Разработка интеллектуальных информационных систем автоматизированного проектирования технологического оборудования. Мокрозуб В.Г. - 7 стр.

UptoLike

Составители: 

кидочные расчёты и осуществляется отсев нереализуемых или неэффективных вариантов технологических схем. Для ос-
тавшихся вариантов начинается разработка технологической схемы, включающей расчёт материальных и тепловых ба-
лансов, определение конструкционных и режимных параметров основных аппаратов, расчёт основных технологических
трубопроводов.
При выполнении этого этапа необходимо ориентироваться на использование типовых проектных решений на базе
унификации технологических и конструкционных комплексов, а также на широкое применение типовых проектов. Для
производств с часто меняющейся технологией должно применяться универсальное оборудование, позволяющее без зна-
чительных дополнительных затрат приспосабливать его к новой технологии или номенклатуре продукции.
На этапе конструирования осуществляется проработка аппаратов, состоящая из расчётов конструкционных разме-
ров, расчётов вспомогательного оборудования, расположенного вне аппаратов, из разработки схемы регулирования и
проработки вопросов пуска и останова. На этом этапе составляются предварительные сметы и спецификации.
После предварительного определения варианта аппаратурного оформления проводится анализ, выявляющий лими-
тирующие по времени, либо неэффективно использующие материальные и энергетические ресурсы стадии и операции.
На основе выполненного анализа необходимо определить конструктивные и режимные характеристики, которые приво-
дят к уменьшению значений лимитирующих факторов.
Современная конструкторская разработка должна опираться на знание основных принципов формирования, законо-
мерностей развития и обновления технических объектов и предусматривать использование соответствующих методов и
средств их конструирования [1, 37].
Любой объект техники может рассматриваться как техническая система, так как представляет собой многокомпо-
нентное, структурно-органи-зованное системное образование. Его отличительной особенностью от других материально-
вещественных системных образований является то, что он создаётся искусственно из материалов и процессов природы на
основе действующих в ней закономерностей с учётом достижений науки и техники с целью реализации определённых
функций труда и жизнедеятельности человека.
Начиная от этапа формирования инженерного замысла, объект конструирования проходит разнообразные стадии и
этапы жизненного цикла.
При выполнении научно-исследовательских и опытно-конструк-торских работ объект предстает первоначально в
форме знания (этап исследования), затем в виде информационной модели (этап проектирования) и, наконец, в виде нату-
рального изделия (этап изготовления и испытаний опытного образца).
Современная конструкторская разработкаэто, как правило, сложный творческий процесс, основанный, прежде
всего, на широком привлечении практически всего арсенала известных методов, приемов и средств исследовательской
деятельности, а также на применении производительных средств механизации и автоматизации инженерного труда и
систем автоматизированного проектирования [2, 21].
Основные требования, предъявляемые к вновь разрабатываемым конструкциям ёмкостных аппаратов должны учи-
тывать основные тенденции развития отрасли химических, пищевых и других смежных производств. Эти требования
сводятся к следующим: 1) эффективность функционирования оборудования; 2) надёжность оборудования (расчётная дол-
говечность 10 – 15 лет); 3) прочность, жёсткость и устойчивость; 4) минимальные материало- и энергоёмкость при задан-
ной производительности; 5) производственная и эксплуатационная технологичность; 6) транспортабельность; 7) безопас-
ность при эксплуатации; 8) экологическое совершенство, т.е. отсутствие вредного воздействия на окружающую среду; 9)
соответствие основным положениям эргономики и технической эстетики; 10) патентная чистота; 11) экономическая эф-
фективность.
Все перечисленные требования взаимосвязаны, причём в одних случаях их воздействия на определенные показатели
качества проектируемого оборудования совпадают, в другихнет.
Противоречивость требований, предъявляемых к конструкциям машин, выдвигает задачу поиска оптимального ре-
шения, при котором соотношение отдельных требований обеспечивает наибольшую эффективность оборудования. Сле-
довательно, проектирование машин является задачей оптимизационного типа и соответствующий процесс её решения
называется оптимизационным проектированием [15].
Общая последовательность проектирования технологического аппарата выглядит следующим образом:
1. Определение структуры (концептуальное проектирование). На данном этапе определяется: во-первых, тип про-
ектируемого аппарата (ёмкостной аппарат, колонный аппарат, барабанный аппарат, фильтр, теплообменник и др.); во-
вторых, определяется, из каких основных узлов и деталей он будет состоять.
2. Технологические расчёты. Здесь осуществляются различные материальные, тепловые, гидродинамические расчё-
ты, в результате которых определяются основные размеры проектируемого аппарата, такие, как, например, объём корпу-
са ёмкостного аппарата, поверхность теплообмена, число тарелок и диаметр корпуса колонны, мощность перемешиваю-
щего устройства и т.д.
3. Разработка конструкции. На этапе разработки конструкции производятся предварительные и поверочные проч-
ностные расчёты, разрабатываются сборочный чертёж аппарата и чертежи узлов и деталей, а также другая конструктор-
ская документация. В результате получается готовый конструкторский проект.
4. Разработка технологии изготовления. Когда конструкция аппарата определена, приступают к разработке техно-
логических маршрутов изготовления деталей и сборки узлов и аппарата в целом.
5. Внесение изменений.
2.2. Информационный анализ конструкции
и процесса проектирования технологического оборудования
Технологические аппараты предназначаются для осуществления в них физических, химических или физико-
химических процессов (химическая реакция, теплообмен без изменения агрегатного состояния, испарение, конденсация,