Понятие о системе. Системный анализ как основной метод изучения химико-технологических систем

Моделирование как метод химической технологии имеет существенные недостатки. Первый из них заключается в том, что даже в лучшем случае мы можем надеяться получить на промышленной установке теже самые показатели, как и на модели. Если эти показатели являются оптимальными для модели, они не обязательно остаются такими для объекта моделирования. Моделирование не предусматривает получения законов определения оптимальных условий работы объекта по результатам исследований, выполненных на модели. Другой недостаток моделирования уже упоминался раньше - это необходимость применения промежуточных испытаний на установках разных масштабов при создании сложных процессов, которое не дает возможности существенно сократить продолжительность доведения технологического процесса к его промышленному внедрению.

Во избежание этого, необходимо умело объединять экспериментальные исследования с современными математическими методами, которые дают возможность определить оптимальный вариант технологического процесса за кратчайший срок и с разумным риском. На протяжении последних лет с этой целью разработан прогрессивный метод, который основывается на достижениях математики и технической кибернетики, так называемая стратегия изучения систем, или системный анализ.

В этом случае, как и при применении метода математического моделирования, составляется математическая модель, но она должна описывать весь технологический процесс (или главнейшую его часть) как систему взаимосвязанных элементов. Системный анализ, в отличие от моделирования, предусматривает также оценку надежности и принятие оптимальных решений проектирования при определенных условиях. Преимуществом этого метода химической технологии есть возможность определения оптимальных параметров не отдельных аппаратов, а всей технологической цепи как единого целого. Системный анализ представляет собой раздел технической кибернетики, согласно которому анализу подлежат свойства отдельных элементов технологического процесса, связи и зависимости между ними, на основании чего выполняется синтез из этих элементов единой системы, которая 44

обеспечивает при определенных условиях достижение наилучших технологических и экономических результатов. Согласно системному анализу любое химическое производство рассматривается как химико-технологическая система (ХТС), которая предусматривает функционирование взаимосвязанных основных стадий: подготовки сырья, химического превращения и разделение полученных продуктов, а также подсистем для их реализации: энергетической подсистемы, подсистемы водоподготовки и водоснабжения, подсистемы утилизации и обезвреживания отходов и подсистемы управления производством (см. ч. 1, 1.5). Для рассмотрения общих свойств системы ее делят на отдельные элементы или объекты, которыми могут быть отдельные аппараты или отдельные процессы. Объект системы характеризуется взаимодействием многих потоков веществ (материальных потоков) и энергии (энергетических потоков), причем управление этим объектом состоит в таком воздействии на потоки, чтобы процесс проходил наиэффективнее.

Вопрос анализа и синтеза ХТС рассматриваются дальше в специальных разделах (см. ч. 1,4.2 и 4.3).

Раздел 2