Технологічний комплекс вторинної конденсації виробництв аміаку як об'єкт системного аналізу

Abstract

Встановлені особливості апаратурно-технологічного оформлення технологічного комплексу вторинної конденсації (ТКВК) діючих в Україні агрегатів синтезу аміаку серії АМ-1360, недоліком якого є надмірне споживання електроенергії внаслідок застосування турбокомпресорного з електроприводом холодильного агрегату. Сформовано напрямок дослідження ТКВК як технічної системи з позицій системного аналізу з визначенням його переваг у розв’язанні винахідницьких задач. Розглянуто поелементно технічну систему з визначенням основних задач керування, що виконує оператор ТКВК. У зв'язку з чим, зроблено висновок про несамостійність будь-якої технічної системи, що обумовлює необхідність представлення ТКВК як підсистеми по відношенню до антропометричної системи. Виділені та проаналізовані корисні, обслуговуючі та шкідливі функції ТКВК, визначення та приналежність яких обумовлено певними властивостями елементів технічної системи, що забезпечуються головною корисною функцією. Показано, що головна корисна функція є по суті похідною від потреб оператора, а отже антропометрична система по відношенню до технічної системи виступає як надсистема. Вищенаведений аналіз ТКВК забезпечив встановлення адміністративних, технічних та фізичних протиріч у відповідності з визначеною головною корисною функцією – підвищення енергоефективності ТКВК. Показано застосування системного підходу для забезпечення цілеспрямованої системи дій, що оперує такими термінами як наочна ситуація , ціль, оператори досягнення цілі, ресурси, побічні продукти (явища). Визначено оператор покращення (Q-новація) технічної системи та "безкоштовні" ресурси (R-новація) для реалізації оператора цілі, що дозволило здійснити синтез нової технічної системи ТКВК, підвищення енергоефективності (тобто виконання головної корисної функції) якої забезпечується зниженням споживання електроенергії на 3,6 тис. кВт·год навіть в умовах підвищення температури атмосферного повітря понад 30 °С.The features of the hardware and technological design of the technological complex of secondary condensation (TCSC) operating in Ukraine units for the synthesis of ammonia of the AM-1360 series have been established. The disadvantage of such units is the excessive consumption of electricity as a result of the use of an electrically driven turbocharger refrigeration unit. The direction of the study of TCSC as a technical system is determined from the standpoint of system analysis. Its advantages in solving inventive problems are determined. The technical system is considered element by element. The main control tasks that the TCSC operator performs are defined. The conclusion is made about the dependence of any technical system, which necessitates the presentation of TCSC as a subsystem in relation to the anthropometric system. Useful, maintenance and harmful functions of TCSC are isolated and analyzed. Their definition and belonging is due to certain properties of the elements of the technical system, which are provided by the main useful function. It is shown that the main useful function is derived from the needs of the operator. Therefore, the anthropometric system in relation to the technical system is a supersystem. The analysis of TCSC made it possible to establish administrative, technical and physical contradictions in accordance with the main useful function – increasing the energy efficiency of TCSC. A systematic approach was applied to perform a goal-oriented system of actions using such terms as visual situation, goal, goal achievement operators, resources, by-products (phenomena). The improvement operator (Q-innovation) of the technical system and "free" resources (R-innovation) for the implementation of the goal operator are determined. This made it possible to synthesize a new TCSC technical system, the increase in energy efficiency (i.e., the performance of the main useful function) of which is ensured by a reduction in electricity consumption by 3.6 thousand kWh even when the ambient air temperature rises above 30 °C.