производства определяет структуру и функционирование возникающей системы, т.е. характер взаимодействия общества с природой в конкретном месте, конкретных условиях и в конкретный момент времени. [c.61]

При анализе надежности химико-технологического обьекта учитывают его структуру, т. е. вьщеляют элементы и определяют связи между ними. Элемент — такая часть системы (объекта), которую для решения поставленных задач не требуется детализировать. Каждый элемент вьшолняет одну или несколько определенных функций. При эксплуатации вследствие различных причин (износа, коррозии, перегрузки, влияния внешних воздействий) элемент частично или полностью теряет свою работоспособность, что приводит к невыполнению соответствующих функций, снижает эффективность функционирования объекта, создает условия, благоприятствующие возникновению аварий, или непосредственно их вызывает. [c.675]

Аппаратура объекта включает датчики технологических параметров с аналоговыми выходными сигналами, датчики состояния оборудования с позиционными выходными сигналами, датчики и преобразователи интегральных значений параметров с число-им-пульсным выходным кодом, устройства ручного ввода производственно-статистической информации, преобразователи и согласующие устройства для датчиков с неунифицированным выходом, регуляторы, исполнительные механизмы и регулирующие органы. В условиях хлорного производства от оснащенности датчиками и надежности функционирования аппаратуры объекта в большой степени зависит эффективность работы всей системы. [c.261]

Под синтезом схемы понимается определение технологической топологии химико-технологической системы, параметров элементов и параметров технологических потоков, соответствующих оптимальному критерию эффективности функционирования химико-технологической системы. [c.243]

Иерархическая структурная схема БТС в зависимости от степени ее детализации может охватывать большое число уровней, начиная от ферментативных реакций на уровне отдельных клеток и кончая уровнем функционирования целых подсистем, например ферментация, разделение микробиологических суспензий и т. д. Однако количественный анализ такой структурной схемы в целом с использованием методов математического моделирования представляет собой сложную задачу. С практической точки зрения более эффективно при анализе системы выделить в иерархической схеме ближайшие уровни, описывающие поведение основных подсистем и элементов БТС. Элементами БТС являются условно неделимые единицы — технологические аппараты, в которых осуществляется целенаправленное протекание технологических процессов физической, химической или биохимической природы. К таким аппаратам относятся инокулятор — аппарат для получения засевной биомассы микроорганизмов биохимический реактор — аппарат для проведения процесса микробиологического синтеза флотаторы, центрифуги, сепараторы — аппараты для разделения микробиологических суспензий и др. [c.18]

Гипотетическая обобщенная структура синтезируемой хими ко-технологической системы образуется путем функционального объединения всех возможных альтернативных вариантов технологической топологии и аппаратурного оформления данной системы. Каждая технологическая связь или структурная взаимосвязь синтезируемой ХТС отображается в виде коэффициентов структурного разделения а,/, которые показывают долю любого /-го выходного потока в -ном входном [247]. При таком подходе задача синтеза оптимальной ХТС сводится к задаче нелинейного программирования, т. е. к отысканию такого набора а,/ (отражающих топологию системы), а также параметров элементов и технологических потоков, которые соответствовали бы оптимальному значению критерия эффективности функционирования химико-технологической системы. [c.243]

АСУ ТП ВПЗ — это система, обеспечивающая эффективное функционирование технологического объекта управления взрывопожарозащиты (ТОУ ВПЗ) с целью противовзрывной и противопожарной защиты, в которой сбор и обработка необходимой информации осуществляются с применением средств вычислительной техники. [c.179]

Проверку управляющих воздействий непосредственно на управляемом объекте для специфических условий добычи природного газа, как правило, осуществить невозможно. Для этого служат экономико-математические модели. От того, насколько модели отвечают реальной действительности зависит степень соответствия разработанных на моделях управляющих воздействий этой действительности и в конечном счете эффективность функционирования всей системы управления ГДП. Это диктует необходимость разработки достаточно сложных экономико-математических моделей, учитывающих все особенности и ограничения технико-экономического, технологического и геолого-про-мыслового характера, имеющиеся в технологии добычи природного газа. [c.43]

Таким образом, как следует из изложенного, для большинства малотоннажных производств хи.мической и смежных отраслей иро.мышленности характерен обширный ассортимент продукции переменной номенклатуры. Чтобы обеспечить эффективное функционирование этих производств, необходимо сделать их гибкими , способными быстро приспосабливаться к изменению конъюнктуры рынка, т. е. следует разрабатывать и создавать гибкие автоматизированные производствеипые системы. Технологической основой ГАПС предприятий химического профиля является принцип аппаратурного подобия технологических процессов, а организационной базой — периодический способ их организации. ГАПС химического предприятия являются сложными техническими системами. Их создание возможно лишь на основе современных методов кибернетики — математического и логического моделирования, анализа и синтеза, автоматизированного проектирования и управления. Эти вопросы рассмотрены в последующих главах. [c.72]

Задача эксплуатации ХТС — это задача с начальными условиями, в результате решения которой определяются вектор выходных (У) и внутренних переменных ХТС ), т. е. параметры выходных и внутренних технологических потоков системы, а также изменение зиачаний вектора технологических параметров элементов К (в ряде случаев и вектора конструкционных параметров элементов К"), обеспечивающих интенсификацию технологического режима и оптимизацию эффективности функционирования действующей ХТС. [c.50]

Разработка оптимальных технологических схем однородных тепловых и ректификационных систем — типовых технологически узлов химических производств связана с решением следующей конкретной задачи синтеза ХТС, которая является задачей синтеза четвертого класса. При заданных типах элементов системы необходимо определить топологию технологических связей между этими элементами и выбрать такие параметры элементов, которые обеспечивают выполнение либо требуемой технологической операции теплообмена между несколькими технологическими потоками, либо технологической операции разделения многокомпонентной смеси (МКС) на заданные продукты (химические компоненты или фракции) при оптимальном значении некоторого показателя эффективности функционирования системы (например, минимум приведенных затрат). В частности, задача синтеза оптимальных технологических схем систем разделения многокомпонентных смесей (СРМС) формулируется следующим образом при заданных составе сырья, номенклатуре продуктов разделения и требованиях к их качеству необходимо выбрать оптимальные с эко -номической точки зрения типы и параметры процессов разделения (например, обычная, азеотропная или экстрактивная ректификация экстракция абсорбция и др.), а также оптимальную структуру технологических связей между этими процессами разделения. [c.142]

Взаимодействие отдельных технологических операторов (элементов, подсистем) ХТС, данной системы и внешней окружающей среды, без которого не может происходить целенаправлепное функционирование ХТС в целом, осуществляется благодаря наличию между ними определенных технологических связей или технологических соединений. Каждой технологической связи (соединению) соответствует некоторый материальный или энергетический поток, называемый технологическим потоком. Исследование характера технологических связей ХТС должно показать, какое действие на качество функционирования системы оказывает способ соединения технологических операторов (элементов, подсистем) между собой. Эффективность функционирования ХТС можно повысить 1) путем улучшения показателей качества функционирования основных технологических операторов (элементов) и изменения технологических связей между существующими в системе технологическими операторами 2) введением дополнительных вспо- [c.22]

Эффективность функционирования ИП в АСЗ должна оцениваться для конкретных условий необходимо учесть вероятность возникновения аварийной ситуации Ра с (0) которая зависит от безотказности технологического оборудования Рто и системы регулирования Раср следует принять во внимание надежность всех элементов АСЗ (логических устройств Рду и исполнительных механизмов Рим) и. задавшись допустимой вероятностью аварии Рав, произвести расчет допустимой вероятности возникновения аварии по вине ИП, которая вместе с вероятностью невыдачи информации исправным ИП Рлд, как будет показано в следующем разделе, и с характеристиками обслуживания ИП определяет его надежность (наработку на отказ Т часов). [c.61]

Таким образом, формирование критерия эффективности представляет собой один из важнейших этапов при рещении задач анализа и синтеза БТС. Уже на стадии качественного анализа исследуемой системы в зависимости от уровня рассмотрения и иерархической схемы выбираются технологические, технико-экономические или экономические критерии оптимизащги. Далее прн анализе системы с целью ее формализации и построения математических моделей входящих в нее элементов и подсистем определяется вид функционала. Наиболее полное представление особенностей БТС, ее топологии, внутренних и внешних связей прн построении модели БТС позволяет провести анализ свойств системы с использованием ЭВМ, определить эффективность функционирования различных ее вариантов, исходя из сформированного критерия оптимальности, и перейти к решению задачи синтеза оптимальной системы. При решении задачи синтеза БТС предполагаются известными математические модеЛи составляющих ее подсистем, на основе которых с учетом структуры БТС осуществляется построение общей модели системы, алгоритма ее расчета и оптимизации по критерию Ф. [c.40]

На основании этого можно сделать выводы относительно чувствительности ХТС с рециклом. Для суш ественного уменьшения чувствительности ХТС необходимо, чтобы передача по рециклу была много больше единицы. Чтобы уменьшить чувствительность системы по отношению к изменению параметров данного аппарата, его необходимо включить внутрь замкнутого контура, причем в ту ветвь, по которой потоки движутся в прямом направлении. Желательно, чтобы параметры рецикла (или аппаратов в него входящих), а также аппаратов, не входящих в цепь, охваченную рециклом, менялись как можно меньше, так как рецикл не может уменьшить чувствительности ХТС по отношению к изменению этих параметров. Отсюда такн<е следует, что для обеспечения малой чувствительности системы по отношению к изменениям параметров в самом рецикле необходимо синтезировать многокон1урные системы (например, вводить второй рецикл, охватывающий первый и т. п.). Однако задача синтеза ХТС, содержащих большое число рецикле и перекрестных технологических связей, является очень сложной и требует разрешения многих на сегодня еще неясных вопросов. Например, необходимо решить вопррсы о влиянии дополнительных рециклов на свойства ХТС в целом, об аналитических оценках эффективности функционирования ХТС со сложной структурой технологических потоков и др. Поставленные вопросы становятся особенно актуальными при разработке систем управления для сложных ХТС. [c.482]

Определение параметров технологического режима ХТС, обеспечивающих оптимизацию критериев эффективности функционирования системы с учетом эконо мических ресурсов и условий анешней окружающей среды. [c.26]

С помощью традиционных средств КИПиА осуществляется измерение параметров процесса и ввод информации в управляющий вычислительный комплекс и главный регулятор. Кроме того, для представления информации оператору имеется ряд приборов КИПиА, объем которых выбран таким образом, чтобы обеспечить безаварийную остановку процесса при длительных отказах средств вычислительной техники. Нормальное функционирование технологического процесса без управляющего вычислительного комплекса (УВК) невозможно. Естественно, что это потребовало принятия специальных мер для повышения надежности при выборе структуры УВК. За основу был принят двухмашинный вычислительный комплекс повышенной надежности (рис. 6.3). В нормальном режиме работы на первом вычислительном комплексе (ВК-1) реализуется пусковой комплекс функций, без которых невозможна работа технологического процесса. При этом второй вычислительный комплекс (ВК-2) служит для повышения эффективности системы и на нем выполняются функции второй очереди (вторичная обработка информации). При отказах ВК-1 функции пускового комплекса реализуются с помощью ВК-2, который при этом перестает выполнять другие задачи, и хотя эффективность системы снижается, однако работоспособность установки в целом сохраняется. Для повышения надежности УВК особо важные модули устройств связи с объектом и оперативным персоналом (УСО и УСОП) дублируются. [c.113]

Одним из направлений повышения эффективности функционирования биохимических очистных сооружений является создание многоступенчатых технологических схем, которые целесообразно применять при поступлении в сооружения трудноокис-ляемых загрязняющих веществ. Например, для обработки смеси заводских сточных вод и стоков только второй системы канали- [c.274]

Выбор критериев эффективности функционирования элементов, подсистем и системы в целом расчет и оптимизапия параметров функционирования элементов, подсистем и системы в целом (конструктивные, технологические и проектные расчеты). [c.752]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология