26. Анализ химико-технологических систем

Анализ химико-технологической системы – это операция определения для данной системы при заданных технологической топологии, конструкционных и технологических параметрах каждого элемента системы, а также при известных входных переменных системы значений промежуточных и выходных переменных, показателей свойств и коэффициента эффективности функционирования системы.

Анализ химико-технологической системы состоит в изучении свойств и эффективности функционирования технологической системы в целом на основе ее математической модели. Свойства системы зависят как от параметров и характеристик состояния элементов (подсистем), так и от структуры технологических связей между элементами.

В ходе анализа химико-технологической системы необходимо оценить степень влияния этих факторов на значения выходных переменных ХТС, характеризующих состояние системы.

На стадии анализа системы проводится расчет полной математической модели системы при определенней ее топологии. В результате расчета количественно связываются характеристики состояния всей системы в целом (выходные переменные) с параметрами и характеристиками отдельных элементов.

Меняя структуру технологических связей между элементами и подсистемами, а также варьируя значения технологических и конструкционных параметров элементов и проводя полный расчет системы, сопоставляют результаты расчета различных вариантов и получают первое представление о их недостатках и достоинствах.

В конечном счете, можно иными словами сформулировать задачу анализа химико-технологической системы: расчет полной математической модели химико-технологической системы на основе математических моделей отдельных элементов и технологической топологии с целью определения параметров выходных технологических потоков при заданных технологических условиях и параметрах входных потоков.

Естественно, что полная модель может быть рассчитана лишь после того, как составлена (синтезирована) система, т. е. анализ не может проводиться в отрыве от синтеза.

Этапы синтеза, анализа и оптимизации химико-технологических систем последовательно решаются в следующей последовательности. Сначала создается (синтезируется) первоначальный (исходный) вариант системы. Далее проводится полный расчет этого варианта системы по ее модели (т. е. производится анализ химико-технологической системы). При этом наряду с расчетом выходных параметров системы определяется и значение критерия эффективности функционирования системы. Синтез и анализ первоначального варианта составляют первый этап разработки химико-технологичес­кой системы.

Результаты анализа являются основой для принятия решений на втором этапе – при повторном синтезе системы, но уже на более высоком уровне. Созданный усовершенствованный вариант системы вновь анализируется, принимаются решения о действиях на третьем этапе при создании еще более совершенной схемы и т. д.

Для всех вариантов системы сопоставляются значения критерия эффективности функционирования системы. Многократное поочередное повторение синтеза и анализа системы производится до тех пор, пока не будет получено оптимальное значение критерия эффективности функционирования системы (т. е. одновременно с синтезом и анализом проводится и оптимизация химико-технологической системы).