Реферат: Принципы системного анализа процессов и аппаратов экологически чистых технологий

Из сказанного следует, что производственные процессы получения стекла и стеклянного волокна характеризуются большим разнообразием выпускаемой продукции и сложностью. Общей чертой этих процессов является то, что для превращения исходного сырья в шихту или полупродуктов в целевой конечный продукт - стекловолокно - необходимо большое число функционально различных ступеней подготовки и переработки. Для целенаправленного осуществления этих технологий требуются разные виды энергии, вспомогательных веществ и информации, так называемые параметры процесса. В литературе принято деление параметров на входные, управляющие, возмущающие и выходные.

Установить влияние характера взаимодействий различных фаз системы Т-Т; Ж-Т; Г-Т и т.п. на количество и состав промышленных выбросов, качество стеклоизделий, срок службы оборудования и так далее можно следующим образом. Для этого графически исходную технологическую линию представляют в виде блок-схемы, ограничивающего систему, которая содержит от 2 до 6 прямоугольников, ограничивающих подсистему. В подсистему входят несколько операторов, отражающих сущность технологической операции или операций, выполняемых в машине или агрегате. Границы оператора совпадают с границами такой машины или операции. Оператор содержит один или несколько процессоров, под которыми понимают физико-химические процессы. Связи между операторами выражают в виде линий материальных потоков.

Изображения типовых процессв представлены на рис. 3, операторной модели линии - на рис. 1.

Анализ операторной модели линии, целей подсистем и их параметров показал, что работу всей системы определяют подсистемы образования компактированной шихты и стекломассы. При их исследовании и функциональном анализе целесообразно рассматривать не систему машин и аппаратов, а систему протекающих в них процессов. При этом технологические процесс может быть представлен как преобразование множества входов в множество выходов.

Сложный характер взаимосвязей элементов подсистем может быть выявлен при использовании статистических методов планирования эксперимента и вычислительной техники.

Таким образом, результаты системного анализа можно использовать для разных целей: сбора информации о процессах и структуре связей между элементами и подсистемами в зависимости от технологических и конструкционных параметров систем, составления топологических моделей проведения многофакторных экспериментов в производственных условиях, а главное - при синтезе новых технологических схем, обеспечивающих работу линии в оптимальном режиме по эколого-экономическим показателям.

Рассмотрим в общем виде некоторые варианты применения операторной модели по указанным целям.

Производство ПМ состоит из множества процессов, на которые влияет огромное количество факторов. При оптимизации таких процессов с помощью многофакторного эксперимента используют априорное ранжирование факторов и определяют их уровни. Важно правильно выбрать критерий оптимизации. Таких критериев может быть несколько и они определяются конкретными условиями производства. Выбранный критерий связывает существенные факторы в математическую модель. Применяя статистические методы планирования эксперимента, в зависимости от цели работы минимизируют или максимизируют критерий оптимизации. Например, определяют минимум предельно допустимых выбросов по целевому или токсичному компоненту, или максимум BMP, применяемых как основной ингредиент смеси при сохранении стабильности комплексного показателя качества изделий. Причем в качестве управляющих факторов могут использоваться параметры различных подсистем: влажность порошковой шихты или гранул, плотность и прочность гранул, режимные характеристики оборудования, выбросы в биосферу, здоровье человека и т.д.