5. Способы описания технологических систем.

Существует несколько способов представления ТС:

Точное математическое описание - вид математического описания ТП определяется задачей расчета, а также степенью развитости теории данного процесса, теория ТП является развитой, если она опирается на уравнения, выражающие фундаментальные законы природы, которые изучаются в таких разделах науки как: физика, химия, механика. Развитая теория ТП позволяет описывать его в достаточно малых временных интервалах. Получается большой объем информации об особенностях протекания процесса, удается точно прогнозировать процесс для широкого диапазона изменения условий его протекания. В других случаях, в зависимости от потребностей можно огрублять математическое описание, ясно представляя ошибку от такого огрубления. Составление точного математического описания состоит в написании дифферинциальных уравнений и их решений при известных граничных условиях

2.Представление с помощью эмпирических формул - если же граничные условия не известны или мы не располагаем теорией ТП, то для описания используют эмпирические формулы. Полученные опытным путем, эти формулы связывают входные и выходные параметры процесса, при этом система рассматривается как черный ящик» внутри которого описании процесса для нас пока не возможно. Устанавливая численную связь между входными и выходным параметрами. Эмпирическая формула не объясняет недостатка этой связи. Еще один недостаток этого способа – это описание действительно только для тех условий протекания процесса, в которых оно получено, а применение эмпирических формул в измененных условиях ведет к грубым ошибкам, в расчетах процесса, авариям и катастрофам.

Представление ТС на основе теорией графов

Представление с использованием блок-схем

Это Представление ТП с помощью блок-схем

1,2,3…- номера продуктов

I, II , III - номера операций. Словесное описание - хотя словесное описание является самым простым, но в большинстве случаев оно достаточно, для того чтобы получить общее представление о процессе.

Системный подход к анализу ТП позволяет: 1-прогнозировать поведение ТС в новых условиях, в которых система еще не работала. 2-При проектировании новых ТП избежать значительных расходов на проведение предварительных исследований. 3- Перевести на машинный язык ЭВМ любые ТП.

6. Основные физические законы, управляющие технологическими процессами: закон материального баланса, закон энергетического баланса.

Хотя число ТП безгранично каждое из них сопровождается различными физическими, химическими и др. явлениями. Число законов характеризующие их ограничено. Это :

1.закон материального баланса- он базируется на законе сохранения вещества и гласит: кол-во введенных в производственный процесс материалов должно быть равно коллическтву получаемых продуктов с учетом отходов и потерь.

Gт+Gж+Gг = Gт’+Gж’+Gг’

Где т,ж,г - кол-во или масса твердых, жидких и газообразных мат-ов, поступ.

в процессе

В наиболее общем виде этот закон выглядит так:ΣGiвх = ΣGiвых

2.Закон энергетического баланса(закон сохранения энергии) для составления баланса тепла, по данным материального баланса рассчитывают тепловые эффекты каждой операции по формуле: Qт+Qж +Qг + Qр + Qп= Qт’+ Qж’ +Qг’ + Qр’ + Qп’

Первые 3 слагаемые в левой части – кол-во тепла вносимого в проц., твердыми, жидкими и газообразными продуктами, поступающими в аппарат.

Qp-тепло экзотермических реакций

Qp’- расход тепла эндотермических реакций

Qп – подвод тепла к аппарату

Qп’- потеря тепла в окружающую среду.

закон равновесия

закон скорости процесса