Юсуф Азимов - Современные системные технологии в отраслях экономики. Учебное пособие

3.6.2. ХТП периодического принципа функционирования (ПХТП)

Периодическим называют процесс, в котором порции сырья загружаются в аппараты, проходят в нем ряд стадий обработки и затем выгружаются все образовавшиеся вещества. Таким образом, от загрузки сырья до выгрузки продукта проходит определенный период времени (цикл). Аппарат не работает (простаивает) во время загрузки и выгрузки. Эти операции связаны с дополнительными затратами времени. Механизация загрузки и выгрузки затруднена, так как требуются периодически действующие дополнительные механизмы. Еще более высокие требования предъявляются к системе управления ПХТП (АСУТП). Периодические процессы труднее автоматизировать, так как параметры режима, по которым производится управление, т. е. температура, давление и концентрация веществ, меняются в течение всего периода реакции. Аппарат работает с неполной интенсивностью при выводе на режим, вместе с тем достигается заданное качество продукции. Периодические процессы сложны в обслуживании; качество продукции нередко сильно меняется в зависимости от режима обслуживания. Время цикла, т. е. продолжительность периодического производственного процесса, всегда больше, чем непрерывного; энергетические затраты выше.

Периодические процессы имеют следующие преимущества перед непрерывными:

– относительная независимость отдельных технологических стадий, их пространственная и временная обособленность;

– возможность промежуточной, постадийной корректировки технологических параметров, и, следовательно, возможность управления качеством промежуточных продуктов;

– инвариантность технологических стадий относительно аппаратурного оформления , т. е. возможность реализации данной стадии в аппаратах разных типов, различающихся конструктивно, и использования одного и того же аппарата для разных стадий процесса;

– отсутствие “жестких” материальных и энергетических связей между отдельными аппаратурными стадиями .

– простота организации технологического процесса и невысокие издержки производства.

Главное и основное преимущество проведения химико-технологических процессов в периодическом режиме – это ГИБКОСТЬ производства .

Гибкость ПХТП – способность технологического процесса к выпуску продукции широкой номенклатуры, сортности, вида, состава продукции. Например, в машиностроении используются сотни марок металлов и сплавов, поэтому возможность удовлетворения спроса потребителей может быть реализована только на установках периодического действия. Стали и другие виды, марки, сорта сплавов выплавляются в мартеновских печах, кислородных конверторах и способом электродуговой переплавки в аппаратах периодического действия.

Итак, основные недостатки ПХТП.

• Сложность управления технологическим процессом. Отличительной особенностью ПХТП на современном уровне развития является разработка и внедрение автоматизированных систем управления технологическим процессом (АСУТП) на базе математической модели.

• Низкий коэффициент использования основного оборудования (простои оборудования), обусловленный несогласованностью функционирования взаимодействующих аппаратурных стадий химико-технологической системы и, как следствие, неэффективность использования фонда времени.

• Нестабильность качества выпускаемой продукции.

• Малотоннажность производства.

• Сложность обслуживания процесса .

• Высокие энергетические затраты.

ПХТП имеет самое широкое применение в производстве продукции, обладающей специфическими потребительскими свойствами. ПХТП обеспечивает малотоннажное производство продукции во многих направлениях химической промышленности (спецхимия, химия высокомолекулярных соединений), фармакологии, биотехнологии, в производстве строительных материалов, пищевой промышленности и др.

Контрольные вопросы

1. Дайте определения понятиям:

– Способ переработки;

– Технологическая схема;

– Производственный процесс;

– Технологический процесс;

– Технологическая операция.

2. По каким признакам классифицируются производственные процессы?

3. Перечислите основные принципы организации производственного процесса.

4. Каким показателем характеризуется уровень специализации рабочего места? Приведите формулу.