55.3. Ієрархія технологічного проектуваннявиробництв, цибулинна діаграма

Як і будь-який складний процес, процес проектування не можебути проведений в один етап. Тому існує визначена послідовність ета-пів проектування (або ієрархія проектування).

За схемою «цибулини» процедура проектування технологіч-них систем починається з вибору реактора, у якому відбуваються ос-новні перетворення сировини в продукти. Таким чином, проектуванняреактора або реакторної підсистеми є найважливішим внутрішнім ша-ром «цибулини» - серцевиною (55.10).

Спроектований реактор задає параметри системи розподілу ірециркулювання. Таким чином, проектування системи розподілу і ре-циркулювання йде за проектуванням реактора. Система розподілу яв-ляє собою другий шар діаграми «цибулини» (рис. 55.11).

л

Реактор і система розподілу задають тепловий і матеріальнийбаланси системи. Тому тепер можна проектувати систему теплооб-мінників, щоб досягти необхідних температур.

Таким чином, проектування системи теплообмінників є третімшаром «цибулини» (рис. 55.12).

Коли відомі параметри, системи розподілу і системи теплооб-мінників, можна задавати параметри енергопостачальників і енерго-споживачів (рис. 55.13).

Ті теплові навантаження, які не можна реалізувати за допомо-гою рекуперації тепла вимагають підведення зовнішніх джерел енергії(пар, прохолоджуюча вода і т.д.). Проектування системи енергопоста-чальників є четвертим етапом, і відповідно четвертим шаром «цибу-лини».

Синтез структури й оптимізація параметрів реакторної систе-ми і системи розподілу часто є єдиними і найважливішими задачамипроектування технологічних систем. Звичайно існує багато варіантів інеможливо їх цілком оцінити доки не завершене повне проектуваннязовнішніх шарів «цибулини».

Наприклад, без попередньої повної оцінки варіантів неможли-во оцінити яка схема є кращою - базова схема на рисунку 55.8 або ва-ріант схеми на рисунку 55.9. Причому усі вони повинні бути розрахо-вані, включаючи систему енергопостачальників і т.д. Такий повнийпошук звичайно займає занадто багато часу і ресурсів, щоб його мож-на було здійснити на практиці.

Надалі буде представлений підхід, відповідно до якого деякіранні рішення (тобто рішення по реактору і блоку розподілу) можнаоцінити без повного проектування зовнішніх шарів «цибулини».

Таким чином, проектування технологічних систем припускає по-слідовну багатоступінчасту процедуру, що часто порівнюють з «цибули-ною», що має шарувату структуру (55.14).

Можливі два підходи до проектування технологічних систем:

побудова мінімальної структури;

побудова й оптимізація структури, що допускає зменшення.

У широкому змісті на практиці існують два підходи до проекту-вання технологічних систем. Це - побудова мінімальної структури і по-будова структури, що допускає спрощення.