Разработка интеллектуальных информационных систем автоматизированного проектирования технологического оборудования. Мокрозуб В.Г. - 8 стр.

UptoLike

Составители: 

кристаллизация, растворение, выпарка, ректификация, абсорбция, адсорбция, сепарация, фильтрация и др.), а также для
хранения и перемещения в них различных веществ.
Содержащиеся и перерабатываемые вещества в аппаратах бывают в разном агрегатном состоянии (чаще всего в
жидком и газообразном, реже в твёрдом), различной химической активности (по отношению к конструкционным мате-
риалам) – от инертных до весьма агрессивных, для обслуживающего персоналаот безвредных до опасных.
Различные химико-технологические процессы в аппаратах осуществляются при разных, свойственных каждому
процессу давленияхот глубокого вакуума до избыточного в несколько десятков МПа и самых разных температурахот
минус 250 до плюс 900 °С.
Характер работы аппаратов бывает непрерывный и периодический, а установка их может быть стационарной (в по-
мещении или на открытой площадке) и нестационарной (предусматривающей или допускающей перемещение аппарата).
Стальные сварные аппараты, в зависимости от содержащейся в них среды и её рабочих параметров, с целью опреде-
ления методов и объёма контрольных операций для сварных соединений подразделяются на пять групп согласно [32] и
разделяются на подведомственные и неподведомственные Госгортехнадзору РФ.
Все технологические аппараты наряду с наличием у них своих специфических устройств, как правило, состоят из
следующих основных элементов и узлов: цилиндрического корпуса (из одной или нескольких обечаек), днища, крышки,
штуцеров, устройств для присоединения контрольно-измерительных приборов, люков, опор, сварных и фланцевых со-
единений, строповых устройств.
Технический объект представляет собой систему, состоящую из элементов и связей между ними TO = <E, S>. Бу-
дем называть элементы и связи структурными единицами технического объекта.
Элементы, из которых состоит технологическое оборудование, бывают [25]:
функциональные, несущие технологическое назначение E
b
= {e
b
}, например, корпус ёмкостного аппарата, трубная
решётка теплообменника;
соединительные, служащие для связи основных элементов друг с другом E
s
= {e
s
}. Такими элементами являются
сварные швы, фланцевые соединения, болты и т.д.
Конструкцию технологического аппарата можно представить в виде графа G = (E
b
, E
s
) [11], в узлах которого нахо-
дятся функциональные элементы e
b
, а связями служат соединительные e
s
(рис. 2.2).
Рис. 2.2. Представление структуры технологического объекта
в виде графа G = (E
b
, E
s
)
Множество всех элементов технологического объекта является объединением множеств функциональных и соеди-
нительных элементов E = E
b
E
s
.
Большинство элементов не являются неделимыми и, в свою очередь, состоят из функциональных и соединительных
элементов. Следовательно, элементы разделяются на простые (неделимые) и сложные. Простыми элементами будут де-
тали, или условно неделимые в данной задаче сборочные единицы (например, при проектировании стойки привода ёмко-
стного аппарата подшипник можно рассматривать как условно неделимый элемент, так как обычно в этой задаче он не
проектируется, а выбирается из ряда стандартных). Сложные элементы могут состоять как из простых, так и из сложных
элементов.
Структуру сложных элементов также можно представить в виде графов нижних уровней иерархии.
Выделим два вида связей между элементами S:
1) связи позиционирования S
P
параллельность осей, совпадение поверхностей и т.д. Связи S
P
однозначно опреде-
ляют взаимное расположение элементов друг относительно друга, например, при позиционировании обечайки и днища
ось днища должна совпадать с осью обечайки;
2) связи S
F
, определяющие зависимость значений свойств элементов друг от друга, например, диаметр днища дол-
жен быть равен диаметру обечайки.
Процесс проектирования технологического оборудования состоит из следующих основных этапов:
определение структуры (концептуальное проектирование);
технологические расчёты;
разработка конструкции;
разработка технологии изготовления;
внесение изменений.
Исходными данными для проектирования технологического аппарата является техническое задание (ТЗ), в котором
отражены его функции, условия взаимодействия его с окружающей и рабочей средой, ограничения на его параметры:
ТЗ = {L, Fa, Q
1
, Q
2
, Q
3
, Q
4
},
где Lосновной размер технологического аппарата (например, объём корпуса емкостного аппарата, поверхность тепло-
обмена теплообменника, поверхность фильтрации фильтра и т.д.); Fa = {fa} – множество функций проектируемого аппа-