5.4.3. Ппп выбор

Основной процедурой выбора оборудования, наилучшим об­разом соответствующего выполнению заданной технологиче­ской операции, является расчет производительности этого обо­рудования и потребляемых им ресурсов. Эту задачу можно решить двумя путями. Первый путь методически связан с моделированием процессов тепло- и массообмена, а также кинетики химических и физических превращений, происходя­щих в аппарате.

Это сложный путь, он связан с созданием серьезных про­грамм для каждого типа агрегатов, расчет по таким программам требует ввода большого количества данных, характеризующих конструкцию агрегата. Создание и использование таких про­грамм целесообразнее в случаях, когда требуется конструктив­ная проработка агрегата (проектирование новых, реконструкция действующих).

В том случае, когда требуется прогнозировать производитель­ность серийного аппарата, возможно использование упрощенной методики. Для серийных агрегатов установлена паспортная про­изводительность, соответствующая производительности в опреде­ленных условиях (физико-химические свойства исходного и вы­ходного продукта, условия окружающей среды и т. д.). Для корректирования значения производительности используются эм­пирические зависимости, учитывающие влияние факторов, отлич­ных от тех, которые зафиксированы при определении паспортной производительности. В качестве примера использования подобной эмпирической зависимости используем соотношение для расчета производительности шаровой мельницы Q_p:

Q_p=abQ_n,

где Q_n — паспортная часовая производительность (т/час); а — относительный коэффициент размалываемости материала, т. е. коэффициент, характеризующий прочность; b — поправочный ко­эффициент, учитывающий тонкость помола; значения коэффици­ента «Ь» в зависимости от процента остатка готового продукта на сите № 008 приведены в таблице 8.32.

В САПР-Цемент реализованы оба подхода к определению производительности и потребляемых ресурсов. В качестве при­мера программы, использующей первый подход, можно назвать, прежде всего, программу расчета печных агрегатов. Работа этой программы основана на решении системы нелинейных уравнений, описывающих противоточное движение обжигаемого материала и пылегазовой среды с учетом протекания процессов теплообмена, сушки, декарбонизации, образования жидкой фазы, минералообразования и других.

На описании функционирования процедуры выбора оборудо­вания, основанной на второй из перечисленных выше методик, остановимся подробнее. Работа этой системы основана на взаи­модействии следующих четырех компонентов САПР:

1. В БД.ОБКТ.ПОТОК содержится информация о свойствах перерабатываемых материалов (влажность, крупность, прочность, остаток на сите выходного продукта и т. д.).

2. В БД.ОСР.ОБОРУД указываются паспортные данные, ха­рактеризующие часовую производительность и условия примени­мости (максимальную влажность, размер куска и т. д.). Кроме того, в этом разделе БД указывается, в случае необходимости, номер фрагмента, к которому следует обратиться при выборе агрегата.

3. В библиотеке фрагментов хранятся фрагменты, реализую­щие арифметические и логические операции, необходимые для вычисления требуемых параметров (часовая производительность, потребность в энергоресурсах и т. д.).

4. Технолог, эксплуатирующий систему, при выборе оборудо­вания должен указать следующую информацию: группу локаль­ных кодов оборудования, которая должна анализироваться с точ­ки зрения выполнения данной технологической операции; шифры потоков, обрабатываемых данным видом оборудования. Кроме то­го, в задании могут указываться данные, характеризующие ре­жим работы оборудования (нормативный коэффициент использо­вания, годовой фонд времени). Указывается также критерий выбора оборудования. Здесь следует сказать, что использование в качестве критерия непосредственно себестоимости данной тех­нологической операции не всегда является обоснованным. Дей­ствительно, поскольку данный агрегат работает в системе агре­гатов, составляющих технологическую схему, существует ряд показателей (кроме себестоимости данной операции), влияющих на технико-экономические показатели работы всего объекта.

Так, например, с точки зрения себестоимости наиболее эф­фективным является применение оборудования с большой еди­ничной мощностью. Однако с точки зрения обеспечения надеж­ного режима работы схемы, а также возможности более гибкого управления производством предпочтительней варианты с двумя и более агрегатами. Поэтому окончательное решение о пригод­ности варианта схемы должно приниматься после анализа всей схемы. На стадии выбора оборудования можно задаваться струк­турными критериями (например, желаемое число агрегатов при условии заданного коэффициента использования).

Таким образом, процесс выбора оборудования состоит из сле­дующих операций.

Операция выбора оборудования. Перебираются все типы обо­рудования, указанные технологом в группе локальных кодов. Для каждого типа определяется значение критерия, оценивающего степень его пригодности. По окончании перебора определяется оборудование с экстремальным значением критерия. Выбранное оборудование заносится в БД.ОБКТ.ОБОРУД.

Операция вычисления критерия. Перебираются все техноло­гические потоки, которые предполагается перерабатывать дан­ным видом оборудования. Для каждого материала определяется возможность его переработки и часовая производительность, да­лее из БД.ОБКТ.ПОТОК выбирается годовая потребность в дан­ном материале и рассчитывается годовой фонд времени для пе­реработки необходимого объема. Если хоть один материал по какой-либо причине не может быть переработан, то данное обо­рудование исключается из дальнейшего анализа, в противном случае определяется общий годовой фонд времени, необходимый для обработки всех материалов, необходимое количество агрега­тов и значение критерия.

Операция определения возможности переработки материала и часовой производительности. Из БД.ОСР.ОБОРУД выбираются параметры, характеризующие технологическую применимость проверяемого оборудования. По шифру каждого из этих пара­метров в БД.ОБКТ.ПОТОК ищется фактическое значение ана­логичного параметра перерабатываемого материала и, если фак­тическое значение лежит вне области разрешенных значений, делается пометка о невозможности применения этого вида обо­рудования. В том случае, если имеется параметр, указывающий на необходимость обращения к фрагменту, система вызывает за­данный фрагмент, где производятся вычисления часовой произ­водительности и потребных ресурсов. Если вызов фрагмента не предусмотрен, то в качестве расчетных значений параметров вы­бираются паспортные данные.