СТРУКТУРА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Анализ процессов, составляющих системы получения минеральных удобрений, показал, что, несмотря на разнообразие элементов и связей между ними, видов продукции и исходного сырья, можно выделить несколько стадий, обладающих достаточной автономностью и имеющихся в каждой системе. Не существует единственного способа декомпозиции системы на подсистемы, не существует и единственного системного описания изучаемого объекта. Его выбор определяется целями и возможностями исследователя, особенностями объекта. Подсистемы выделяют из логических предпосылок и практической целесообразности таким образом, чтобы они обладали внутренней структурой и представляли образования, характеризующиеся большей устойчивостью, чем система в целом.
В производстве удобрений наиболее устойчивой подсистемой является совокупность процессов, обеспечивающих получение полупродукта заданного качества, т. е. формирующая один из показателей качества конечного продукта. Таких подсистем четыре. Они служат для достижения следующих целей: 1) образовать из сырья полупродукт (обычно раствор или пульпу) заданного химического состава с частичным удалением влаги; 2) образовать гранулы и упрочить их структуру путем удаления жидкой фазы; 3) выделить из гранулированной массы товарную фракцию продукта и обеспечить его требуемые физические свойства; 4) очистить выбрасываемые в окружающую среду продукты от вредных примесей.
Первые три подсистемы обеспечивают получение продукта заданного качества, последняя — выбросов допустимого состава. Поскольку нас интересует продукция, систему следует рассматривать от выхода к входу, при этом выявляется основная ветвь системы, включающая подсистемы химического взаимодействия исходного сырья, гранулирования и классификации. Подсистема очистки выбросов, хотя и необходимый элемент современной технологической линии, но непосредственно не участвует в получении продукта и является вспомогательной. Более того, чем эффективнее работает основная ветвь, тем менее важна вспомогательная. Совершенствование процессов получения минеральных удобрений должно быть направлено на дальнейшее ослабление ее роли, т. е. следует стремиться к созданию безотходных процессов.
В основной ветви системы можно выделить центральную подсистему: сушки и гранулирования. Здесь формируется структура будущего продукта и сосредоточены связи со всеми подсистемами. В зависимости от функционирования других подсистем меняется структура центральной. Очевидно, чем она сложнее, чем больше процессов в ней осуществляется, тем в большей сте
пени она должна быть защищена от влияния неустойчивых факторов внешней среды. Источниками нестабильности процессов являются колебания физико-химических свойств сырья, износ оборудования, погрешности ручных приемов работы, сбои автоматических систем управления, изменяющиеся тепловые и динамические воздействия на обрабатываемый материал.
Выделение подсистем является важным этапом при построении формального описания технологической системы. Ряд задач, связанных со свойствами отдельных подсистем рассматриваемой системы, может быть решен при частном изучении отдельных подсистем, что во многих случаях существенно упрощает теоретическое и экспериментальное исследование. Исходя из того, что определяющим в системе является цель ее деятельности, и, рассматривая систему с конца, мы тем самым допускаем, что та же самая цель может быть достигнута различными альтернативными путями, т. е. использованием различным образом организованных систем. Выделяя в технологических системах производства минеральных удобрений подсистемы по признаку цели, мы тем самым закладываем этапы рассмотрения системы в целом.