Процессы как технологические операторы

Модуль расчета технологического оператора (ХТП) программно реализует в ЦВМ операцию переработки информации о переменных и параметрах процесса в соответствии с алгоритмом решения системы уравнений его математической модели [4, 167]. [c.141]

Обобщенный технологический оператор Т является совокупностью простейших операторов, соответствующих различным типам процессов химического производства. К ним следует отнести операторы смешения, деления, изменения энтальпии, изменения давления, химического превращения. Оператор деления может быть двух типов простой делитель потоков и выделение отдельных чистых веществ (или фракций). На основании физико-химических и технологических свойств процессов при разработке технологической схемы необходимо выбрать для каждого из них соответствующий оператор Т. Поскольку основные процессы химической технологии базируются на явлениях переноса массы, энергии, кинетики реакций в условиях относительного движения фаз, определяющих гидродинамическую обстановку в аппарате, то математическое описание технологического оператора будет основываться на законах сохранения массы, энергии и импульса, законах термодинамики многофазных систем, законах тепломассопереноса и т. д. На этапе расчета технологической схемы каждому технологическому оператору необходимо сопоставить адекватный в смысле воспроизведения реальных условий оператор математического описания процесса, такой, что [c.76]

Каждый типовой процесс химической технологии можно счи-т ать типовым технологическим оператором. Типовые операторы подразделяют на основные и вспомогательные. [c.21]

В зависимости от целей исследования процессов функционирования ХТС каждый технологический оператор (элемент системы) [c.22]

В отличие от структурной схемы на операторной схеме ХТС каждый элемент изображают в виде совокупности нескольких типовых технологических операторов. Операторная схема ХТС дает наглядное представление о физико-химической сущности технологических процессов системы. На рис. 1-6 приведена операторная схема подсистемы (дистилляция 1-й ступени) производства карбамида (вариант с полным жидкостным рециклом). [c.24]

Рассмотрим ХТС с обратным технологическим потоком (рис, II-6), которая состоит из совокупности четырех технологических операторов смешения (/), химического превращения (II) и разделения (III и IV). Физический поток W , выходящий из элемента II, содержит некоторый целевой продукт, отходы и сырье, подлежащее регенерации. Если в результате химического превращения в элементе II образуются инертные газы, то, для того чтобы в процессе функционирования ХТС не происходило их нежелательного накопления, эти газы удаляют из ХТС при продувке. Различают простую гидродинамическую и комбинированную продувки. [c.54]

К. п. д. технологических операторов. В реальных условиях технологические процессы, протекающие в элементах ХТС, находятся далеко от состояния равновесия. Оценка действительных свойств-системы возможна лишь при учете кинетических характеристик ее-элементов. Одним из возможных способов оценки технологической эффективности элементов ХТС является применение понятия к. п. д. технологического оператора, который показывает степень приближения процесса к равновесию. [c.85]

Матрицы преобразования технологических операторов. Наиболее полное представление о технологическом процессе, протекающем в элементе ХТС, дает его математическая модель, которая основана на математическом описании физико-химических явлений, сопровождающих этот процесс. [c.87]

Для технологических операторов ХТС с распределенными параметрами, к которым относятся аппараты, где протекают противо-точные массообменные процессы, нахождение элементов матриц, преобразования практически сводится к свертке зонной ячеечной математической модели по пространственной координате и ее линеаризации в некотором диапазоне изменения параметров вектора входных потоков. Подобная свертка математической модели применяется также в тех случаях, когда химико-технологические нро-цессы рассчитывают на основе средних движущих сил или равновесных зависимостей. [c.89]

Для технологических операторов, процессы в которых описываются математическими моделями с сосредоточенными параметрами (реакторы полного смешения, теплообменники смешения и т. п.), вычисление коэффициентов передачи, связывающих выходные и входные параметры, не представляет особых трудностей. Более сложной задачей является аналитическое определение коэффициентов передачи для процессов с распределенными параметрами, которые в общем случае описываются уравнениями в частных производных. [c.90]

Какие именно модули выбираются для моделирования отдельных элементов, зависит от поставленных целей исследования системы, глубины понимания физико-химических основ технологических процессов и точности исходных данных. Основой для разработки подпрограммы математических моделей элементов ХТС по модульному принципу является библиотека стандартных программ математических моделей типовых технологических операторов и операторная схема системы. [c.327]

На операторной схеме ХТС каждый элемент изображают в виде совокупности нескольких типовых технологических операторов. Операторная схема ХТС дает наглядное представление о физико-химической сущности технологических процессов системы. [c.172]

Понятие физико-химической системы и технологического оператора. Основу современного кибернетического подхода к решению проблем химической технологии составляет системный анализ, в соответствии с которым задачи исследования и расчета отдельных технологических процессов, моделирования и оптимизации сложных химико-технологических систем (ХТС), оптимального проектирования химико-технологических комплексов решаются в тесной связи друг с другом, объединены обш,ей стратегией и подчинены единой цели созданию высокоэффективного химического производства. [c.6]

Смысловой аспект процесса моделирования состоит в предварительном анализе существующей априорной информации о моделируемой ФХС, на основании которого составляется перечень элементарных технологических операторов, характерных для данного процесса, и формулируются основные допущения, принимаемые при построении модели ФХС. В свою очередь, перечень учитываемых элементарных процессов определяет совокупность параметров, описывающих состояние ФХС, которые включаются в ее математическую модель. [c.199]

Обобщенный технологический оператор Т является совокупностью простейших операторов, соответствующих различным типам процессов химического производства. К ним следует отнести операторы смешения, деления, изменения энтальпии, изменения давления, химического превращения. Оператор деления может быть двух типов простой делитель потоков и выделение отдельных чистых веществ (или фракций). На основа- [c.60]

Особенностью аппаратурных процессов является то, что отдельные аппараты почти всегда бывают связаны в технологическую цепочку с другими аппаратами. Поэтому, например, при повышении давления на оборудовании, обслуживаемом оператором, давление может возрасти и на аппаратах, находящихся на других участках то же относится и к температуре, и к скорости движения потоков, и к другим параметрам процесса. Следовательно, оператор должен хорошо знать, взаимосвязь всех аппаратов как на своем, так и на смежных участках и так регулировать процессы, чтобы не нарушать технологический режим на.смежных участках производства. О всех отклонениях от заданного режима и неполадках в аппаратуре оператор немедленно сообщает своему руководителю. [c.277]

В отдельных случаях ход технологического процесса контролируется оператором на слух. Хорошо развитый слух помогает бурильщику и его помощникам, например, составлять представление [c.257]

При решении задач синтеза и анализа ХТС типовой технологический процесс можно представить как элементарный технологический оператор, осуществляющий качественное или количественное воздействие на материальные и энергетические потоки в системе . Основные операторы в химической технологии (рис. УП-1, а—VII- ,в) оператор смешения, оператор химического превращения [c.466]

Типовым технологическим оператором можно считать каждый типовой химико-технологический процесс. Типовые технологические операторы подразделяются на основные и вспомогательные. К основным относятся технологические операторы (рис. 52, А) химического превращения, массообмена, разделения, смешения. Эти операторы обеспечивают целевое направление функционирования ХТС. Вспомогательные технологические операторы (рис. 52, Б)—нагрева или охлаждения, сжатия или расширения или изменения агрегатного состояния (конденсации, испарения, растворения и др.) оказывают влияние только на энергетические и фазовые состояния системы. [c.126]

Центральное место в системе управления химико-технологическими процессами занимает оператор-технолог, от знаний, навыков и умений которого зависит эффективность, безопасность и надежность эксплуатации химического производства. На долю оператора-технолога приходится самая ответственная функция — принятие окончательного решения по управлению процессом. Работа оператора расчленяется на три иерархических уровня операции — действия — деятельность. [c.353]

В соответствии с блочно-модульным принципом осуществлена двухуровневая декомпозиция моделей имитатора имитация стационарных режимов и имитация переходных процессов, описывающая поведение объекта во временной области. Блоки и модули связаны между собой через параметры состояния технологического процесса и параметры управления, соответствующие отдельным единицам оборудования или их частям. Структура связей между блоками и модулями определяется конкретной технологической схемой. Под модулем понимается оператор, разрещенный относительно входа и выхода. Каждый модуль в зависимости от количества выполняемых функций может иметь одну или несколько моделей. Например, модуль химического превращения в слое катализатора имеет две функции, которым соответствуют две модели — модель для основного каталитического процесса и модель для процесса восстановления катализатора. Для формирования функциональных модулей технологических операторов составляется операторная схема ХТС, в которой вьщеляются отдельные стадии и операторы, соответствующие типовым химическим процессам и элементарным технологическим преобразованиям. [c.363]

При анализе ХТС типовой технологический процесс удобно представлять как элементарный технологический оператор, а структуру ХТС - в виде совокупности технологически связанных меаду собой операторов (аппаратов) Структурная схема со всеми потока- [c.78]

Рис. VII-4. Дерево возможных подзадач разделения пятикомпонентной смеси (AB DE) на основе ранжированного списка компонентов. Один и тот же номер на двух дугах дерева указывает на их принадлежность одному типовому технологическому оператору разделения (одному типовому процессу разделения).

При исследовании процессов функционирования ХТС каждый элемент системы рассматривают как технологический оператор, качественно и (или) количественно преобразующий физические параметры входных материальных и энергетических технологических потоков х , х , Хп в физические параметры выходных материальных и энергетических потоков .. ., у (рис. 1-2). [c.20]

Перекрестная технологическая связь (см. рис. 1-8, д) обеспечивает более эффективное использование энергии ХТС. Так, тепло газообразных продуктов химической реакции или отходящих газов можно использовать для предварительного нагрева сырья, поступающего в технологический оператор химического превращения. В ХТС, где технологические процессы протекают при высоких давлениях, для снижения расхода электрической энергии, преобразуемой в механическую, вводят перекрестные связи это позволяет использовать энергию сжатых газов или жидкостей, находящихся под давлением. [c.29]

В общем случае символическая математическая модель каждого технологического оператора (ТО) химико-технологической системы представляет собой систему нелинейных алгебраических или дифференциальных уравнений большой размерности, решение которой на ЦВМ требует значительного времени. В этом случае расчет математической модели ХТС, образованной совокупностью математических моделей, входящих в систему технологических операторов, связан с принципиальными трудностями, которые обусловлены ограниченным объемом оперативной памяти и малым быстродействием современных ЦВМ. На начальных этапах проектирования ХТС создаются более простые математические модели ТО, обеспечивающие сохранение желаемого уровня гомоморфизма сущности физико-химических процессов, происходящих в элементе. На завершающих этапах проектирования необходимо применять более точные и сложные математические модели ТО, которые могли бы полнее учитывать кинетические характеристики технологических процессов и наиболее реально отран<ать влияние параметров технологических режимов и параметров элементов на функционирование ХТС в целом. [c.82]

Каждый элемент матрицы преобразования [Rmnl представляет собой соответствующий коэффициент функциональной связи в виде коэффициентов разделения или к. п. д., значение которого не зависит от параметров входных потоков. Элементы матрицы преобразования технологического оператора отражают связь между входными и выходными параметрами с учетом кинетических характеристик процесса и пространственной распределенности его параметров. Рассмотрим выражения для матриц преобразования некоторых основных технологических операторов ХТС. [c.88]

Сущность статистического метода заключается в нахождении коэффициентов матрицы преобразования технологического оператора путед применения методов планирования экспершхента на математической модели, отражающей физико-химическую природу процесса. Большое число входных и выходных параметров элементов ХТС делает почти невозможным определение коэффициентов матриц преобразования простым перебором переменных. Использование метода планирования эксперимента на математической модели позволяет значительно сократить расчетные процедуры и получить достаточно корректные результаты в заданном диапазоне изменений входных параметров. [c.98]

Использование линейных зависимостей позволяет получить решение на ЦВМ значительно быстрее, чем в случае 5гчета нелинейностей. Однако для процессов, имеющих существенную нелинейность, необходимо вводить кусочно-линейную аппроксимацию, что несколько усложняет программу расчета и делает коэффициенты матрицы преобразования технологических операторов ХТС переменными. Кроме того, выбор формы математической модели ТО обусловлен мощностью и математическим обеспечением ЦВМ, на которой выполняется решение. При учете нелинейностей требуется программа решения системы нелинейных алгебраических уравнений. [c.99]

Понятие технологического оператора ФХС формализует отображение пространства иеременных входа в пространство выхода, соответствующее реальному химико-технологическому процессу. Исходя из особенностей реальных процессов, можно утверждать, что оператор Т обладает сложной структурой. Сложность структуры оператора Т проявляется в том, что он является, как правило, суперпозицией (или результатом наложения) целого ряда элементарных технологических операторов химического и фазового превращения диффузионного, конвективного и турбулентного переноса вещества и тепла смещения коалес-ценции редиспергирования и т. п. В общем случае этот оператор отражает совокупность линейных, нелинейных, распределенных в пространстве и переменных во времени процессов и имеет смешанную детерминированно-стохастическую природу. [c.20]

Как уже упоминалось (см. введение), технологический оператор физико-химической системы, как правило, представляет суперпозицию (наложение) элементарных т хнологических операторов химического превращения, диффузионного переноса вещества и тепла, межфазного тепло- и массопереноса, механического пере-меншвания, изменения агрегатного состояния вещества (испарения, конденсации, растворения), дробления и коалесценции и т. д. Каждый элементарный технологический оператор по существу является элементарным процессом, подчиняющимся определенным физико-химическим закономерностям с соответствующим математическим описанием. В рамках этого описания элежнтарному технологическому оператору соответствует его элементарный функциональный оператор. [c.199]

Аналитический аспект моделирования состоит в выражении смыслового описания ФХС на языке математики в виде некоторой системы уравнений и функциональных соотношений между отдельными параметрами модели. При этом осповпьш приемом построения математического описания ФХС служит блочный принцип [1]. Согласно этому принципу, после того как набор элементарных процессов установлен, каждый из них исследуется отдельно (по блокам) в условиях, максимально приближенным к условиям эксплуатации объекта моделирования. В результате каждому элементарному технологическому оператору ставится в соответствие элементарный функциональный оператор с параметрами, достаточно близкими к истинным значениям. [c.200]

НИИ физико-химических и технологических свойств процессов при разработке технологической схемы необходимо выбрать для ка 1кдого из них соответствующий оператор Т. Математическое описание технологического оператора будет основываться на законах сохранения массы, энергии и импульса, законах термодинамики многофазных систем, законах тепломассопереноса и т. д. На этапе расчета технологической схемы каждому технологическому оператору необходимо сопоставить адекватный в смысле воспроизведения реальных условий оператор математического описания процесса, такой, что [c.61]

При отсутствии оператора разделение , т. е. при К=0, Гх=1, получаем тривиальное выражение G = viXi. Использование типовых технологических операторов при анализе и расчете материальных или энергетических балансов для подсистем БТС в условиях стационарного режима их работы позволяет формализовать и автоматизировать с помощью ЭВМ процесс проектирования БТС. Применяемые при этом математические модели подсистем основываются на модулях типовых операторов, составляющих данную систему. В то же время многомерность, высокая степень взаимосвязи и параметрического взаимовлияния элементов в сложных БТС затрудняют применение операторного метода. В этих условиях становится эффективным использование методов расчета БТС, предусматривающих применение потоковых, структурных, информационных и сигнальных графов [13]. Прн этом графы, отражая технологическую топологию и функциональные связи в системе, позволяют разрабатывать алгоритм расчета на ЭВМ многомерных систем и решать задачи анализа и оптимизации сложных БТС, которые связаны в основном с рассмотрением [c.24]

Оператор должен знать технологическую схему установки топливную схещ установки и цеха схему водоснабжения и канализации установки сущность технологического процесса , технологическую карту установки или обслуживаемого объекта правила регулирования технологического процесса на обслуживаемом участке стандарты на сырье и продукты свойства применяемого сырья, материалов, промежуточной и готовой продукции основы электротехники слесарное дело. [c.68]