Теория технологического потока

Технология - это всегда превращение, преобразование при переходе из начального в конечное состояние. Такой переход реализуется в форме потока вещества, энергии, информации. Переход в форме потока – это всегда переход во времени и в пространстве (в среде) с его (потока) движущими силами и влияющими на них факторами. В потоке всегда есть действие или чаще совокупность каких-то действий. Переход в форме потока – это и есть по существу технология

Поток –это целое, состоящее из частей.

Поток – это система из подсистем, наделенных устойчивыми внутренними связями друг с другом и имеющие внешние связи со средой.

Рис. 3. Пример технологического потока

Студентам предлагается представить технологию какого-либо материала в виде технологического потока и произвести его описание в соответствии с таблицей 2.

Таблица 2

Наименование технологического передела	Технологические операции	Определяющие законы протекания процесса	Основные технологические параметры	Варианты оборудования	Предлагаемое оборудование к использованию

После представления технологического потока студенты приступают к составлению функциональной, операторной и технологической схемы.

Ф ункциональная схема (рисунок 4) дает перечень определяющих технологических переделов с указанием их параметров, последовательная связь между которыми показывается стрелками.

Технологическая схема отображает последовательность технологических процессов и переделов при изготовлении строительных материалов и изделий посредством условного изображения оборудования и аппаратов, на которых осуществляются эти процессы (рисунок 5). Допускается не обозначать транспортирующее и другое вспомогательное оборудование.

Для представления операторной схемы технологии необходимо понимание сути явлений, преобразований и превращений, сути основных процессов, последовательности и сочетаний механических, гидромеханических, тепловых, массообменных, химических процессов. В операторной схеме используют основные и вспомогательные операторы.

Рис. 4. Функциональная схема

производства комовой негашеной извести

Рис. 5. Технологическая схема производства комовой негашеной извести

Рис.6. Операторная схемы производства комовой негашеной извести

Рис. 7. Основные и вспомогательные операторы

Практическая работа №4

Расчет производственной программы и расхода сырьевых материалов, режим работы предприятия

Для расчета производственной программы необходимо, прежде всего, определить режим работы предприятия (цеха, линии) по выпуску строительных материалов и изделий. Режим работы выбирается по нормам технологического проектирования, исходя из наиболее эффективного использования оборудования, экономии рабочей силы и характеризуется числом рабочих дней в году, в неделе, числом смен в сутки, продолжительностью смены, годовым фондом времени работы линии и оборудования (в ч), и представляется в виде таблицы 3.

Годовой фонд времени работы предприятия (линии) - это продолжительность работы предприятия или технологической линии в условном календарном году При выполнении технических расчетов следует учитывать так называемый расчетный фонд времени, используемый только для непосредственного выпуска продукции. При выполнении технико-экономических расчетов учитывают номинальный фонд времени, включающий и время выпуска продукции, и время ремонта оборудования (или технологических линий).

Для определения годового фонда времени работы технологического оборудования необходимо учесть время на его текущий ремонт, на плановые остановки. При непрерывном (трехсменном) режиме работы годовой фонд времени работы предприятия, ч/год, рассчитывается по формуле

Т_ф = (365 – n)·3·8, (1)

где n – количество дней на капитальный ремонт (принимается 15 - 20 дней в году).

При двухсменном режиме годовой фонд времени работы предприятия равен

Т_ф = (365 – m)·2·8, ч/год, (2)

где m – количество выходных и праздничных дней в году (в проекте принимается 112 - 114 дней).

Таблица 3

Режим работы предприятия

Подразделения предприятия	Количество рабочих суток в году		Количество рабочих смен в сутки	Продолжительность рабочей смены, ч	Годовой фонд рабочего времени, ч
	номинальное	расчетное			номинальный	расчет-ный

Производственная программа изготовления строительных материалов и изделий рассчитывается на основании задания по объему их выпуска, технологии производства и принятого режима работы предприятия, цеха, линии. Расчет производственной программы оформляется в виде таблицы 4.

Таблица 4

Производственная программа по выпуску материалов и изделий

Наименование выпускаемых материалов и изделий	Ед. измерения	Объём производства
		годовой	суточный	сменный	часовой

Понятие о материальном балансе. Для определения расхода исходных материалов, выхода готовых продуктов, размеров и производительности аппаратов необходимо предварительно провести материальные расчеты на основе закона сохранения материи и стехиометрических отношений, выраженных в химических уравнениях.

По закону сохранения материи вес материалов (G₁), поступающих на переработку, должен быть равен весу материалов (G₂), получающихся в результате переработки, т. е.:

G₁ = G₂ (3)

Однако в практически осуществляемых процессах всегда происходят потери материалов, вследствие чего вес продуктов, получающихся в результате проведения процесса, всегда меньше веса исходных материалов, поступающих на переработку, и, следовательно,

G₁ = G₂ + G_п (4)

где G_п – потери материалов, кг.

Уравнение (4) называют уравнением материального баланса. Оно в одинаковой степени применимо как к определенной операции или целому процессу, так и к любой его стадии.

Материальный баланс может быть составлен для всех материалов, участвующих в процессе, или для какого-либо одного компонента.

При составлении материальных балансов химических процессов пользуются уравнениями, выражающими реакции, протекающие в этих процессах.

Расчет расхода сырьевых компонентов на единицу продукции, изделие производится в соответствии с нормативными документами с учетом неизбежных производственных потерь (при транспортировании, при сушке, потери при прокаливании и др.) и брака. Расчет расхода сырьевых материалов ведут в порядке обратном технологическому потоку (начиная со склада готовой продукции и заканчивая складом сырьевых материалов), за исходную величину принимают заданную производительность предприятия. На каждом технологическом переделе необходимо учитывать влажность материала, а в некоторых случаях содержание воды в исходных продуктах выделяется обособленно отдельной строкой.

Производительность каждого технологического передела определяют по формуле

П_пр= П_пп/(1 – (Х/100)), (3)

где П_пр – производительность рассчитываемого передела;

П_пп – производительность передела предшествующего рассчитываемому;

Х – технологические потери передела (%).

Расход сырьевых материалов на каждом технологическом переделе представляется в виде таблицы 5.

Таблица 5

Расход сырьевых материалов

Наименование технологического передела	Процент потерь, %	Расход сырья и материалов, т
		годовой	суточный	сменный	часовой

Практическая работа №5