Информационный анализ и автоматизированное проектирование трехмерных компоновок оборудования химико-технологических схем. Малыгин Е.Н - 31 стр.

UptoLike

Габариты цеха варьируются в заданном диапазоне
.
;
;
*
*
*
*
*
*
CCC
BBB
AAA
(3.24)
Зоны, в пределах которых не должно размещаться оборудование (прохо-
ды, входы, выходы из цеха и т.д.)
ZzIiHU
zi
...,,2,1,...,,2,1, =
=
=
. (3.25)
Расстояние между аппаратами не должно быть менее допустимого
kiUU
ikki
ρ
ρ
,]1[),( . (3.26)
Расстояние между аппаратами и строительными конструкциями не
должно быть менее допустимого
IiSKU
ii
...,,2,1,]2[),( =
ρ
ρ
. (3.27)
Расположение аппаратов должно обеспечивать транспорт веществ
самотеком, если это задано в исходных данных.
Если транспорт через k-й трубопровод из аппарата i в аппарат j необходимо обеспечить самотеком, то раз-
ность высот расположения аппаратов должна быть не меньше расчетной, при которой транспорт самотеком
будет обеспечен.
jiIjIiZpZZ
ji
== ;...,,2,1;...,,2,1,
. (3.28)
Разность высот между аппаратамиэто функция, зависящая от геометрии аппаратов соединяемых k-м
трубопроводом, направления транспортировки материальных потоков, времени, за которое необходимо произ-
вести транспортировку, взаимного расположения аппаратов и от характеристик веществ и трубопровода.
При решении задачи размещения технологического оборудования так же необходимо учитывать ряд огра-
ничений продиктованных условиями удобства обслуживания и ремонта оборудования.
Однотипное оборудование может быть выстроено в ряды
22
...,,2,1;..,,2,1,, IjIiZZYY
jiji
=
=
=
=
. (3.29)
Учитывая все вышеизложенное, постановка задачи размещения оборудования в цехах ангарного типа фор-
мулируется так:
найти такие X
i
, Y
i
, Z
i
, ϕ
i
, d
ijk
, L
ijk
, при которых S(X
i
, Y
i
, Z
i
, ϕ
i
, t
ijk
, ρ
ijk
, µ
ijk
,
ijk
, d
ijk
, L
ijk
) min, и выполняются
ограничения математической модели (3.20 – 3.29).
3.1.2. АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ РАЗМЕЩЕНИЯ
ОБОРУДОВАНИЯ ХТС В ЦЕХАХ АНГАРНОГО ТИПА
Алгоритмы решения задач размещения объектов можно разделить на следующие группы:
Алгоритмы парных перестановок, которые отличаются числом одновременно переставляемых объектов
или итерационные алгоритмы последовательного улучшения размещения. Такие алгоритмы эффективны при
размещении однотипного оборудования, когда задачу можно свести к задаче размещения на плоскости, а также
при небольшом числе переставляемых объектов.
Алгоритмы физической аналогии, основанные на представлении размещаемых объектов в виде системы
материальных точек, движущихся под действием сил. В этих алгоритмах для поиска оптимума используется
метод градиента, по которому материальная система побуждается к движению, в направлении, обратном на-
правлению, в котором происходит наискорейшее увеличение приведенных затрат на размещаемый объект. К
данному типу алгоритмов относятся алгоритмы, использующие силовые функции. При реализации алгоритмов
между размещаемыми вершинами вводятся притягивающие силы, пропорциональные числу соединений и рас-
стоянию между ними, и после решения соответствующей системы нелинейных дифференциальных уравнений
определяются координаты размещаемых вершин, при которых система находится в равновесии.
Алгоритмы поочередного изменения параметров, к которым относится алгоритм покоординатного спус-
ка. Результат и скорость решения задачи существенно зависят от начального приближения, что вызывает необ-
ходимость эвристически решать задачу предварительного размещения. Алгоритмы данной группы могут при-
меняться для решения задач размещения разногабаритных объектов в пространстве. Но для нахождения гло-
бального оптимума необходимо применять дополнительные алгоритмы изменения начального приближения.
Алгоритмы упорядоченного перебора, использующие метод дискретного программирования. К числу
этих методов принадлежит метод ветвей и границ. При поиске оптимального варианта размещения оборудова-