2. Производственный процесс как сложная система

Прозводственный процесс представляет собой совокупность большого числа взаимосвязанных технологических аппаратов, предназначенных для переработки сырья в продукты потребления и средства производства. Это сложный комплекс, в котором во многих случаях оптимальные параметры работы аппаратов не совпадают между собой. Оптимальное функционирование всего производства не может быть аддитивной функцией оптимальных условий работы каждого аппарата. Исходя из этого, наряду с исследованиями технолог. процессов нужно изучение технологической системы в целом, от участка на входе сырья до «Конца трубы» на выходе продукта.

Технологическая система представляет собой совокупность взаимосвязанных технологическими потоками и действующее как одно целое аппаратов, в которых осуществляется определенная последовательность технологичеких операций, включающих подготовку сырья, к химическим превращениям, химические превращения, выделение и очистку целевых продуктов.

Промышленное предприятие можно представить в виде отд. Систем(подсистем), взаимодействие между которыми соответсвует иерархической структуре.

1 ступень иерархии – типовые технологические процессы (механические, гидромеханич, тепловые, диффузионные);

2 ступень – технологические системы, соответсвующие участкам или цехам;

3 ступень – сложные технологические ситемы, отвечающие производству целевых и(или) промежуточных продуктов;

4 – предприятие в целом.

Кажда технологическая операция протекает в отдельных аппаратах, которые являются элементами технологической системы. Для исследования техн системы характерно, что при этом не изучаются внутренние свойства и структура элементов, а анализируется только такие свойства элементов, кот определяют их взаимосвязь с другими элементами техн системы и влияют на свойство ситемы в целом.

Состояние системы зависит от конструкционных параметров (это геометрические характеристики v, d, h) технол. схемы и техн. режима.

Последовательное описание или изображение процессов и соответсвующ им аппаратов называются технологической схемой технологичекой системы. Технологические схемы принято делить: с открытой цепью, циклические (замкнутые, циркуляционные, круговые). Схема с открытой цепью состоит из аппарата чечрез кот все реагир копоненты или 1 из взаимодействующих фаз проходят лишь один раз. Если степень превращения в 1 аппарате не велика, то включают последовательно неск. однотипных аппаратов. По открытой схеме строят производства, которые включают необратимые и обратимые процессы, идущие с большим выходом продукта. Если выход продукта невелик (до 20%), то производжство строят по циклической схеме. Она предусматривает многократное возвращение в 1 и тот же аппарат всех реагирующих масс или 1 из фаз в гетерогенном процессе вплоть до достижения заданной степени превращения исходных веществ. Циклические схемы являются более экономичными и экологически безопасными, поскольку позволяют снизить количество выбросов, снизить удельные нормы расхода сырья на единицу продукта. В гетерогенных процессах часто применяют комбинированные схемы, в кот 1 из реагирующих фаз проходит последовательно ряд аппаратов и оставщаяся часть раегир массывыбрасывается, а вторая фаза циркулирует через некоторые аппарты схемы.