1.3. Классификация технологических процессов

В основу классификации технологических процессов по­ложены различные признаки, такие, как: вид воздействия на сырье и характер его качественных изменений; способ органи­зации; кратность обработки сырья и др.

По характеру качественных изменений сырья техноло­гические процессы подразделяются на физические, механи­ческие и химические.

При физических и механических процессах переработки сырья происходит изменение размеров, формы и физических свойств сырья. При этом внутреннее строение и состав вещест­ва, как правило, не меняется.

Например: изготовление метал­лических деталей методом обработки резанием; изготовление моделей для отливок из дерева; дробление, измельчение веще­ства; приготовление растворов и т.п.

Химические процессы характеризуются изменением не только физических свойств, но и агрегатного состояния, химического состава и внутренне­го строения вещества.

Например: химической переработкой топлива (коксования углей) получают бензол, нафталин, во­дород, метан, этилен и другие продукты.

Однако деление про­цессов на физические, механические и химические является условным, так как трудно провести четкую границу между ними, поскольку механические процессы часто сопровождаются изменением и физических, и химических свойств.

Химические процессы, как правило, сопровождаются механическими во всех производствах.

По способу организации технологические процессы де­лятся на дискретные (прерывистые или периодические) и не­прерывные.

Дискретный технологический процесс характеризуется чередованием рабочих и вспомогательных ходов с четким разграничением их по времени реализации.

Например, при металлообработке происходят установка детали в патрон станка, (вспомогательный ход), подвод режущего инструмен­та (вспомогательный ход), обработка заготовки режущим ин­струментом (рабочий ход), контроль (вспомогательный ход), снятие детали со станка (вспомогательный ход), установка в патрон станка новой заготовки и т.д.

Такие технологические процессы чаще всего распростране­ны в машиностроении, строительстве, добывающих отраслях промышленности. Недостатком дискретных технологических процессов являются потери рабочего времени в процессе вы­полнения вспомогательных ходов, так как простаивает основ­ное технологическое оборудование, и выпуск продукции не производится. Затраты труда увеличиваются. Например, в об­работке металлов резанием доля основного (технологическо­го) временив штучном времени оставляет менее 50%.

Непрерывные процессы отличаются тем, что они не имеют резко выраженного чередования (во времени осущест­вления) рабочего и вспомогательного ходов. В них всегда можно выделить группу вспомогательных ходов, которые осу­ществляются одновременно с рабочими, и группу вспомога­тельных ходов, которые периодически повторяются во времени, в зависимости от результатов рабочего хода. Такие процессы, характерны для химической промышленности.

В металлургии, энергетике и др. имеют место так называемые комбинированные процессы, в которых наблюдается сочетание признаков непрерывных и дискретных процессов. Примером может служить доменный процесс производства чугуна.

По кратности обработки сырья технологические про­цессы подразделяются на процессы с открытой (разомкну­той) схемой и процессы с циркуляционной (замкнутой) схемой. В процессах с разомкнутой схемой сырье подверга­ется однократной обработке.

В процессах с замкнутой схемой сырье неоднократно воз­вращается в начальную стадию процесса для повторной - обра­ботки. Примером, процесса с открытой схемой может служить конверторный способ выплавки стали, процесса с замкнутой схемой - оборотное водоснабжение, где обеспечивается цир­куляция воды в технологическом процессе после ее очистки.

Процессы с замкнутой схемой являются более совершен­ными, более экономичными и экологически безвредными, хотя они и отличаются большей сложностью. Эти процессы необходимы при переводе технологии на безотходную. В про­изводстве часто применяются процессы, сочетающие элемен­ты открытой и закрытой схем.

Примером такого процесса может служить технологический процесс производства азот­ной кислоты, в котором одни промежуточные продукты обра­батываются по открытой схеме, проходя последовательно ряд аппаратов, а другие циркулируют по замкнутой схеме.

В общем виде любой технологический процесс можно рас­сматривать как систему, имеющую входы и выходы. Входами могут быть: состав сырья, его количество, температура и т.д., выходами — готовая продукция, ее количество, качество и т.п.

Вход

Технологический процесс

Выход

Например, при изготовлении детали методом литья под давлением на машине-автомате литья под давлением схема будет иметь вид:

Готовая деталь