Принципы системности

Принцип системности на основе блочно-модульного подхода независимо от сферы производства заключается в сборе и учете необходимых, достаточных и приоритетных факторов или компо­нентов, которыми определяется экологическая безопасность лю­бых технологий. Важнейший принцип системного анализа сводится к следующему:

1.Осуществляется процесс принятия решений. Он начинается с выявления и четкого формулирования конечных целей.

2.Всю пробле­му необходимо рассматривать как единое целое.

3.Необходим ана­лиз альтернативных путей достижения целей.

4.Подцели не должны вступать в конфликт с общей целью.

Подсистемы , в которых должны учитываться требования про­мышленной экологии, образуют полный цикл производственной деятельности; научный замысел; исходные и технико-экономиче­ские данные; научно-исследовательская работа; проект; промыш­ленное производство; эксплуатация—модернизация—-ремонт; лик­видация.

Выполнение условий безопасности на каждой стадии предопределяется не только техническими и экономическими пока­зателями, но и экологической ответственностью в системе «биосфера àчеловек àтехносфера».

Рассмотрим вариант формирования и синтеза энергосбере­гающих и экологически безопасных ТС и ХТС на примере ис­пользования ПМ в производстве стекла и стеклянного волокна на примере рисунка 2.3.

Измельчение

Процесс измельчения сыпучих материалов — один из основ­ных типовых процессов ХТС на первой ступени иерархической структуры химического производства. Степень дисперсно­сти сыпучих материалов предопределяет их дальней­шее поведение на последующих ХТП.

Подходящие методы измельчения, обычно способст­вуют увеличению поверхности частиц в результате уменьшения их средней крупности в узких пределах гранулометрического со­става. Возможно незначительное отклонение: от средней величины. Требования, предъявляемые к методу измельчения, зависят от ряда параметров. Например, от количества ингредиентов.

Основными ингредиентами полидисперсной многокомпонентной стекольной шихты являются части­цы тугоплавкого кварцевого песка и карбонатного сырья.

Их размеры существенно влияют на скорости отдельных стадий процесса стекловарения.

Кварцевый песок и карбонатное сырье измельчают в газоструйных, аэробильных, шаровых и валковых мельницах.

На рисунке 1 представлен аппарат для из­мельчения порошков типа кварцевого песка и известняка.

Рисунок 1 – Струйный измельчитель для кварцевого песка и известняка

1 – Зона измельчения

2 – выгрузка

3 – направляющая лопатка (узел классификации)

4- сырьевой бункер

5 – сопло толкателя

6 – Труба Вентури

7 – сопло для измельчения

8 – дренаж

9 – восходящая труба

10 – нисходящая труба

Сырье­вой материал выгружается из сырьевого бункера, разгоняется до сверхзвуковой скорости поступающим из сопла трубы Вентури сжатым воздухом и подается во внутреннюю часть аппарата.

В зоне измельчения, образованной текучей средой, нагнетае­мой из сопел, установленных в нижней части аппарата, сырьевой материал разрушается за счет энергии удара и трения. После из­мельчения порошок поднимается по восходящей трубе и подво­дится в узел классификации, где мелкие фракции отделяются на­правляющей лопаткой, а крупные спускаются по нисходящей трубе и смешиваются с загруженным сырьевым материалом для повтор­ного измельчения. Классифицированный материал выгружается через отверстие 2.

Достоинства струйных измельчителей — низкая металлоемкость, однородный гранулометрический состав измельченного материа­ла и возможность полной автоматизации процесса.

На основе уравнения баланса концентраций можно рассчитать процесс помола многокомпонентных смесей в установившемся режиме, при котором концентрация компонентов в продукте помола равна исходным.

ΣG_вх = ΣG_вых.

Модификацией струйных мельниц являются газоструйные противоточные мельницы для тонкого и сверхтонкого измельчения продуктов.

Дозировка

На участке дозирова­ния реализуются управляющие воздействия,

вырабатываемые си­стемами верхних уровней, осуществляющих оптимизацию и ста­билизацию качества продукта смешения, компактирования, стек­ловарения и формования стеклянного волокна.

Для дозирования шихтовых материалов применяют дозаторы с регулированием расхода по скорости и по сечению потока. Для запирания их гравитационного истечения используют механиче­ские заслонки или затворы с

электромагнитным или электромеханическим приводами.

Для оценки фактического среднего значения дозируемого компонента делается выборка неко­торого числа проб с измерением их масс. Затем определяют сред­нюю массу проб, производительность, доверительный интервал оценки среднего значения и представительность выборки. Учиты­вая, что компоненты шихты и сама шихта обычно обладают невысокой сыпучестью, основной зада­чей дозирования является обеспечение заданного в соответствии с рецептом химического состава смешиваемых ма­териалов.

В промышленности для дозирования используются дозаторы автоматического и неавтоматического регулирования.

Точность дозирования кроме конструкционных факторов обусловлена устойчивым истечением сыпучих материалов, для реализации которого используют дополнительное воздействие (вибрацию). Наибо­лее перспективны беззатворные электромагнитные вибрационные (бесшумные) питатели, в которых при отсутствии вибрации про­исходит самозапирание потока за счет образования на рабочих органах насыпей под углом естественного откоса (рис. 2). В зави­симости от уровня подводимой к материалам энергии вибрации возможны уплотнение или псевдоожижение материала, в частно­сти, с циркуляционным движением, приводящее к дополнитель­ным затратам энергии.

Точность дозирования возрастает при использовании принципа «единый бункер». При этом уменьшаются габаритные размеры установки.