Види технологічних зв’язків у великих системах

В залежності від задач дослідження кожний технологічний об‘єкт представляється сукупністю операторів.

Взаємодія окремих технологічних операторів і зовнішнього середовища зображають технологічними зв‘язками. Кожному технологічному зв‘язку відповідає фізичний технологічний (матеріальний або енергетичний) потік.

Основні технологічні зв‘язки такі:

- послідовний;

- послідовно-обхідний

(з бойпасом);

- паралельний зв‘язок;

- зворотній (рецикл);

- перехресний.

При послідовних технологічних зв‘язках потоки проходять через кожний елемент не більше одного разу. Послідовні технологічні зв‘язки підвищують ефективність групи операторів.

Наприклад, при подрібнюванні продукту з послідовною сепарацією продуктів подрібнювання використовується для збільшення ступеня подрібнювання і розподілу фракцій продукту.

Послідовно-обхідний технологічний зв‘язок є ускладненим варіантом послідовного зв‘язку. Його використовують в харчовому виробництві для підвищення продуктивності праці, або поліпшення якості окремих технологічних операцій, або коли необхідно технологічну обробку виконати з частиною загального потоку.

Наприклад, коли частину утфелю 2-го продукту перетягують у вакуум-аппарат 3-го, як основу для уварювання утфелю 3-ї кристалізації.

Паралельні технологічні зв‘язки використовують для підвищення продуктивності праці при отриманні з одного виду сировини декількох продуктів (паралельно працюючі фільтри, центрифуги і т.д.) а також для створення безперервних технологічних потоків на періодично діючих апаратах.

Загальний вхід х₀ дорівнює сумі входів окремих елементів х_­і

,

а загальний вихід у₀ – сумі виходів у_і

.

Перехресні технологічні зв‘язки використовуються в харчовій промисловості для більш ефективного використання енергії. Наприклад, сушка, з подачею сушильного агенту для підігріву вхідного потоку цукру, випарка – з подачею вторинної пари для випаровування пари з сиропів у наступному корпусі і т.і.

Зворотній технологічний зв‘язок характеризується присутністю зворотного потоку. Він використовується для рішення задач найбільш повного використання сировини або енергії. Наприклад, при поверненні клеровки жовтого цукру на уварювання для більш повного знецукрення меляси, повернення жомопресової води на дифузію.

Це дозволяє підвищувати якісні і економічні показники роботи системи.

В таких схемах виділяють прямі і зворотні (рецикли) потоки. Система із зворотнім зв‘язком може охоплювати групу послідовно і паралельно працюючих апаратів.

Рівняння зворотного зв‘язку для: – послідовно працюючих апаратів

х₁ = х₀ + aу_n

y_р = (1 – a)y_n

– паралельно працюючих апаратів

Величина a – характеризує долю потоку що повертається і називається ступенем рециркуляції (0 £ a £ 1).

Відношення зворотного технологічного потоку до головного називають коефіцієнтом відношення рециркуляції.

(і = 1, 2, 3, …)

Коефіцієнт рециркуляції – це відношення головного потоку до вхідного або вихідного.

,

де х₀, у₀, х₁ = х₂ = х₃, у_р – масові витрати прямого вхідного, вихідного, головного і зворотного потоків.

Контрольні запитання

1. Що таке система і які бувають системи?

2. Яка мета і стратегія системного аналізу?

3. Що таке принцип емерджентності в системах?

4. Які можна виділити підсистеми на макро- і мікрокінетичному рівні?

5. Які етапи проходить синтез системи під час створення нової технології?

6. Види класифікацій технологічних систем.

7. Як зображується мала система залежно від її виду і рівня інформованості про неї?

8. Які підсистеми має мала система котлоагрегат?

9. Які особливості мають великі системи і як вони зображуються?

10. Які є види зв’язків у великих системах?

11. Коли використовуються перехресні технологічні зв’язки?