3. Модели технологических систем

Существует 2 группы моделей: математическая и обобщённая.

Мат. модели – формализованное представление, позвол. анализировать её математ. методами, в т.ч. мат. моделированием. Эти системы дают мат. описание функционирования технолог. систем в виде формул и графов. Мат. модели делятся на: символические и иконографические. Симв. мат. модели в виде формул, уравнений, неравенств и др. мат. выражений передают взаимосвязь между элементами, параметрами и показателями эффективности функционирования системы. Такие модели отражают состояние системы в формализованном виде. Иконографические мат. модели отображают в графической форме качественные свойства технолог. систем. Дают возможность качественного и частично количественного установления связи между элементами технолог. систем.

Обобщённые модели – качественные модели, дающие общее представление о функционировании технолог. систем и их отдельных элементов, об исходном сырье, промежуточных и конечных продуктах. Обобщённые модели делятся на: операционно-описательные (ОО) и иконографические (И). ОО обобщённые модели дают упрощённое представление о технолог. системах, словесное описание функционирования системы. Эти модели включают хим. схему процесса, в основу которого положены хим. реакции, протекающие при данном способе переработки сырья. Может включать: – спецификацию основ. оборудования; – параметры процесса; – сведения о сырье и выпускаемой продукции (примеры –технолог.регламенты, эксплуатац. и технолог.документация на предприятиях). Иконографические обобщённые модели представляют собой технолог. сис-мы в граф. изображении. Такие модели дают наглядное описание способов соединения отдельных элементов системы в виде схем: – функциональной; – технологической; – структурной; – операторной. Функциональная схема показывает технологические связи между основными подсистемами, каждая из которых выполняет какую-либо технологическую операцию. Подобная схема даёт обобщающее представление о функционировании системы в целом.

Технологическая схема ТС показывает тип и способы соединения элементов, последовательность технологических операций.

Структурная схема включает элементы в виде блоков, имеющих входы и выходы. Она наглядно показывает технолог. связи между блоками, указывающие направление движения матер. и энергет. потоков системы и может применяться как исходная при состоянии математ. модели технолог. системы.

Операторная схема построена таким образом, что каждый элемент представляет собой совокупность технологических операторов или отдельных типовых технологических операторов. Технологический оператор ТС – элемент ТС, в котором происходит качественное или количественное преобразование физических параметров входных мат. и энергетических потоков в физически параметры выходных мат. и энергет. потоков, которые являются результатом протекающих в нём физических процессов.

5. Способы изображения схем

Ф ункциональная схема показывает технологические связи между основными подсистемами, каждая из которых выполняет какую-либо технологическую операцию. Подобная схема даёт обобщающее представление о функционировании системы в целом.

Технологическая схема ТС показывает тип и способы соединения элементов, последовательность технологических операций. Для этого в технологической схеме каждый элемент (аппарат, агрегат) имеет общепринятое изображение, регламентируемое ГОСТом. Технологические связи между ними изображаются стрелками. На ТС м.б. данные о веществах, участвующих в процессе и о параметрах процесса.

Структурная схема вкл-т элементы в виде блоков, имеющих входы и выходы. Она наглядно показывает технолог. связи между блоками, указывающие направление движения матер. и энергет. потоков системы и может применяться как исходная при состоянии математ. модели технолог. системы.

О ператорная схема построена таким образом, что каждый элемент представляет собой совокупность технологических операторов или отдельных типовых технологических операторов. Технологический оператор ТС – элемент ТС, в котором происходит качественное или количественное преобразование физических параметров входных мат. и энергетических потоков в физически параметры выходных мат. и энергет. потоков, которые являются результатом протекающих в нём физических процессов. Например, изменение тем-ры, плотности, вязкости или других параметров при осуществлении в данном элементе химической реакции процессов массообмена, разделения, смешения и т.д. К основным относятся технологические операторы хим. превращения, массообмена, разделения, смешения. По ГОСТ основные технологические операторы изображаются в форме квадрата стороной 1 см.

Эти операторы обеспечивают целевое направление функционирования технолог.сис-м. Вспомогательные операторы отражают изображение процессов нагрева или о хлаждения, сжатия или расширения, изменение агрегатного состояния (растворение, плавление, кристаллизация и т.д.), оказывают влияние только на энергет. и фазовые состояния системы. Вспомогательные операторы изображаются в форме круга с диаметром 5мм.

Операторная схема не только показывает взаимосвязь между отдельными элементами технологических систем, она даёт сведения о физ.-хим. сущности процессов, протекающих в системе.