3.1 Типы производственных процессов

Задачей технологического расчета аппаратуры является опреде­ление количества, емкости и производительности аппаратов, состав­ляющих технологическую схему. Метод технологического расчета ап­паратуры в большой степени зависит от того, по какому принципу осуществляется процесс производства. Как известно, производствен­ные процессы могут быть периодическими и непрерывными.

Периодический процесс характеризуется единством места проте­кания отдельных стадий его и неустановившимся состоянием во време­ни и осуществляется в аппаратах периодического действия. При перио­дическом процессе конечный продукт выгружается из аппарата через определенные промежутки времени в количестве, равном содержимому аппарата. После разгрузки аппарата в него загружается новая партия исходных материалов и производственный цикл повторяется снова.

Непрерывный процесс характеризуется единством времени проте­кания всех его стадий, установившимся состоянием и непрерывной вы­грузкой конечного продукта и осуществляется в аппаратах непрерыв­ного действия.

Непрерывные процессы имеют ряд существенных преимуществ по сравнению с периодическим. К таким преимуществам, в первую очередь, относятся:

- возможность автоматизации и механизации процесса, что сво­дит до минимума применение ручного труда;

- однородность получаемых продуктов;

- компактность оборудования и, следовательно, меньшие капи­тальные затраты на оборудование при заданной мощности производства.

3. 2 Расчет количества и емкости аппаратов периодического действия

Для расчета количества и емкости аппаратов должны быть зада­ны: объем материалов, перерабатываемых в данной стадии производ­ственного процесса в течение суток, и продолжительность осуществле­ния процесса в этой же стадии. Объем перерабатываемых материалов берется по данным материального баланса, продолжительность про­цесса подсчитывается по данным о режиме проведения процесса во времени, приводимым в регламенте. Установив продолжительность осуществления всех стадий производственного процесса, имеем воз­можность вычислить необходимое число аппаратов и их емкости, обеспечивающие заданную мощность производства.

Обозначим:

V_с - суточный объем материалов, перерабатываемых в данной стадии технологического процесса, л;

V_а - объем выбираемого аппарата, л;

τ - продолжительность процесса, ч;

V_р - рабочий объем аппарата, л;

- степень заполнения аппарата;

α - число операций, проводимых по данной стадии в течение суток;

β - число операций, которое может быть осуществлено в одном аппарате в течение суток;

m_р - необходимое число аппаратов;

m - число устанавливаемых аппаратов;

σ - запас мощности производства по данной стадии, %.

При принятых нами обозначениях рабочую емкость аппарата (в литрах) можно выразить равенством:

Количество операций, которое должно быть проведено по дан­ной стадии в течение суток можно подсчитать, разделив суточный объем перерабатываемых материалов на рабочую емкость аппарата:

операций/сутки.

Количество операций, которое может быть осуществлено в тече­ние суток в одном аппарате, может быть определено равенством:

Зная общее количество операций, которое должно быть произве­дено в сутки в одном аппарате β, необходимое количество аппаратов для данной стадии можно найти делением первой величины на вторую: