magyarul
angolul

Dokumentáció -- avagy hogy használjuk ezt az anyagforgalmi készítőt


Tartalomjegyzék


[folyamatábra generálás adatokból]


Az anyagforgalom-számítás koncepciója

Mindenekelőtt le kell szögezni, hogy ez nem egy "klasszikus" rajzprogram, nem "kézzel" rajzoljuk meg a folyamatábrát. Ez a program lényegében egy üzem-szimulátor, ami a megadott adatok alapján anyagforgalmat számol, és ez alapján generálja a technológiai folyamatábrát.

Ez kicsit jobban kifejtve annyit tesz, hogy meg kell adnunk a gyártásunk néhány adatát, úgymint a bemenő anyagainkat és azok összetételét, készülékeket amiket használunk (reaktorok, szűrők, szárítók, ilyesmi), és a gyártási lépéseket: mikor hol milyen anyag megy be, és a gyártás során milyen műveleteket végzünk vele (ide-oda mozgatások, elegyítések és szétválasztások). A szimulátor ezek alapján lépésről-lépésre kiszámolja és nyomon követi az egyes anyagkomponensek mozgását a gyártósoron, és eredményül adódik egyrészt a kijövő anyagok összetétele, másrészt a technológiai folyamatábra is.

Az egész rendszer úgy van felépítve, hogy amit csak lehet, azt magától számoljon ki. Ami adatot kér, az a matematikailag szükséges minimum.

Fontos: jól ismerjük az ipari titkok védelmének fontosságát, ezért hangsúlyozzuk, hogy ez a program nem gyűjt semmilyen információt a felhasználóktól. A program használatához megadott gyártási adatok nem kerülnek fel semmilyen szerverre, kizárólag a felhasználó számítógépén tárolódnak el a böngésző ideiglenes adattárában. További információk az adavédelemről itt.


Az anyaglista (összetételek, típusok, kulcs-anyagok)

Ebben a programban az "Anyag" szóval mindig tiszta "Vegyületekből" (komponensekből) összeálló anyagcsoportot illetünk. Akkor is ha csak egyetlen 1 "Komponense" van. A gyártásba ilyen "összetett" "anyag" megy be, és az is jön majd ki, de a gyártás-szimulátor a komponensek, azaz a tiszta vegyületek mozgását számolja.

[bemenő anyag --> komponensek --> folyamat-szimuláció --> komponensek --> kimenő anyag]


Ezért kell minden bemenő anyag összetételét elore mindig megadni. Természetesen "tiszta anyagot" is definiálhatunk, ha csak egyetlen 1 "Komponenst" adunk meg neki. A kimenő anyagokat is meg kell neveznünk, de ezek összetételét nem mi adjuk meg az anyaglistában, hanem a folyamatszimulácó eredményeként generálódik.

Az anyagtáblázatban minden sor 1 Anyagnak felel meg. Az anyagok mennyiségi adatait szintén nem mi adjuk meg direkte, hanem az is a folyamatszimulácó eredményeként generálódik. A sorok jobb végén látható az összetétel, erre rákattintva megjelenik egy újabb táblázat, amiben az összetevők részletesebb adatai láthatók/szerkeszthetők.

Lényeges, hogy sűrűséget csakis tiszta vegyületre (komponensre) lehet közvetlenül megadni, viszont magára az anyagra az összetevők sűrűségeiből és az összetételből számítja ki a program. (Akkor is ha 1-komponenses az anyag, akkor is ha több.) A sűrűségek használata nem kötelező (alapértelmezésben mindenkinek a sűrűsége 1), de hasznos segítség ha az anyagmennyiségek térfogatával is kell dolgoznunk (ld. készülék-méretek ill. műveletek).

Az anyagtípus megadásnak (bemenő/kimenő) további jelentősége is van: a műveletek táblázatában a betöltési műveleteknél csak bemenőként megjelölt anyagokat lehet kiválasztani, anyag-kimeneti műveleteknél pedig csak kimenőket. Ennek következtében ezt a tulajdonságot még azelőtt kell beállítani, hogy a műveleteknél felhasználásra kerülne az anyag.

Vannak úgynevezett "kulcs-komponensek". Vegyi gyártásnál többnyire 1 adott vegyületből 1 adott másikat állítunk elő, ám eközben sok egyéb anyagot is felhasználunk. A rendszerben alkalmanként temérdek vegyület megfordul, ám minket elsősorban az az adott vegyület érdekel amiből kiindultunk ("kiindulási anyag"), és amit előállítunk belőle ("cél-termék"). Na ezek a "kulcs-komponensek". A folyamatábra készítésnél ill. az anyagösszesítő táblázatnál ezek kiemelten kerülnek feltüntetésre. Kulcskomponens kijelölhető az anyag-összetétel megadási táblázatban vagy kémiai reakció megadásának táblázatában (ld. műveleteknél).

A kulcs-komponenseket tartalmazó anyagoknál egy kulcsot ábrázoló gomb jelenik meg az anyagtáblázatban. Ennek a gombnak a nyomkodásával jelölhetünk ki anyagot kimondottan kiinduló anyagnak ill. cél-terméknek. Pl. egy kristályosítási művelet után maga a kiszűrt kristály és a szűrési anyalúg is tartalmaz kulcskomponenst. Ilyenkor magát a kiszűrt a kristályt, mint kimenő anyagot jelöljük cél-termékként (a kulcs-gombot világos színűre állítjuk ), az anyalúgot pedig meghagyjuk mellékterméknek (sima kimenő anyag, sötétebb kulcs-gomb ). (Ld. kidolgozott példa: cukoroldat kristályosítása.)


Készüléklista (típusok és azok jelentősége)

A készülék táblázatban elnevezhetjük és jellel láthatjuk el a gyártásban használt (és az ábrán feltüntetendő) készülékeket.

Igazából itt leginkább a típus megjelölésnek van különösebb jelentősége, ugyanis ez alapján bizonyos művelet-típusokhoz csak bizonyos típusokat lehet használni (azaz a műveletek táblázatban adott műveleti pontban beállítani). Pl. szűréshez szűrő-jellegű készülékek használhatóak, vagy szárítási műveletnél szárító berendezés állítható csak be. Ez a fajta korlátozás a következetes szerkesztést hivatott segíteni.

(Megjegyzés: a későbbi verziókban lehetőség lesz a készülékek jellenző méretét is megadni (pl. kapacitás, maximális töltet, ilyesmi) és a program képes lesz arra, hogy a szimuláció során hibaként jelezze, ha egy készülék túlcsordulna.)


Műveletek (gyártás vázlatos leírása)

A műveletek táblázata egyfajta tömör gyártás leírás. Maga a táblázat alapvetően 2 fő részre osztandó: a baloldali oszlopokban a sorszámozás és a "műveleti utasítás" található, a jobboldali nagyobb részen pedig az egyes gyártási lépésekhez tartozó paraméterek adhatók meg (készülékek és mennyiségek). Értelemszerűen ami szerkeszthető az szerkesztendő, ami meg nem szerkeszthető az a szimuláció során töltődik ki. A gyártást modellező számítás a szerkesztés közben, valós időben lefut (minden szerkesztési lépés, változtatás alkalmával), és automatikusan kitölti a számolt értékekkel a mezőket. Ha a szimulációs számítás során valamilyen hibába ütközik a program, azt mindig feltünteti a táblázat alatt található "Hiba konzol" nevű mezőben.

A készülék-választó legördülő listákba a program csak az adott művelethez típus szerint illeszkedő készülékeket jeleníti meg. Továbbá ezekből kiválogatja azokat, amelyek az adott műveleti pontban a szimuláció szerint üresek-e. (Pl. üres készülékből nincs mit leüríteni vagy kidesztillálni, így ilyen műveletekhez az üres készülékeket nem engedi kiválasztani.) Egyébként a készülékek pillanatnyi tartalma egy adott műveleti sorban egyszerűen ellenőrizhető úgy, ha a jobb egérgombbal rákattintunk a jelére a táblázatban.

Mennyiségek megadása többféle mértékegységgel is lehetséges: különféle nagyságrendben lehet megadni tömeget és térfogatot, és egyes esetekben a készülék-tartalmának százalékában is. Ez utóbbi különösen hasznos, amikor bonyolult keverékeket mozgatunk készülékről készülékre, de nekünk csak azt kell tudatni a programmal, hogy "a készülék tartalmának xx%-t mozgatjuk". A számszerűen beírt mennyiségeinket is leellenőrzi a program, és ha a szimuláció szerint az adott mennyiség helytelennek bizonyul, akkor korrigálja (pl. egy készülékben van 100 kg töltet, és mi azt írjuk be hogy szedjünk ki belőle 200 kg-ot, akkor bizony ezt ki fogja javítani 100-ra.)

Egyes műveletek teljes megadása komponens-lista szerkesztéssel lehetséges. Ilyenkor a részletek oszlopban megjelenik egy [szerkesztés] gomb, amit megnyomva előtűnik egy újabb táblázat. Ez a táblázat nagyon hasonlít az anyag-összetétel szerkesztő táblázatra, de annál kicsit bonyolultabb. Itt ugyanis két oszlop van a mennyiségeknek: az egyik oszlopban megadni lehet a mennyiségi értékeket, a másikban pedig ellenőrizni lehet a mennyiségeket (célszerűen másik mértékegységgel). És ráadásul többféle %-os mérték-egységet is lehet használni - ezek magyarázata a táblázat-ablak alján jól látható.

Kémiai reakció esetén a komponens táblázatban további beállítások is szükségesek: a jobb szélső típus mezőben ki kell választani a komponens szerepét (t.i. hogy reagál-e vagy keletkezik, és hogy kulcs-komponensként kívánjuk-e kezelni). Az elreagáló komponensek mennyiségét szándékosan negatív számmal tüntetjük fel a mennyiségeket ellenőrző oszlopban, a keletkezőket pedig pozitívval, ezzel is segítve a tömegmérleg ellenőrzését. Ugyanis kémiai reakciónál teljesülnie kell a tömegmegmaradás törvényének, ezt a program kikényszeríti. Ha egy reakciót nem így adunk meg, hibaüzenetet kapunk és az illető műveleti pont végrehajtása nem történik meg.

Fontos:

Bármilyen "okos" legyen is egy program, mindig vannak korlátai. Ez a változat még nem ismeri sem a kémiát sem a fizikát, és nem foglalkozik az anyagok különféle fázisállapotaival, amikben elő tudnak fordulni a készülékekben. Ha egy edényben egyszerre van jelen egy komponens gőze és folyékony állapota is, azt ez a program változat nem fogja tudni megkülönböztetni, és nem is jósolja meg (számolja ki) az egyes lehetséges fázis-átmenetek és/vagy elválasztások eredményét. A felhasználónak kell megadni az efféle fizikai/kémiai információkat.



A folyamatábra

A projekt mindenkori állapotának megfelelő folyamatábrát láthatjuk az oldalon. A mindenkori állapotba beleértendő az is, hogy csak a végrehajtható műveleti utasítások látszódnak rajta. Jelen verzióban még csak egyféle folyamatábra áll rendelkezésre, ez azonban a következő verzióban kibővítésre kerül majd.

A folyamatábra felépítés jelenlegi koncenpciója:
  1. idő- és logikai sorrend: fentről lefelé
  2. bemenetek: bal oldalon
  3. kimenetek: jobb oldalon
  4. szándék szerinti anyag-kivétel: készülékdoboz alján
  5. veszteségként jelentkező anyag-kimenet: készülékdoboz felett
1. 100 kg bemenő anyag
2. 10 kg veszteség

készülék

3. 90 kg kimenő anyag


A program törekszik rá, hogy lehetőség szerint egyetlen, logikailag összefüggő gyártósort (készülék-láncot, kaszkádot) szerkesszen. Az elágazások ebben nehezítik a dolgát (azaz amikor egy készülékből több másikba is történik anyagmozgatás), de tulajdonképpen ezeket is kezeli: anyag-kivétel vonalán feltünteti zárójelben, hogy mely készülékbe történik az átmozgatás.

A készülékek sorrendjét meghatározó szempontok:
  1. előfordulási sorrend a gyártási műveletek táblázatában
  2. ezt felülírják az észlelt készülék-kapcsolatok (pl. anyag átmozgatása készülékek között)
  3. és ezt is felülírja a kulcs-komponensek mozgásának észlelése


A kész folyamatábra exportálható: az oldal tetején található [NYOMTATáS] gombra kattintva új ablakban jelenik meg nyomtatható változatban. Ezt ki is nyomtathatjuk, illetve az egészet ki lehet jelölni és a böngésző másolás/beillesztés funkcióival átmásolhatjuk a szövegszerkesztőnkbe, és onnan elmenthetjük a saját számítógépünkre.


Fájl menü

Projekt kimentése

A gyártási adatok beszerkesztése viszonylag sok munkaidőt vehet igénybe, ezért célszerű a projektet a munka végén elmenteni. Ez jelenleg XML formátumban lehetséges, a [MENTÉS] funkcióval. A kimentési a képernyő közepén lévő szöveges mezőbe generálódik az XML, mint szöveges állomány. Ezt a böngésző másolás/beillesztés funkcióival átmásolhatjuk a szövegszerkesztőnkbe, és onnan elmenthetjük a saját számítógépünkre.

Projekt betöltése

Előzőleg elmentett XML állomány betöltése hasonlóan történik, mint a kimentés. A [BETÖLTÉS] nézetben a képernyő közepén egy üres, szöveges mező vár. Nyissuk meg az elmentett XML fájlt egy szövegszerkesztővel, és annak tartalmát a másolás/beillesztés funkcióval másoljuk be ebbe szöveges mezőbe, és kattintsunk a mező alatti [BETÖLTÉS] gombra. Ezzel megkezdődik a projekt adatok betöltése (kitöltődnek az anyag/készülék/műveletek táblázatok), ami néhány percig is eltarthat.

Új projekt kezdése

A jelenlegi projekt adatok teljes elvetése, és új kezdése lehetséges a fájl menü [ÚJ PROJEKT] funciójával.




Lap teteje        Kezdőoldal




  Az Interneten
  ezen az oldalon

Hasznos linkek



Szerves oldószerek tulajdonságai
Ipari oldószerek fizikai tulajdonságai, adatbázis

solubility.info
Anyagok fizikai állandói

NIST Chemistry webbook
Többezer vegyület fiziko-kémiai és termodinamikai tulajdonságai.

DDB sűrűségek
Kísérletileg meghatározott sűrűség-adatok elegyekre.




VLE-Calc
VLE adatbázis, desztilláció számoló program

IUPAC-NIST Oldhatósági adatbázis
Szilárd-folyadék és folyadék-folyadék egyensúlyi adatok.

ChemSpider
Vegyületek méréssel és/vagy számítással meghatározott fiziko-kémiai tulajdonságai.

ChemAxon
Sokféle kémiai segédeszköz egy helyen.




VLE fázisgörbék
Gőz-folyadék egyensúly adatbázis és számoló program

Lepárlások számítása
Szakaszos és folyamatos (flash) desztillációs számítások

Engineering ToolBox
Néhány gyakori folyadék és gáz forráspontja, úgymint aceton, bután, propán, stb.

Lepárlások számítása
Szakaszos és folyamatos (flash) desztillációs számítások


process-flow-diagram.com    --    vegyipari technológiai folyamatábra készítés anyagforgalmi számítások alapján

Adatkezelési nyilatkozat               Utolsó frissítés: