Комментарий к разработке модели ХТС

Разработка модели ХТС является самой интересной, самой творческой, самой наукоемкой частью всей работы по анализу работоспособности ХТС. Качество разработки и сроки создания модели определяются профессионализмом людей, их квалификацией.

Объективно срок выполнения работы по созданию модели сильно увеличивается из-за трудностей поиска информации об интенсивностях процессов переноса массы, теплоты и количества движения. Все эти трудности обусловлены тем, что мы проводим количественное исследование, что в компьютер надо давать числа, функции, графики, таблицы, а не чувства и качественные соображения.

Примерные реальные сроки формализации модели ХТС, по нашему опыту, следующие. Для линии К-700 (линия производства концентрированной серной кислоты из природной серы под единым давлением мощностью 700 тыс. т./год, разработка НИИУИФ им. проф. Я.В. Самойлова) этот срок составил 1,5 года, и работало 8 человек. Линия производства керамзитового песка из природной глины с использованием двухзонной печи псевдоожиженного слоя мощностью 50 тыс. м³/год, типовой проект ВНИИСтрома им П. П. Будникова - потребовала год на разработку модели, и работал 1 человек (автор этой работы). Линия АК-72 (производство слабой азотной кислоты с двумя давлениями мощностью 280 тыс. т/год, разработка ГИАПа) потребовала 1,5 года на модель только химических превращений, и работало 3 человека. Таким образом, длительность разработки модели современных ХТС - это 1 - 2 года для коллектива специалистов, большинство из которых - кандидаты наук с большим стажем работы в отраслевых НИИ, на счету у которых несколько разработанных и сданных в эксплуатацию промышленных установок.

3.4.3.4 Разветвление: “Хватает ли количественной информации?”

После блока разработки математической модели ХТС стоит разветвление - “Хватает ли количественной информации?”. Здесь речь идет о следующем. В описании предыдущего блока было сказано, что наибольшие трудозатраты приходится на сам процесс поиска количественной информации с целью замыкания системы уравнений модели ХТС. Совсем не исключен случай, когда не удается замкнуть эту систему уравнений, и не из-за лени и отсутствия расторопности, а потому, что необходимая информация просто отсутствует. Например, рассматривая производство экстракционной фосфорной кислоты из природных апатитов, обнаружили отсутствие количественной информации о динамике роста кристаллов гипса, хотя литературных материалов очень много, но все поискового плана. Другой пример: отсутствуют количественные данные о химизме превращений в глине при обжиге ее. Третий пример: совершенно неизвестен химизм при электроударе в растворе с какими-то компонентами. Такая же ситуация в некоторых процессах оргсинтеза, нефтепереработки, органических производствах.

Если обнаружена ситуация, в которой нет количественной информации о каких-то процессах, то надо честно заявить, что заниматься исследованием работоспособности такой ХТС - преждевременно, что сначала надо заниматься соответствующими научными изысками. Саму же ХТС, в которой обнаружен “черный ящик”, следует сразу признать не работоспособной, а в рамках предлагаемого алгоритма исследования работоспособности ХТС будем говорить, что он останавливается.

Если количественной информации для замыкания системы уравнений модели хватило, то далее переходим к следующему блоку алгоритма.