Химическое производство - совокупность машин, аппаратов и других устройств, связанных между собой материальными трубопроводами и паропроводами, линиями электрическими, транспортными и связи (для информации и управления). Все они взаимосвязаны и функционируют вместе, обеспечивая получение продукции и выполняя другие функции производства. Такой объект называется системой.[ ...]
Система - совокупность элементов и связей между ними, функционирующая как единое целое.[ ...]
Связи соединяют элементы между собой. По ним проходят некие потоки. Входящий в элемент поток (их может быть несколько) претерпевает изменение. Выходящий из элемента поток (потоки) передается по связям в последующий элемент, в котором происходит дальнейшее изменение потока. Говорят, что связь передает информацию от одного элемента к другому (т. е. информацию о состоянии потока, их связывающего), а элемент меняет информацию о потоке (его состояние). И такая система функционирует как единое целое. Для исследования таких объектов, их свойств, особенностей функционирования развита теория систем.[ ...]
В химическом производстве элементы - это машины, аппараты и другие устройства, связи - это материальные трубопроводы, паропроводы и проч., которые соединяют машины, аппараты, устройства. В элементах происходит превращение потоков (изменение их состояния - разделение, смешение, сжатие, нагрев, химические превращения и т.д.). По связям потоки (материальные, тепловые, энергетические) передаются из одного элемента в другой. Это позволяет представить химическое производство как химико-технологическую систему.[ ...]
Как было сказано, элемент изменяет состояние потока. Это может быть отдельный аппарат (реактор, смеситель, абсорбер, теплообменник, турбина и т. д.) или их совокупность, производящая какое-то изменение состояния потока. Отдельный аппарат - элемент. Но каскад реакторов с теплообменниками и смесителями потоков между ними тоже производит изменение химического состава, и эту совокупность аппаратов также можно представить как элемент ХТС. Степень детализации элемента: один аппарат или совокупность нескольких аппаратов; состав такой совокупности зависит от задачи исследований (определить те или иные показатели химико-технологического процесса, определить особенности функционирования и т. д.).[ ...]
С другой стороны, реакционный узел также можно представить как систему - совокупность реакторов, теплообменников, смесителей (элементов) и потоков между ними (связей), функционирующую как единое целое. По отношению к ХТС в целом это - подсистема как часть большой системы.[ ...]
В зависимости от цели исследования не все аппараты будут влиять на интересующие исследователей свойства ХТС. Если цель исследований - определение производительности, выхода продукта и другие материальные показатели, то теплообменники, насосы и другое оборудование, не изменяющее состав потоков, можно не включать в ХТС, которая для этих целей будет представлять анализируемое производство. Если цель исследований - обеспечение производства энергией, то в систему включают энергетическое оборудование как ее элементы.[ ...]
Фактически исследование сложных ХТС сводится к изучению ее подсистем. Подсистемы могут быть выделены как по масштабу, так и функционально. Реакционный узел - по масштабу малая подсистема во всем технологическом процессе переработки сырья в продукты. Энергетическая подсистема по масштабу охватывает все производство, но выполняет определенную функцию. Тогда производство в целом можно представить как ХТС, в которой элементами являются исследованные подсистемы. В дальнейшем термин ХТС будет применяться как к производству в целом, так и к его частям, подсистемам. Элемент таких ХТС был определен выше.[ ...]
Потоки между элементами ХТС передают вещество, энергию, информацию для управления процессами. Связь в теории систем и поток в химико-технологическом процессе - синонимы.[ ...]
Представив химическое производство как химико-технологическую систему, можно использовать теорию систем для его исследования, получить научный метод его изучения.[ ...]
Вернуться к оглавлению