§2. Рекомендации по повышению работоспособности технологических систем на конкретных примерах.

Можно предложить следующие рекомендации и соображения «КАК» существенно увеличивать вероятность работоспособности (см. [1,2]) химико-технологических систем.

§2.1. Отказ от разветвленной гидравлической системы.

Категорически отказаться от параллельной запитки технологическим потоком разных аппаратов от одного насоса или тяго-дутьевого средства. Например, при пуске установки производства керамзитового песка оператору приходится основательно побегать по цеху и покрутить маховики вентилей, так как от одной воздуходувки воздух подавался и в печь псевдоожиженного слоя, и в холодильник готового продукта, и на пневмотранспорт его. Дело в том, что гидравлика разветвленной системы предельно неустойчива к малым изменениям в гидравлике ее частей. В соответствии с законами Кирхгофа тогда сразу меняются расходы в параллельных линиях, и технологический процесс отклоняется от нормы.

Конечно, такое императивное решение при разработке технологической схемы будущей технологии потребует установки дополнительных дутьевых средств или насосов, конечно, это увеличит капитальные затраты, потребует создания своих фундаментов, своей разводки силовой электросети и т.д., но бесплатной надежности не бывает.

§2.2. Установка емкостей для технологических потоков.

И практика пусков, и опыт эксплуатации промышленных установок, и теоретическое рассмотрение работоспособности систем показывают, что колебания расхода сырья в установку, его параметров (влажность, температура, химический состав, дисперсность и т.д.) являются самыми мощными возмутителями работоспособности. И это понятно: закон сохранения массы пока никто не отменял, кроме того, колебания расхода впрямую влияют на энерговыделения в соответствии с законом сохранения энергии.

Смысл второй рекомендации - установка емкостей для технологических потоков, причем после каждой такой емкости следует ставить дозатор или питатель необходимой точности. Сам метод проверки работоспособности вполне позволяет определить, ГДЕ в технологической схеме надо ставить такую емкость и КАКОВА должна быть погрешность дозирующих устройств.

Общие соображения здесь довольно простые. «Ненужную» с точки зрения современных технологов емкость следует ставить перед аппаратом (реактором), для которого имеется заданный параметр с очень малым разрешенным диапазоном отклонения. А разрешенную амплитуду колебания расхода можно определить численно, имея добротную физико-химико-процессно-математическую модель всей системы (далее просто модель).

Таким образом, предлагается отказаться от одноразовой дозировки сырья и энергии на входе в установку. Наоборот, каждый заданный параметр в технологической системе будем индивидуально загонять в разрешенный диапазон около номинала.

Например, в линии производства керамзитового песка в зоне обжига температура в печи должна быть по регламенту 1000±500С. Здесь технологи требуют от операторов печи поддержания температуры с точностью, которую трудно достичь даже в хорошей физической лаборатории, но при этом был использован ящичный дозатор исходной глины, точность которого 10% на фоне номинала в 3тонн/час. Расчеты показали, что колебания расхода глины в ±300 кг/час совершенно недопустимы (или «козел», или брак в виде тяжелого песка). Оказалось, что точность дозировки следует сделать ±1%, т.е. ±30 кг/час. Автоматчики и прибористы сначала возмутились, но .... сделали, и сразу печь «успокоилась».

Для развлечения читателя сообщу некоторые подробности. Операторами печи обжига были почему-то женщины забальзаковского возраста, в самой операторной для большего комфорта поставили мягкий диван, хороший телевизор. И вот сидят эти почтенные дамы перед телевизором, вяжут носки детям и внукам и «держат» температуру в печи с точностью 5% на фоне 10000С. А секрет прост: операторы сознательно уменьшали температуру в печи так, чтобы не образовывался спек («козел»). Из печи что-то обязательно высыпалось, а то, что шел чаще брак и лишь изредка хороший продукт, операторов и заводчан не волновало (операторам платили по 3 руб. за 1 м3 «песка» в дореформенных ценах). Это волновало бетонные заводы, которым приходилось делать тяжелый бетон, это волновало жильцов новых домов, в которых зимой было холодно. Вот вам и системность мышления!

Конечно, установка дополнительных емкостей, хорошей дозирующей аппаратуры - дорогое удовольствие. Промышленные емкости приходится устанавливать на нулевом цикле, делать соответствующие фундаменты. При этом удлиняются трубопроводы и газоходы, значит растет гидравлическое сопротивление сетей, растут текущие затраты на электроэнергию. Емкости приходится теплоизолировать, защищать от коррозии и т. д. Но ... бесплатной надежности не бывает!

Читать далее:
§2.3. Отказ от необдуманного использования стандартного оборудования, особенно теплообменников.

Наверх

Скачать статью в формате Word