01 schema generala a unui proces tehnologic

7/26/2019 01 Schema Generala a Unui Proces Tehnologic

1/11

SCHEMA GENERALA A UNUI PROCES TEHNOLOGIC

Pentru producerea aliajeleor avem nevoie de :

Materi il e prime (MP)reprezinta acele materiale care se regasesc incvasitotalitatea lor in produsul principal (in aliaj).

Materi i auxiliare (MA reprezinta acele materiale care se regasesc incvasitotalitatea lor in produsele secundare (rolul lor este de a ajuta ladezvoltarea procesului tehnologic).

Energie, ea poate fi : obtinuta pe cale chimica (reactii exoterme)

MATERIIPRIME

MATERIIAUXILIARE

ENERGIE

FLUIDETEHNOLOGICE

S.D.V. -URI MATERIALE DEINTRETINERE

PROCESTEHNOLOGIC

PRODUSPRINCIPAL

PRODUSESECUNDARE

- gaze de ardere- zgura- deseuri

MANAGEMENTTehnologic

APAAER

SOL

MANAGEMENTMEDIU

Instalatii,utilaje


2/11

obtinuta prin arderea combustibililor gazosi, lichizi sau solizi energia electrica transformata in caldura

F lu idele tehnologicesunt folosite pentru dezvoltarea proceselormetalurgice din procesul tehnologic, acestea pot fi:

aer apa azot oxigen tehnic gazos argon atmosfere controlate (oxidante, reducatoare sau neutre)

S.D.V.- ur il e reprezinta totalitatea elementelor auxiliare tehnologicefolosite petru desfasurarea procesului.

Mater ialele de in tretineresunt materiale folosite pentru sustinereadezvoltarii procesului tehnologic in agregate, instalatii, masini, care suntelemente tehnologice ale procesului

Produsele rezul tate

Produsul principal (PP) = cel care constituie scopul procesuluitehnologic (uneori se pot obtine mai multe produse principale).

Produsele secundare (PS)sunt cele care rezulta din procesultehnologic, ele nu constituie obiectul procesarii, dar sunt inerente tehnologieiaplicate. Acestea, in tehnologiile moderne sunt supuse operatiilor dereciclare/reutilizare.


3/11

CAPITOLUL 1

PROCESE TEHNOLOGICE

CARACTERISTICI TEHNICE I ECONOMICE

CUPRINS

1.1. Criterii de clasificare a proceselor tehnologice

1.2. Variabile caracteristice proceselor tehnologice

1.3. Indicatori tehnico-economici pentru proceselor tehnologice

1.4. Bilanul de materiale

1.5. Bilanul energetic

1.1.Criterii de clasificare a proceselor tehnologice

Tehnologia se ocup cu studiul operaiilor i proceselor industriale prinintermediul crora materiile prime sunt transformate n bunuri materialenecesare societii, pe baza unuiproces tehnologic specific.

Procesul tehnologic poate fi definit ca totalitatea operaiilor concomitentesau ordonate n timp necesare pentru obinerea unui produs prin sintez,

prelucrare sau asamblare. Succesiunea n timp a operaiilor prin care serealizeaz procesul tehnologic se numete flux tehnologic.

n cadrul unui proces tehnologic putem distinge:

flux tehnologic principal flux tehnologic secundar.

Fluxul tehnologic principal este format din faze principale de fabricaie,care cuprind transformrile materiei prime pn la produsul finit (de ex.,crbuni cocs; metan amoniac, clorur de sodiu sod calcinat, lemn cherestea etc.).

Fluxul tehnologic secundarsau auxiliar, este format din faze secundare aleprocesului tehnologic, care au drept scop prelucrarea produselor secundarerezultate din fazele principale, sau au rolul de a condiiona materia prim sau

produsele secundare (de ex., recuperarea produselor volatile rezultate lacocsificarea crbunilor, prepararea aglomeratului autofondant pentruncrctura furnalului etc.).


4/11

Timpul necesar pentru ca materiile prime i auxiliare s treac prin toate

operaiile procesului tehnologic se numete ciclu de fabricaie.

TEHNOLOGI I INDUSTRIALE

Procesul tehnologic este alctuit din faze de fabricaie distincte, care conducla un produs intermediar sau finit.

Faza de fabricaie este alctuit dintr-un grup de operaii care, pornind de lao anumit materie prim (sau produs intermediar), printr-o anumitsuccesiune conduc la obinerea unui produs intermediar sau a unui produsfinit.

Majoritatea proceselor tehnologice decurg n mai multe faze de fabricaiedistincte; acestea, la rndul lor sunt alctuite din operaii.

Operaiile pot fi specifice unui anumit domeniu, (ca de exemplu clorurarea,fermentarea .a.), sau nespecifice, deci operaii care se regsesc n mai multedomenii (de exemplu, nclzirea, rcirea, topirea, amestecarea etc.). Acesteoperaii se mai numesc i operaii unitare.

Fazele unui proces tehnologic se reprezint grafic sub form de scheme defaze, iar operaiile care formeaz fazele procesului tehnologic se reprezintn scheme de operaii, n succesiunea lor normal.

Din punct de vedere al modificrilor la care sunt supuse materialele ce intrntr-un proces tehnologic, operaiile unitare se clasific n operaii fizico-mecanice, fizice i chimice.

Succesiunea aparatelor, a instalaiilor, a agregatelor, a mainilorcorespunztoare operaiilor prin intermediul crora se desfoar n condiiioptime procesul tehnologic formeaz schema tehnologic a instalaiei, sau a

procesului respectiv.

Operaiei principale din cadrul unui proces tehnologic i corespunde un utilajprincipal sau de baz; n funcie de capacitatea de producie a acestuia sestabilete capacitatea de producie a ntregii instalaii.

Clasif icarea proceselor tehnologice


5/11

Procesele tehnologice se pot clasifica dup urmtoarele criterii:a) din punct de vedere al tehnicii de lucru: procese manuale, mecanizate,automatizate, cibernetizate, robotizate;

b) din punct de vedere al naturii fenomenelor care au loc n timpuldesfurrii procesului tehnologic: procese fizice, procese chimice, procese

biologice; procese combinate, care conin operaii fizice, chimice ibiologice;c) din punct de vedere al desfurrii n timp sau al regimului de lucru sedisting: procese discontinue, continue, combinate i ciclice.

Procesul discontinuu sau periodic, se caracterizeaz prin faptul c instalaia(utilajul principal) se alimenteaz cu o anumit cantitate de materiale (arj)care, dup ce este prelucrat, este descrcat (evacuat) dup un anumit

timp. Dup ncheierea ciclului de fabricaie, operaia se repet (de ex.elaborarea oelului n convertizorul LD, coacerea formelor crude n cuptor

pentru obinerea crmizilor, sau a plcilor ceramice .a.).

n procesele discontinue, fazele de fabricaie utile sunt doar acelea n care seefectueaz transformrile propriu-zise i care au o durat bine determinat nfuncie de regimul de lucru specific fiecrui proces. Durata celorlalte fazesecundare, premergtoare i ulterioare, poate varia n funcie de aparaturautilizat i de condiiile de lucru, ct i de calificarea personalului. Din punctde vedere economic, pentru creterea productivitii muncii, durata acestorfaze trebuie s fie minim. Pe baza unui calcul tehnico-economic sedimensioneaz instalaiile auxiliare (pompe, conducte, staii de producere afrigului etc.) i se stabilete un grad maxim de utilizare a acestora astfelnct, decalate n timp, s serveasc mai multe instalaii sau operaii. Prindimensionarea tehnologic corespunztoare se poate ajunge la o funcionarecontinu a acestor instalaii. n cazul proceselor discontinue, utilajul de baz(convertizorul LD, cuptorul etc.) este cel mai costisitor, iar reducerea durateiciclului de fabricaie prezint o importan economic deosebit.

Procesul tehnologic continuu se caracterizeaz prin simultaneitateadesfurrii tuturor stadiilor sale. Materia prim se ncarc continuu pemsura eliminrii unei cantiti corespunztoare de produs finit dininstalaie. Astfel funcioneaz furnalul - n procesul de elaborare a fontei de

prim fuziune, instalaia de fabricare a cimentului; instalaiile de distilare aieiului, majoritatea instalaiilor din industria chimic, unele instalaii deasamblare etc. Regimul de funcionare continuu decurge fr acumulri de


6/11

materiale sau energie i prezint urmtoarele avantaje: - posibilitatearealizrii unei mecanizri i automatizri complete a procesului, ceea ce

permite reducerea la minimum a muncii manuale i creterea productivitii;- omogenitatea din punct de vedere calitativ a produselor obinute; - sporireacalitii produselor finite (de ex., turnarea continu n comparaie cu turnareaclasic a oelurilor); - utilajele sunt mai compacte, spaiile construite semicoreaz, ceea ce permite reducerea investiiilor i a cheltuielilor dereparaii i ntreinere; - reducerea timpului, deci creterea produciei nunitatea de timp.

Procesele combinate sau semicontinue se caracterizeaz prin faptul c oparte din instalaie funcioneaz n regim discontinuu, iar cealalt n regimcontinuu (de ex., cocsificarea crbunilor se realizeaz discontinuu, iar

prelucrarea produselor volatile se realizeaz n instalaii cu funcionare

continu).

Procesele ciclice se caracterizeaz prin faptul c materiile primenetransformate (nereacionate) la o trecere prin instalaia tehnologic suntrecirculate n instalaie cu o nou cantitate de materie prim proaspt(fig.1.1.). Aceste procese se ntlnesc n industria chimic, tratarea apelorreziduale i recircularea apei epurate etc.

Materie prim

Proces tehnologic

Produs impurificatmaterie prim recirculat

Separare

Produs finit

Fig.1.1. Schema unui proces tehnologic ciclic.

d) Procesele tehnologice se pot clasifica i din punct de vedere al scopuluiurmrit, respectiv al participrii la transformarea materiei prime n produsfinit, dup cum urmeaz:


7/11

rocese de baz - care constau n nsi transformarea materiei prime nprodus finit, pe fluxul tehnologic principal (de ex., elaborarea fontei deprim fuziune n furnal, obinerea sodei prin procedeul Solvey etc.); -procese auxiliare - care sunt realizate n scopul asigurrii condiiilor optimede desfurare a proceselor de baz, fr a participa direct la transformareamateriei prime n produs finit (de ex., prenclzirea aerului naintea intrrii nfocar, procesele de automatizare, alimentarea unor instalaii cu apdemineralizat etc.); - procese de deservire - care au drept scop deservirea

proceselor tehnologice de baz i a proceselor auxiliare (de ex., transportulmateriei prime, a materialelor auxiliare, a produselor finite; ntreinerea irepararea utilajelor; controlul calitii materiilor prime i a produselor finiteetc.). Suma proceselor tehnologice de baz, a proceselor auxiliare i dedeservire, care concur la obinerea unui produs finit reprezint procesul de

producie.

e) Dup nivelul dezvoltrii tehnologice, procesele tehnologice se clasific n:- cu tehnologii emergente, relativ recente, ce nu i-au dovedit viabilitatea pe

pia. Comport riscuri, pot fi neprofitabile, dar reprezint o rezervtehnologic ce poate fi perfecionat pentru valorificare;- cu tehnologii evolutive, ce s-au impus prin performanele lor i profit.Prezint cel mai mare interes pe pia;- cu tehnologii mature, cunoscute i aplicate de mai muli ani, cu rezultatesatisfctoare. Reprezint "zestrea " tehnologic a unei ntreprinderi, caresusine financiar activitateai dezvoltarea acesteia. Multe tehnologii actualesunt variante perfecionate ale unor tehnologii mature;- cu tehnologii n declin, ce coexist n paralel cu alte tehnologii concurente,

performante. Performanele reduse impun nlocuirea lor;- cu tehnologii depite, cu calitate sczut a produselor i costuri mari de

producie. De exemplu, procedeul de fotolitografiere utilizat pentrufabricarea circuitelor integrate este un procedeu socotit matur, cu diferitevariante ce l fac evolutiv, iar utilizarea laserului pentru deschiderea deferestre este un procedeu emergent. Produse n urma desfurrii proceselor

productive rezult bunuri materiale denumite produse, care pot fi: produse

principale- cele care constituie obiectivul principal al procesului tehnologic i produsesecundare - care rezult din fabricaie n mod inevitabil fr s constituie unobiectiv special (de ex., n procesul de cocsificare al crbunilor produsul

principal este cocsul care trebuie s corespund din punct de vedere calitativanumitor norme; n paralel ns se obin i o serie de produse secundare:gudroane, ape amoniacale, gaze de cocserie care se valorific integral).


8/11

Valorificarea produselor secundare prezint eficien economic i constituieo utilizare complex a materiei prime cu pierderi minime de substane utile.Valorificarea acestora poate constitui, n unele cazuri, o rezerv intern demateriale i este o cale de reducere a costurilor produciei. Aceasta se poaterealiza fie chiar n cadrul procesului tehnologic din care au rezultat, fie nalte domenii industriale, ca materiale auxiliare. Produsele secundare care nuse pot utiliza sub nici o form poart denumirea de reziduuri i este indicatca acestea s se neutralizeze (dac este cazul) i s se depoziteze astfel nctvaloarea coninut n ele s poat fi recuperat cnd exist baz tehnologiccorespunztoare.

n funcie de stadiul de prelucrare n care se gsesc produsele ntr-o instalaieindustrial, acestea pot fi:- produse brute - produse care nu pot fi utilizate ca atare, ntruct mai

necesit operaii de condiionare, purificare sau finisare;- produse semifabricate - rezultate n unele etape intermediare ale procesuluitehnologic, care pot fi utilizate n continuare la o alt etap a procesuluitehnologic sau care reprezint materie prim pentru o alt fabricaie (de ex.,agle rotunde -pentru fabricarea evilor prin laminare);- produse finite - produse obinute n ultima etap a procesuluitehnologic,finisate, corespunztoare din punct de vedere calitativ normelor de utilizare.Produsele finite trebuie s corespund din punct de vedere calitativ anumitorcondiii stabilite prin norme speciale cuprinse n standarde, norme interne icaiete de sarcini. n cazul n care acestea nu corespund condiiilor de calitateele constituie rebuturi. Din punct de vedere al posibilitilor de utilizare,rebuturile pot fi: recuperabile i nerecuperabile, cnd constituie o real

pierdere de materie prim. Valorificarea produselor secundare, conducereaproceselor tehnologice la parametri optimi, astfel nct cantitatea de produsesecundare i de rebuturi s fie minim trebuie s fie permanent n ateniatehnicianului i economistului, pentru reducerea consumurilor specifice dematerii prime, auxiliare i energie i deci pentru reducerea costurilor de

producie.

1.2.Variabile caracteristice proceselor tehnologice

Fiecare proces tehnologic se desfoar n instalaii, ce se pot caracterizaprin intrri i ieiri de materiale, energie i informaii. Materialele suferprocese de transformare chimic, fizic sau biologic, precum i aciuniperturbatoare care sunt compensate prin mrimi de comand, n cadrullegturii funcionale de tipul:


9/11

xe = f (xi, xp, i, e) (1.1)

n care:xe - mrimea variabilelor de ieire (produs finit);xi - mrimea variabilelor de intrare (materii prime, forme de energie, materiiauxiliare);i, e - variabile de comand.

Aadar, orice proces tehnologic este caracterizat prin factori, sau variabile,ce intervin la intrarea i ieirea din proces, sau pe parcursul procesului.Variabilele caracteristice proceselor tehnologice pot fi:variabile independente (comandabile xi i necomandabile xp) ivariabile dependente (de performan xep, intermediare xei).

Variabile independente (de intrare)Variabile independente comandabile, xi sunt acele mrimi ce pot fimodificate de operator n sensul i la valoarea dorit, astfel nct s fie atinse

performanele de calitate, cantitate, profit etc. (de ex., debit de materieprim, materiale auxiliare, temperatur, presiune, vitez liniar, sau derotaie etc.).Variabile necomandabile xp (perturbaii) sunt mrimi ce nu pot fi modificatede operator n vederea conducerii procesului n modul dorit, acestea avndcaracter aleator. Variabilele necomandabile sau perturbaiile provin de la:materiile prime i auxiliare, mediul ambiant, starea utilajului, factoriieconomice, sociali i politici. Materii prime i auxiliare constituie una dinsursele perturbatoare posibile ale proceselor tehnologice. Ele intervin princalitate, compoziie, accesibilitate, cost, determinnd ntr-o msurhotrtoare indicii calitativi i cantitativi ai produciei industriale. Materiile

prime sunt materiale ce se regsesc n produsul finit, n timp ce materialeleauxiliare nu se regsesc. Ele pot fi naturale, semifabricate industriale, saudin agricultur. Cele naturale i din agricultur sunt: minerale i roci

(hidrocarburi fluide, gaze, minereuri, sare etc.), vegetale (fibre, grsimi,cereale etc.) i animale (grsimi, fibre etc.). Prin procese fizice, fizico-chimice, chimice i biochimice, materia prim natural poate fi transformatn produse finite sau n alte materii prime. Neomogenitatea compoziiei i astructurii materiei prime naturale minerale provoac dificulti tehnice,

perturbaii care implic crearea unui regim tehnologic uniform i conducereaacestuia la parametrii optimi, prin modificarea unor variabile de intrare i


10/11

chiar de ieire (respectiv de performan). Materiile prime minerale suntepuizabile, nu se pot rennoi ca materiile prime vegetale i animale i dinaceast cauz este necesar economisirea acestor resurse. Mediul ambiantconstituie o a doua surs de perturbaii a proceselor tehnologice. Variabile catemperatura, umiditatea, viteza vntului, cantitatea de precipitaii,cutremurele i uneori chiar presiunea atmosferic influeneaz sensibildesfurarea proceselor tehnologice la parametrii optimi. De ex., efectul

perturbator al temperaturii ambiante se reflect ca o modificare atemperaturii apei i a aerului, utilizai apoi ca ageni de transfer termic.Starea utilajului se manifest ca efect perturbator n desfurarea proceselortehnologice la parametrii optimi, prin modificarea coeficienilor de t ransfertermic datorit depunerilor, modificarea regimurilor de curgere, modificareasuprafeelor de contact datorit uzurilor etc. Factorii economici intervin cavariabile aleatorii, necomandabile, n majoritatea proceselor tehnologice (de

ex., costul materiilor prime, a materialelor auxiliare, al energiei, ct i preulde vnzare al produselor, factori ce se pot modifica n timp n funcie dediferite conjuncturi economice). Pentru a se obine un efect economic n

permanen pozitiv, ntreprinderea este obligat ca n urma prospectriipieei s-i modifice programul de producie (consumuri specifice,parametrii etc.) i ca atare i procesul tehnologic. Factorii sociali (calificareaforei de munc, conflicte de munc), politici (conflicte internaionale etc.)

pot de asemenea perturba o activitate productiv industrial.

Variabile dependente (de ieire)Variabilele dependente de performan (xep) sunt variabile care servescdirect la aprecierea performanelor economice i tehnice ale procesuluitehnologic, ca de exemplu: profitul, costul de producie, productivitatea,randamentul n produs, cantitatea produselor principale, cantitatea

produselor secundare, calitatea produselor rezultate, protecia oamenilor i amediului. n conducerea proceselor tehnologice este necesar modificareavariabilelor comandabile, astfel nct, n condiiile aciunii perturbaiilor (xp)s se obin valori optime pentru variabilele de performan.Variabilele dependente intermediare (xei) sunt acele variabile din cadrul

procesului, care servesc la constatarea efectului modificrii variabilelorindependente, nainte ca acest efect s se fac resimit total sau parial asupravariabilelor de performan. Asemenea variabile sunt, de exemplu:temperaturile i presiunile din interiorul unor instalaii, compoziia

produselor la ieirea din anumite utilaje intermediare (gradul de transformarea materiilor prime n produse) etc. n cazul n care dependena dintrevariabilele de performan i variabilele intermediare nu este cantitativ


11/11

exprimat cu precizia necesar, variabilele intermediare pot constitui unindicator important n operaia de corectare a variabilelor comandabile.

n concluzie, factorii care determin desfurarea proceselor la parametriioptimi i care reprezint variabilele necesare pentru ntocmirea modelelormatematice ale acestora sunt: calitatea i consumul de materii prime,auxiliare, energie; randamentul, conversia, calitatea produsului finit,intensitatea procesului de producie, determinat de parametrii specifici,meninui n limitele optime menionate prin proiectul tehnologic, investiiilenecesare produciei, costul produselor finite, beneficiul, calitatea mediului.

1.3.Indicatori tehnico-economici folosii pentru aprecierea proceselortehnologice

Indicatorii tehnico-economici folosii pentru aprecierea proceselortehnologice sunt mrimi scalare, care caracterizeaz o substan, undispozitiv, un sistem tehnic sau un proces tehnologic, din punct de vederetehnic i economic. Acetia reprezint mrimi caracteristice produciei uneintreprinderi, folosite n compararea rezultatelor activitii acesteia cuntreprinderi de profil, din ar sau din alte ri, pentru urmrirea produciein timp, pentru calcularea aprovizionrii cu materii prime, materiale, utiliti,energie, combustibil, pentru estimarea produciei etc. Dup natura mrimilordin care deriv, indicatorii tehnico-economici sunt: de consum, de utilizare,de calitate, de mecanizare.

01 schema generala a unui proces tehnologic

Documents