Otsingu \"riistvarakujundus\" tulemused. Tehnoloogilised tootmisskeemid riistvara projekteerimisel koos skeemide valiku põhjendusega Gaasistamise ja riistvara projekteerimise tehnoloogilised eriskeemid

Riistvara-tehnoloogiline diagramm on varustatud seadme spetsifikatsiooniga, mis sisaldab järgmisi andmeid: seadme number skeemil ja selle nimetus, seadme põhiomadused (maht, kaal, pind, gabariidid, valmistamise põhimaterjal seade) ja seadmete arv.
Riistvara ja tehnoloogiline skeem tuleb koostada eraldi lehele; kõik selles esitatud seadmed tuleb nummerdada järjestikku, vasakult paremale, päripäeva, ringikujuliselt.
Riistvara ja tehnoloogiline skeem on suure manööverdusvõimega ja võimaldab teil töötada erinevate võimaluste abil sõltuvalt töödeldud tooraine kvaliteedist.
Riistvara- ja tehnoloogiline diagramm (joonis XII.1) koosneb kruvisulatusseadmest 1, mille sulamine toimub lahuste ringluse tõttu läbi korpuse ja toruga küttekeha 3, mida toidab madalsurveaur. Sulasuspensioon siseneb paksendajasse 2, millest paksendatud osa suunatakse eraldamiseks tsentrifuugi 4, äravoolu kasutatakse osaliselt sulatusprotsessis jahutusvedelikuna ja osaliselt suunatakse see väljasoolamise teise etappi.
Riistvara ja tehnoloogiline skeem erineb ülalkirjeldatust spetsiaalsete soojusvahetite olemasolul, mis tagavad mirabiliidi sulamise. Kuumutamist teostab vesi, mis jahutab kondensaatoris olevat alkoholiauru ja soojendab sulatussuspensiooni veelgi.
Selle protsessi riistvara ja tehnoloogiline skeem sisaldab: segajaga anumat naatriumsulfaadi sadestamiseks; paksendaja, trummelvaakumfilter tahke faasi eraldamiseks ja pesemiseks; destilleerimiskolonn orgaanilise lahusti destilleerimiseks.
Riistvaraline ja tehnoloogiline skeem koosneb kahest 6 m kõrgusest 16 plaadiga vibrotõmmist ja kolmest ekstraktor-separaatorist. Esialgne polüsulfoonilahus siseneb vibroekstraktorisse. Ekstraktant on pesuvesi, mis tuleb teisest vibroekstraktorist lahusega vastuvoolu. Ekstraktor-separaatori igas etapis lahus ekstraheeritakse ja eraldatakse rafinaadiks ja ekstrahendiks. Sadestamiseks tarnitakse polüsulfooni puhastatud lahus klorobenseenis.
Tüüpiline riistvara- ja tehnoloogiline skeem koosneb kolmest skeemist: rasvade liikumise skeem; vesiniku liikumise skeemid ja katalüsaatori liikumise skeemid. Praktikas on kõik need skeemid ühendatud üheks omavahel ühendatud hüdrogeenimise tehnoloogiliseks skeemiks. Allpool on iga elektriskeemi kirjeldus.
Seda riistvaralist ja tehnoloogilist skeemi saab sõltuvalt konkreetsetest tingimustest osaliselt muuta. Kui näiteks rasvasegu happearv ei ületa 0,5 mg KOH, siis segu aluselist rafineerimist ei teostata.
Komplekssete NP- ja NPK-väetiste tootmise riistvara- ja tehnoloogiline skeem, mis näeb ette lämmastik- ja fosforhappe eraldi ammoniaagi ja hõlmab valmistoote kuivatamise etappi, on peaaegu sarnane ammooniumfosfaatide tootmise tehnoloogilise skeemiga. ammoniaak-granulaator (joonis VII-3), kuid erineb sellest ammooniumnitraadi sulatise tootmiseks mõeldud seadmete ja kaaliumkloriidi protsessi varustamiseks mõeldud seadme kaasamise poolest.
Oksüdatsiooni, alküülimise, kondenseerumise, isomeerimise protsesside riistvaraline ja tehnoloogiline diagramm erineb vähe antud reaktsiooniaparaadi diagrammidest. Seadmed võivad erineda ainult materjali, segisti konstruktsiooni ja jahutusvedeliku tüübi poolest.
TOP-paigaldise riistvara- ja tehnoloogiline skeem on üles ehitatud sarnaselt joonistel 4.20, 4.24, 4.29 näidatud teiste plasma-keemiapaigaldiste skeemiga. Denitreerimisprotsess TOP-paigaldises viidi läbi järgmiselt.
Nitroemailide ja nitropraimerite tootmise riistvara ja tehnoloogiline skeem on näidatud joonisel fig. 4.6. Nitroalus saadakse vastavalt ülalkirjeldatud nitrolakkide valmistamise skeemile (vt. Joon. 4.1) (lk Pigmendipastad saadakse pigmendipooltoodete dispergeerimisel helmesveskis, kuulveskis või kolmerullis värvi lihvimismasin.
Nitroemailide ja nitropraimerite tootmise riistvara ja tehnoloogiline skeem on näidatud joonisel fig. 4.6. Nitroalus saadakse vastavalt ülalkirjeldatud nitrolakkide valmistamise skeemile (vt joonis 4.1) (lk Pigmendipastad saadakse pigmendipooltoodete dispergeerimisel helmesveskis, kuulveskis või kolmerullis värvi lihvimismasin.Lisaks kasutatakse kuivvaltsitud pigmendipastasid (SVP), mida toodetakse tavaliselt kolloksüliini tootvates ettevõtetes - Väliõpetus SVP.Kuivad pigmendid segatakse kastetud koloksüliini, dibutüülftalaadi ja stabilisaatoriga.Seejärel tekib paks väga viskoosne mass rullitakse kaherullilistel veeauruga kuumutatud hõõrdrullikutel.
Kiududel ja kiulistel (kiudkile) materjalidel põhinevate mikrofiltrite valmistamise riistvara ja tehnoloogilised skeemid on väga mitmekesised ning sõltuvad kasutatava tooraine tüübist ja koostise koostisest. Need võivad olla tselluloosmaterjalid, keemilised kiudmaterjalid või EPS, mis kasutavad ainult ühte tüüpi anisomeetrilisi osakesi. Komposiitmaterjalid võivad olla erineva iseloomuga kiuliste (kiudkile) osakeste segud ja kiuliste osakeste või kihiliste struktuuride segud.

Bioloogilise puhastuse riist- ja tehnoloogiline skeem sisaldab biokoagulaatorit, primaarset settimist, õhutuspaake-segisteid, sekundaarseid settimispaake, kruusa-liiva filtreid, harjasegistit ja kontaktpaaki naatriumhüpokloritiga desinfitseerimiseks, mudapressijat ja ussirohi setete desinfitseerimiseks.
Väetiste tootmise kaasaegsed riistvara- ja tehnoloogilised skeemid võimaldavad kombineerida mitu protsessi etappi ühes seadmes. Seega kombineeritakse komponentide segamise etapp sageli instrumentaalselt granuleerimisetapiga.
Uraanheksafluoriidi tootmise riistvara ja tehnoloogiline skeem. Uraanheksafluoriidi taaskasutamise riist- ja tehnoloogiline skeem sisaldab reagentide tarnimise, nende tarbimise mõõtmise ja reguleerimise seadmeid; taaskasutusreaktor; seadmed gaaside tolmu eemaldamiseks ja neist vesinikfluoriidi eraldamiseks, põleti vesiniku põletamiseks ning uraantetrafluoriidi jahutus- ja pakkimissüsteem. Uraanheksafluoriidi varustamiseks reaktorisse kuumutatakse konteinerid, milles seda transporditakse, teatud temperatuurini. Selleks on vaja kasutada vähemalt kahte anumat, et pärast ühe tühjendamist algaks koheselt teisest anumast heksafluoriidi tarnimine reaktorisse.
Riistvara ja tehnoloogiline skeem polühaliidi töötlemiseks Zhilyanskoe maardlast kloorivabaks kaalium-lämmastik-magneesiumväetiseks (nitrokalimag) on ​​näidatud joonisel fig. III. Polühaliidi maak pärast haamerpurustit / osakeste suurusega 5 - 10 mm siseneb varrasveskisse 2, kuhu samaaegselt juhitakse etteantud vahekorras ringlevat lahust.
Tegutseva või projekteeritud ettevõtte, töökoja või objekti riistvaratehnoloogiline skeem peab olema esitatud selliselt, et selle abil oleks võimalik hinnata, analüüsida ja arvutada tehnoloogilise protsessi põhinäitajaid, põhi- ja abimaterjalide voogusid, põhi- ja tehnoloogilised abiseadmed ning avastada kitsaskohad tootmises, energiakulud.
Riistvara ja tehnoloogiline skeem sisaldab ühikuid metüleenkloriidi destilleerimiseks teiste lenduvate ainete lisanditega; settimine; rektifikatsioon metüleenkloriidi eraldamiseks orgaanilisest faasist; neutraliseerimine; filtreerimine; aurustamine; kaltsineerimine ja põletamine; destillaadi aurustamine sorptsiooniga puhastamine.

Pärast materjaliarvutusi ja seadmete valikut koostatakse seadmete spetsifikatsioon riistvara ja tehnoloogiliste skeemide jaoks.
Kõik tehnoloogilised seadmed ilma eranditeta on joonistatud riistvara-tehnoloogilisel diagrammil. Seadmed on kujutatud lihtsustatud viisil ja joonistatud skeemil mõõtkavas. Iga seade riistvara- ja tehnoloogilisel diagrammil on kujutatud mitte eriti üksikasjaliku visandina, mis peaks siiski kajastama seadme töö põhijooni.

Riistvara ja tehnoloogiliste diagrammide koostamisel tuleks juhinduda mitmest tööstusettevõtete projekteerimise praktikas vastu võetud tavadest.

Pärast riistvara-tehnoloogilise skeemi ja materjaliarvutuste koostamist viiakse läbi protsessiseadmete arvutus ja valik. Arvutuse eesmärk on tuvastada seadmete peamised projekteerimismõõtmed, paigaldatud seadmete tüüp ja arv.
Kaltsiumdimonofosfaadi tootmise riistvara ja tehnoloogilise skeemi kolm varianti on välja töötatud, kasutades maksimaalselt ära olemasolevate fosforit sisaldavate väetiste tootmise töökodade seadmeid.
Nitroalus saadakse vastavalt nitrolakkide valmistamise riistvaralisele ja tehnoloogilisele skeemile (vt lk. Peale pooltoodete segamist ja trükkimist puhastatakse lakk SGO-100 tüüpi tsentrifuugides. Pärast kuivamist moodustab lakk elastse kile kõrgläikega Kasutatakse naha mustaks värvimiseks.
Nitroalus saadakse vastavalt nitrolakkide valmistamise riistvaralisele ja tehnoloogilisele skeemile (vt lk. Peale pooltoodete segamist ja trükkimist puhastatakse lakk SGO-100 tüüpi tsentrifuugides. Pärast kuivamist moodustab lakk elastse kile kõrgläikega Kasutatakse naha mustaks värvimiseks.
Mirabiliidi dehüdratsiooni sulatamise - aurustamise skeem. Töö annab riistvaralise ja tehnoloogilise skeemi, mille järgi jahutamisel vaakumkristallimisel saadud mirabiliit siseneb reaktorisse sulatamiseks. Jahutusvedelik on orgaanilise lahusti aurude kondenseerumisfaasis soojusvahetusega kuumutatud sulam.
Joonisel fig. 3.2 näitab riistvara ja tehnoloogilist skeemi emailide ja kruntvärvide tootmiseks värvilihvimismasinatega.
Magneesiumkloriidi tootmise riistvara ja tehnoloogiline skeem šaht-elektriahjus. Joonisel fig. 32 on kujutatud magneesiumkloriidi tootmise riistvara ja tehnoloogiline skeem šaht-elektriahjudes.
Joonisel fig. 31 on kujutatud pulbermassi filtreerimise riistvara ja tehnoloogiline skeem.
Süsteemi Na2O - Al2O3 - Na2O - Fe203 - 2CaO - SiO2 faasiväljade skeem.| Boksiidi-sooda-lubja segu paagutamise skeem. Joonisel fig. Joonisel 53 on toodud ligikaudne riistvaraline ja tehnoloogiline skeem boksiidi-sooda-lubjakivilaengu paagutamiseks. Segisti esialgne partii juhitakse rõhujaotustorustiku kaudu läbi düüsi torukujulisse pöördahju, kus see paagutatakse. Saadud paak valatakse ahjust trummeljahutisse, jahutatakse selles ja juhitakse konveieri abil purustamiseks. Paagutuspurusti töötab suletud tsüklis mürinaga.
Veepuhastusjaama UV-05 skeem. Joonisel fig. Joonisel 7.4 on toodud UV-05 veepuhastusjaama lihtsustatud riistvara ja tehnoloogiline skeem. Elektrikulu on 1 - 1 2 kWh 1 m3 puhastatud vee kohta.
Aastatel 1958-1959 Riistvara ja tehnoloogilist skeemi katsetati laboritingimustes.

Sõltuvalt nõudluse olukorrast võimaldab tehase esimese etapi olemasoleva katalüsaatoritootmise riistvara ja tehnoloogiline skeem toota LaKh ja Les tseoliite.
Laengu oksüdatiivse röstimise ja koogi leostumise etappide riistvara ja tehnoloogiline skeem. Joonisel fig. Joonisel 7 on kujutatud üks riistvaraline ja tehnoloogiline skeem laengu oksüdatiivse röstimise ja koogi leostumise etappidest.
Kombineeritud Bayeri - paagutamismeetodi järjestikuse versiooni skeem. Bayeri järjestikuse paagutamise võimaluse teine ​​puudus on riistvara ja tehnoloogilise skeemi kohmakus, mis on tingitud tooraine kaheastmelisest töötlemisest.
Pooljuhtmaterjalide tootmisel, nagu nähtub elementaarpooljuhtide valmistamise riistvaralistest ja tehnoloogilistest skeemidest (vt joon. 3.1 ja 3.3), kasutatakse suurt hulka erinevaid seadmeid. Paljud neist, eriti polükristalliliste pooljuhtide tootmisetapis, kuuluvad üldkeemiatehnoloogia seadmetesse. Need on destilleerimiskolonnid, skraberid, kondensaatorid, absorbendid jne. Nende seadmete põhilised konstruktsiooniskeemid on suhteliselt lihtsad ega vaja erilist selgitust. Seadmete üldises ahelas on kõige vastutustundlikumad paigaldised lõpptoote - pooljuhtide monokristallide - saamiseks.
Seega käesoleva aasta 7 kuu jooksul. Kompleksis on välja töötatud riistvaraline ja tehnoloogiline skeem haliidi-lang-bainiidi jääkide töötlemiseks lauasoolaks diafragma elektrolüüsiks ning sulfaatsooladeks ja magneesiumiks, mis vähendab oluliselt tootmisvõimsuse arendamiseks kuluvat aega ning tagab projekteerimise tehniliste ja majanduslike näitajate saavutamise. .
Tahkejäätmete töötlemise struktuurne ja tehnoloogiline skeem. Joonisel fig. 8.36 on kujutatud struktuurset ja tehnoloogilist ning joonisel fig. 8.37 - tahkete jäätmete töötlemise põhiline riistvara ja tehnoloogiline skeem.
Veepuhastusprotsessi maksumuse vähendamiseks on vaja püüdleda riistvara ja tehnoloogilise skeemi ning selle automatiseerimise maksimaalse lihtsustamise poole, samuti on vaja kasutada suure ühikuvõimsusega seadmeid ja odavaid reaktiive viimase minimaalse tarbimisega. .
Uraantetrafluoriidi tootmisprotsessi skeem. Diagrammi kirjeldusest, kus on märgitud vaid riistvara ja tehnoloogilise skeemi olulisemad komponendid, saab teha järelduse tootmise keerukuse kohta, mida kirjeldab vaid kaks keemilist võrrandit.

Pärast operatsiooniskeemi väljatöötamist hakkavad nad koostama põhilist tehnoloogilist diagrammi, mis sisuliselt on operatsioonisaali riistvarakujundus. Seda võib pidada mitmest tehnoloogilisest üksusest koosnevaks. Tehnoloogiline üksus on seade (masin) või seadmete rühm koos torustike ja liitmikega, milles algab ja täielikult lõpeb üks füüsikalis-keemilistest või keemilistest protsessidest.

Tehnoloogilised sõlmed hõlmavad selliseid objekte nagu kollektorid, mõõtepaagid, pumbad, kompressorid, gaasipuhurid, separaatorid, soojusvahetid, destilleerimiskolonnid, reaktorid, taaskasutuskatlad, filtrid, tsentrifuugid, settimismahutid, purustid, klassifikaatorid, kuivatid, aurustid, torustikud, torujuhtmete liitmikud , ohutusseadmed, andurid ning juhtimis- ja automaatikaseadmed, käivitus- ja reguleerimismehhanismid ja -seadmed.

Valdav enamik neist seadmetest ja masinatest on toodetud tööstuses ja on standarditud. Teavet toodetavate masinate ja seadmete tüüpide, nende konstruktsioonide ja omaduste kohta saab erinevatest teatmeraamatutest, tehasetoodete kataloogidest, tööstus- ja teabeinstituutide väljaannetest, reklaammaterjalidest ning tööstuse teadus- ja tehnikaajakirjadest.

Kuid enne protsessi vooskeemi koostamist on vaja selgitada mitmeid ülesandeid, mida selles tööetapis lahendatakse. See on eelkõige töötervishoiu ja tööohutuse tagamine. Seetõttu peab tehnoloogiline skeem ette nägema ülerõhu vältimise vahendid (kaitseklapid, plahvatusmembraanid, veetihendid, avariipaagid), kaitsekeskkonna loomise süsteemid, avariijahutussüsteemid jne.

Tehnoloogilise skeemi sünteesi etapis lahendatakse toodete pumpamise kulude vähendamise küsimus. Vedelike transportimiseks aparaadist seadmesse tuleks võimalikult palju kasutada gravitatsioonivoolu. Seetõttu on siin juba ette nähtud ühe aparaadi vajalik ülejääk teisest.

Selles etapis määratakse soojus- ja jahutusvedelike komplekt, mida protsessis kasutatakse. Soojuse või külma ühiku maksumus sõltub energiakandjate olemasolust ettevõttes ja selle parameetritest. Odavaimad külmutusagensid on õhk ja taaskasutatud tööstusvesi. Majanduslikult on kasulik põhiline soojushulk nendele odavatele jahutusvedelikele üle kanda ja jääksoojust eemaldada ainult kallite jahutusvedelikega (külm vesi, soolvesi, vedel ammoniaak jne). Odavaimad jahutusvedelikud on suitsugaasid, kuid need ei ole transporditavad.

Põhilise tehnoloogilise diagrammi koostamiseks millimeetripaberi lehele tõmmake esmalt jooned materjalivoogude, jahutusvedelike ja külmutusagensi toite- ja väljundkollektoritele, jättes lehe alumisse ossa 150 mm kõrgune vaba riba, kus mõõteriistad ja hiljem paigutatakse juhtimisseadmed. Gaasikollektori jooned on soovitatav tõmmata lehe ülaossa ja vedeliku kollektori jooned alla. Pärast seda paigutatakse kollektorite vahelisele lehe tasapinnale toimingute tegemiseks vajalike seadmete ja masinate tavapärased kujutised vastavalt väljatöötatud tööskeemile. Masinate ja seadmete tavapärased kujutised ei ole mõõtkavas. Horisontaalne vahemaa nende vahel ei ole reguleeritud, see peab olema piisav, et mahutada materjalivoogusid ning juhtimis- ja automaatikaseadmeid. Tavaliste kujutiste vertikaalne asukoht peaks peegeldama seadme tegelikku ülejääki teisest ilma skaalat jälgimata. Lehe tasapinnale paigutatud masinate ja seadmete tavapärased kujutised on ühendatud materjalivoo joontega ning tarnitakse külmutus- ja jahutusvedelike liinid. Seadmete ja masinate asukohad on nummerdatud vasakult paremale.

Tehnoloogilise skeemi koostamisel tuleks erilist tähelepanu pöörata selle üksikute sõlmede torustikule. Sellise rakmete näide on näidatud joonisel fig. 5.3. Siin on näidatud ühik gaasisegu komponendi absorbeerimiseks vedelikku. Absorptsiooniseadme normaalne töö sõltub püsivast temperatuurist, rõhust ning gaasi ja absorbendi koguse suhtest. Nende tingimuste järgimine saavutatakse järgmiste seadmete ja liitmike paigaldamisega.

Gaasi toitetorustikus (I): voolumõõturi membraan, proovivõttur, survepesa ja temperatuuripesa.

Gaasi väljalasketorustikus (II): vooluhulgamõõturi membraan, proovivõttur, ülaosa temperatuuri mõõtmiseks, ülaosa rõhu mõõtmiseks, kontrollventiil, mis hoiab konstantset rõhku “vastuvoolu”, st absorberis.

Värske absorbendi toitetorustikus (III): voolumõõturi membraan või rotameeter, proovivõtt, temperatuuri mõõtmise ülaosa, gaasi ja neeldumise suhte regulaatoriga ühendatud juhtventiil.

Küllastunud absorbendi väljundliinil (IV): voolumõõturi membraan või rotameeter, ülemus temperatuuri mõõtmiseks, neelduri põhjas oleva vedeliku taseme regulaatoriga ühendatud juhtventiil.

Protsessi vooskeemi väljatöötamisel tuleb meeles pidada, et juhtventiilid ei saa olla sulgeseadmetena. Seetõttu peab torustik olema varustatud käsitsi või mehaanilise ajamiga sulgventiilidega (ventiilid, siibrid) ja möödaviigu (möödaviigu) liinidega juhtventiilide sulgemiseks.

Joonistatud diagramm on esialgne. Pärast esialgsete materjali- ja soojusarvutuste tegemist väljatöötatud tehnoloogilises skeemis tuleks analüüsida soojuse ja külma taaskasutamise võimalusi tehnoloogilistest materjalivoogudest.

Projekteerimise käigus võidakse vooskeemis teha muid muudatusi ja täiendusi. Tehnoloogilise skeemi lõplik projekt tehakse pärast peamiste projekteerimisotsuste tegemist reaktorite ja aparatuuri arvutamisel ja valikul, pärast kõigi projekteeritava toodangu aparaadi paigutuse ja paigutusega seotud küsimuste selgitamist.

Seega tuleb mõnikord seadmeid valides arvestada tõsiasjaga, et mõnda selle tüüpi Venemaal kas ei toodeta või on need arendusjärgus. Nõutavate omadustega masina või seadmete puudumine, mis on valmistatud antud keskkonnas stabiilsest konstruktsioonimaterjalist, põhjustab sageli vajaduse muuta tehnoloogilise skeemi üksikuid komponente ja võib põhjustada ülemineku mõnele teisele, majanduslikult vähem tulusale meetodile. sihttoode.

Protsessi vooskeem ei saa olla lõplik enne, kui seadmed on kokku pandud. Näiteks eeldati esialgse versiooni kohaselt, et vedelik kandub seadmest seadmesse gravitatsiooni mõjul, mida ei olnud võimalik seadmete paigutuse projekti väljatöötamise käigus teha. Sel juhul on vaja ette näha täiendava ülekandepaagi ja pumba paigaldamine, mis on rakendatud tehnoloogilisele diagrammile.

Lõplik vooskeem koostatakse pärast seda, kui kõik projekti lõigud on välja töötatud ja joonistatud standardsetele paberilehtedele vastavalt ESKD nõuetele.

Pärast seda koostatakse tehnoloogilise skeemi kirjeldus, mis on varustatud spetsifikatsiooniga. Spetsifikatsioonis on märgitud kõigi seadmete ja masinate arv.

Seadmete reserv valitakse ennetava hoolduse ajakava ja tehnoloogilise protsessi omadusi arvestades.

Tehnoloogilise skeemi kirjeldus on osa seletuskirjast. Soovitav on skeemi kirjeldada tehnoloogilise protsessi üksikutel etappidel. Alguses tuleks märkida, mis tooraine töökotta tarnitakse, kuidas see saabub, kus ja kuidas seda töökojas hoitakse, millisele esmasele töötlemisele tehakse, kuidas doseeritakse ja seadmetesse laaditakse.

Tehnoloogiliste toimingute endi kirjeldamisel kirjeldatakse lühidalt aparaadi konstruktsiooni, laadimise ja mahalaadimise meetodit, näidatakse käimasoleva protsessi omadused ja teostusmeetod (perioodiline, pidev), protsessi peamised parameetrid ( temperatuur, rõhk jne), selle kontrolli ja reguleerimise meetodid, jäätmed on loetletud ja kõrvalsaadused.

Kirjeldatakse aktsepteeritud kauplustesisese ja kauplustevahelise toodete transportimise meetodeid. Kirjelduses tuleb ära tuua kõik joonisel kujutatud skeemid, seadmed ja masinad, märkides neile vastavalt skeemile määratud numbrid.

Analüüsitakse väljatöötatud tehnoloogilise skeemi töökindlust ja näidatakse selle stabiilsuse suurendamiseks kasutatavad meetodid.

Tehnoloogiline põhiskeem ei anna aimu seadmetest, milles tehnoloogilised protsessid toimuvad, nende kõrgusasendist, samuti tooraine, pooltoodete ja valmistoodete teisaldamiseks kasutatavatest sõidukitest. Riistvara- ja tehnoloogilisel diagrammil on teatud järjestuses (tootmise käigus) kujutatud kõiki tehnoloogiliste protsesside edenemist tagavaid seadmeid ja sellega seotud muid taimeseadmeid (näiteks transporti), samuti iseseisvate funktsionaalsete eesmärkidega elemente ( pumbad, liitmikud, andurid jne).

Diagramm peab sisaldama: a) seadmete graafiliselt lihtsustatud kujutist omavahel ühendatud tehnoloogilises ja paigaldusühenduses; b) diagrammi kõigi elementide loetelu (selgitus); c) protsessi parameetrite mõõtmise ja jälgimise punktide tabel; d) side (torujuhtmete) sümbolite tabel.

Seletus asetatakse põhikirja kohale (sellest vähemalt 12 aasta kaugusele) tabeli kujul, mis täidetakse ülalt alla vastavalt joonisel fig. 2.

Riis. 2. Riistvara ja tehnoloogilise diagrammi elementide selgitamine.

Veerus "Tähistus" on toodud vooluahela elementide vastavad tähistused. On kaks võimalikku nimetust. Esiteks on kõik ahela elemendid tähistatud täisarvudega. Teise jaoks - näiteks tähtedega: kruvipress - PSh, pump - N jne. Kui diagrammil on mitu samanimelist elementi, lisatakse tähe tähistusele numbriline indeks, mis sisestatakse paremalt pool pärast tähte võib numbrilise indeksi kõrgus olla võrdne kõrgustähtedega, näiteks: fermentaatorid BA1, BA2, ...BA10. Liitmike ja seadmete puhul peaks numbrilise indeksi kõrgus olema võrdne poole tähtede kõrgusega, näiteks: B32 (teine ​​sulgeventiil), KP4 (neljas prooviklapp).

Riis. 1.

Seadmete, masinate ja mehhanismide vooluahela elementide tähistus asetatakse otse seadme kujutistele või nende kõrvale; liitmike ja mõõteriistade (instrumentide) jaoks - ainult nende kujutise kõrval.

Veerus “Nimi” on antud vastava elemendi nimi ja veerus “Kogus” näitavad numbrid vastavate vooluahela elementide ühikute arvu.

Sisestage veergu "Märkus" vooluahela elemendi kaubamärk või lühikirjeldus.

Kõik skeemil olevad seadmed on joonistatud ühtsete õhukeste joontega (0,3–0,5 g) ning torustikud ja liitmikud on tõmmatud kaks kuni kolm korda paksude tahkete põhijoontega.

Kõik skeemil olevad seadmed on näidatud tinglikult vastavalt antud graafilistele sümbolitele. Kui juhendis puudub teatud seadmete tavapärane graafiline tähistus, on selle konstruktsioonijoonised skemaatiliselt kujutatud, näidates põhitoote peamisi protsessiliitmikke, luuke, sisse- ja väljalaskeava.

Torujuhtmete trass on kujutatud skemaatiliselt: need peavad väljuma magistraaltorustikust, mis on skemaatiliselt näidatud ka diagrammil näidatud madalama või kõrgema varustusega.

Joonisel fig. kujutatud torujuhtmete sümbolid. 3.

Riis. 3. Torujuhtme sümbolid

Vedelad ja tahked ained on tähistatud tahkete nooltega ning gaas ja aur on tähistatud kontuuri võrdkülgsete nooltega.

Põhitoote liikumist kogu diagrammil on näidatud pideva joonega - toorainest valmistoodeteni. Sel juhul on peamine tootevoog kujutatud paksu joonena.

Erinevalt toidust on soovitatav kujutada teiste ainete kommunikatsiooni mitte pideva joonena, vaid vaheajaga iga 20–80 mm järel; nendesse kohtadesse pannakse ühe või teise aine jaoks kasutusele võetud digitaalsed tähised.

Kommunikatsiooni võimalik kujutamine teatud värvi joontega, kuid kohustusliku dubleerimisega digitaalsete sümbolitega.

Standard sisaldab aktsepteeritud digitaalset tähistust 27 aine kohta. Kui diagrammil on vaja näidata standardis loetlemata ainete torujuhtmeid, siis kantakse vastava teatise pildile number alates 28-st ja edasi.

Diagrammil kasutatud torujuhtmete sümbolid ja tähistused tuleb dešifreerida sümbolite tabeliteks joonisel fig. 4.

Laud asetatakse alumises vasakpoolses sepistatud lehes.

Riis. 4. .

Igale torujuhtmele, selle väljalaskekoha (toite) lähedusse peatorust (toite) või selle ühendamise (lahtiühendamise) kohani seadme või masinaga (eraldi) asetatakse nooled, mis näitavad voolu suunda.

Tehnoloogilised skeemid tehakse joonistuspaberi lehtedel formaadis A0, A1, A2, A3, A4. Täiendavad vormingud saadakse, suurendades peamiste külgi väärtustega, mis on A4-vormingus suuruste 297 ja 210 g kordsed.

Peamine kiri asetatakse paremale sepistatud lehele ja on valmistatud vastavalt joonisel fig. 5.

Riis. 5. Pealkirjaploki vorm.

Täiendava veeru (suurus 70 (14 aastat)) paigutus dokumendi tähistuse uuesti salvestamiseks on näidatud joonisel 6.

Riistvaratehnoloogilise skeemi koostamine algab õhukeste horisontaalsete tasemejoonte joonistamisega joonistuspaberi lehtedele (mugavam kui millimeetripaber) koos märgistusega piki tootmisruumide põrandate kõrgusi. Seejärel joonistavad nad tehnoloogiliste seadmete, sealhulgas abiseadmete (hoidlad, kollektorid, mõõtepaagid, lõksud, kanalisatsiooni sisselaskeavad, settepaagid, pumbad, kompressorid, tulekustutid, erisõidukid jne) vastavad tavapärased graafilised tähised.

Riis. 6. Põhikirja ja lisatulba paigutus lehtedel: 1 – põhikiri; 2 – lisaveerg.

Seadmete paigutus diagrammil peab tingimata vastama selle põranda paigutusele, kuna see on seotud sõidukite olemasoluga. Seadmete sümbolite graafilisel kujutamisel ei järgi need mõõtkava, vaid säilitavad teatud proportsionaalsuse.

Riistvara ja tehnoloogilise skeemi joonisel peaksid olema näidatud materjalitorustikud, hoiatus ja ventiilid, mis on tehnoloogilise protsessi korrektseks ja ohutuks läbiviimiseks hädavajalikud. Seadmetel ja torustikel on näidatud kõik mõõteriistad ja reguleerimisseadmed (ajamid ja andurid), samuti proovivõtukohad, mis on vajalikud tehnoloogilise protsessi nõuetekohaseks jälgimiseks ja juhtimiseks.

Parameetri mõõtmispunkti tähistab ring, mille sees on seerianumber (näiteks 5 – temperatuur, 6 – rõhk).

Tabelisse kantakse seadmetel ja torustikel näidatud asukohad temperatuuri, rõhu, töökeskkonna kulu jms mõõtmise ja jälgimise instrumentide paigaldamiseks (joonis 7).

Seadmetele paigaldatud liitmikud ja mõõteriistad peavad olema diagrammil näidatud vastavalt nende tegelikule asukohale ja kujutatud vastavalt tavapärase graafilise kujutisega.

Riis. 7. .

Tehnoloogilise protsessi algus on alati kujutatud lehtedel vasakul ja lõpp paremal, kuigi seadmete asukoht tootmisruumis ei vasta alati nendele tingimustele. Diagrammil olevad seadmed on paigutatud peamise tootevoo taha.

Seadmete paigutamise korral mitmele paralleelsele joonele (näiteks vaadi ja pudeli lähedal veini villimise skeemi koostamisel) esitatakse diagramm kahel paralleelsel tasandil (et mitte venitada), kuid mis näitab sama põrandataseme tähist. Kui tootmine on mitmeetapiline, koostatakse riistvara-tehnoloogiline skeem iga etapi kohta eraldi vastavalt tootmise vooskeemile.

Riistvara-tehnoloogilisel diagrammil ei ole vaja joonistada kõiki paralleelselt töötavaid seadmeid, näiteks vastuvõtusalve, fermentereid, filtreid jne. Joonistage tehnoloogiliste protsesside järjestuse täielikuks esitamiseks vajalike seadmete arv. Sel juhul peab vooluringi elementide loendis olema märgitud ühe otstarbega seadmete koguarv.

Kui diagrammil on kujutatud sama tüüpi seadmeid, tuleks üles märkida selle kasutamise eripära ja tähistada erinevate indeksi või numbritega, näiteks veinimaterjali tsentrifuug ja pärmisette tsentrifuug. Seadmete kujutised on vaja paigutada võimalikult kompaktselt, kuid arvestades masinaseadmetega ühendatud toodete sidepidamiseks vajalikke intervalle nendes kohtades, kus need on reaalselt ühendatud. Torujooned on diagrammil näidatud horisontaalselt ja vertikaalselt paralleelselt lehe raami joontega. Side kujutis ei tohiks ristuda seadmete kujutisega. Kui toimub piltide vastastikune ristumine, tehakse jäljed.

Kui tootesuhtlusliin üksikute seadmete vahel on pikk, võib see erandjuhtudel katkeda. Samal ajal näitavad nad katkendliku joone ühes otsas, millisesse asendisse diagrammil see joon viia, ja vastupidises otsas - millisest positsioonist. Säilitatakse pilu horisontaalne või vertikaalne tase.

Sideliinidele, mis näitavad tooraine tootmisse toomist või valmistoodete ja jäätmete äraviimist, tehakse silt, mis näitab, kust see või teine ​​toode pärineb või kuhu see tarnitakse. Näiteks alkoholi tarnimist tähistavale reale kirjutatakse “Alkoholihoidlast”; real, mis näitab toote väljundit “Valmistoote koostisele” jne.

Lisas on näide riistvaralisest ja tehnoloogilisest skeemist valge lauaveini materjalide saamiseks.

Tehnoloogilise skeemi põhiseade on oksüdatsioonikolonn. See on 12 meetri kõrgune ja 1 meetrise läbimõõduga laiendatud ülemise osaga silinder, mis täidab pritsmepüüdja ​​rolli. Kolonn on valmistatud alumiiniumist või kroom-nikkelterasest, mis on äädikhappekeskkonnas kergelt korrosioonile vastuvõtlikud. Kolonni sees on riiulid, mille vahel on serpentiinkülmikud reaktsioonisoojuse eemaldamiseks ja mitmed torud hapniku varustamiseks.

Peatükk 9. Etüülbenseeni tootmine.

Etüülbenseeni kasutusalad: kasutatakse stüreeni tootmisel, mis on oluline tooraine mitmete polümeeride tootmiseks, polüstüreeni, mida kasutatakse autotööstuses, elektri- ja raadiotööstuses, kodutarvete ja pakendite valmistamisel, ioonvahetusvaikude tootmine - katalüsaatorid hapnikku sisaldavate lisandite saamise protsessiks ümbervormitud bensiini tootmisel jne. .d.

Tööstuses toodetakse etüülbenseeni benseeni reageerimisel etüleeniga:

C6H6 + C2H4 = C6H5C2H5 (9.1.)

Peamise kõrvalreaktsiooniga samaaegselt ilmnevad mitmed kõrvalreaktsioonid. Kõige olulisemad reaktsioonid on järjestikune alküülimine:

C6H5C2H5 + C2H4 = C6H4 (C2H5)2 (9.2.)

C6H4 (C2H5)2 + C2H4 = C6H3 (C2H5)3 (9.3.)

C6H3 (C2H5)3 + C2H4 = C6H2(C2H5)4 (9.4.)

Kõrvalreaktsioonide (2-4) mahasurumiseks viiakse protsess läbi benseeni liias (etüleen:benseeni molaarsuhe = 0,4:1), temperatuuril umbes 100 0 C ja rõhul 0,15 MPa.

Põhireaktsiooni (1) kiirendamiseks viiakse protsess läbi selektiivse katalüsaatori juuresolekul. Katalüsaatorina kasutatakse AlCl 3 ja HCl kompleksühendit aromaatsete süsivesinikega, mis on vedelas faasis.

Heterogeenne katalüütiline protsess, piiretapp:

etüleeni difusioon läbi alumiiniumkloriidi katalüütilise kompleksi piirdekihi. Alküülimisreaktsioon kulgeb väga kiiresti.

Valitud tingimustes on etüleeni konversioon 98-100%, põhireaktsioon (1) on pöördumatu ja eksotermiline.

Tooraine kasutamise suurendamiseks on korraldatud benseeni taaskasutust.

Alumiiniumkloriidil põhinev katalüsaator soodustab dietüülbenseeni transalküülimisreaktsiooni:

C6H4 (C2H5)2 + C6H6 = 2C6H5C2H5 (9.5.)

Seetõttu suunatakse väikesed kogused dietüülbenseeni transalküülimiseks tagasi alküülija reaktorisse.

Transalküülimisreaktsioon soodustab etüleeni ja benseeni peaaegu täielikku muundumist etüülbenseeniks.

Alküülimise ja transalküülimise protsesse mõjutavad järgmised peamised tegurid: katalüsaatori (alumiiniumkloriidi), promootori (vesinikkloriidhape) kontsentratsioon, temperatuur, kokkupuuteaeg, etüleeni ja benseeni molaarsuhe, rõhk.

Etüülbenseeni tootmise tehnoloogiline skeem.

Joonis 9.1. Tehnoloogiline skeem etüülbenseeni tootmiseks, kasutades AlCl 3-l põhinevat katalüsaatorit.

1,3,15-17 - destilleerimiskolonnid, 2 - Firenze anum, 4 - katalüsaatori ettevalmistamise reaktor, 6 - kondensaator, 7 - vedelik-vedelik separaator, 8,9,11,13 - skraberid, 10,12 - pumbad, 14 - kütteseade, 18 - vaakumvastuvõtja, 19 - polüalküülbenseen külmik, I - etüleen, II - benseen, III - dietüülbenseenid, IV - leeliselahus, V - etüülbenseen, VI - polüalküülbenseenid, VII - vaakumliinile, VIII - vesi, IX - gaasid leekile, X - etüülkloriid ja alumiiniumkloriid, XI - heitvesi.

Kahe kolonniga heteroatseotroopses destilleerimisseadmes, mis koosneb destilleerimiskolonnist 1, eemaldamiskolonnist 3 ja Firenze anumast 2, kuivatatakse algne benseen. Veetustatud benseen eemaldatakse kolonni 1 põhjast, millest osa siseneb katalüsaatorilahuse valmistamise seadmesse 4 ja ülejäänud osa reagendina reaktorisse 5. Veergu 1 võetakse nii värske kui ka taaskasutatud benseen. Veergude 1 ja 3 ülemised auruvood on benseeni ja vee heteroatseotroopsed segud. Pärast kondenseerumist kondensaatoris ja eraldamist Firenze anumas 2 siseneb ülemine kiht, kastetud benseen, veergu 1 ja alumine kiht, benseeni sisaldav vesi, suunatakse kolonni 3.

Katalüütiline kompleks valmistatakse segistiga 4 aparaadis, millesse juhitakse benseeni, samuti alumiiniumkloriidi, etüleenkloriidi ja polüalküülbenseene. Reaktor täidetakse katalüsaatori lahusega ja seejärel tarnitakse protsessi käigus katalüsaatorilahus täiendusena, kuna see eemaldatakse osaliselt reaktorist regenereerimiseks, samuti koos reaktsiooniveega.

Alküülimisreaktor on kolonnseade 5, milles reaktsioonisoojus eemaldatakse jahutatud toorainega varustamise ja benseeni aurustamisega. Katalüsaatori lahus, kuivatatud benseen ja etüleen juhitakse reaktori 5 alumisse ossa. Pärast mullitamist eemaldatakse reageerimata auru-gaasi segu reaktorist ja suunatakse kondensaatorisse 6, kus reaktoris aurustunud benseen suunatakse. kõigepealt kondenseeritud. Kondensaat suunatakse tagasi reaktorisse ja märkimisväärses koguses benseeni ja HCl-i sisaldavad kondenseerimata gaasid sisenevad skruberi 8 alumisse ossa, mida niisutatakse benseeni püüdmiseks polüalküülbenseenidega. Benseeni lahus polüalküülbenseenides suunatakse reaktorisse ja kondenseerimata gaasid sisenevad skruberisse 9, mida niisutatakse veega vesinikkloriidhappe püüdmiseks. Lahjendatud vesinikkloriidhape saadetakse neutraliseerimiseks ja gaasid soojustagastuseks.

Katalüsaatori lahus koos alküülimisproduktidega siseneb settimispaaki 7, mille alumine kiht (katalüsaatori lahus) suunatakse tagasi reaktorisse, ülemine kiht (alküülimisproduktid) suunatakse pumba abil skraberi 11 alumisse ossa. 10. Skraberid 11 ja 13 on ette nähtud alkülaadis lahustatud vesinikkloriidi ja alumiiniumkloriidi pesemiseks. Skraberit 11 niisutatakse leeliselahusega, mida pumbatakse pumba 12 abil. Tsirkuleeriva leelisevoolu täiendamiseks tarnitakse värsket leelist koguses, mis on vajalik HCl neutraliseerimiseks. Järgmisena siseneb alkülaat veega niisutatud pesuri 13 alumisse ossa, mis peseb leelise alkülaadist välja. Leelise vesilahus suunatakse neutraliseerimiseks ja alkülaat suunatakse läbi soojendi 14 rektifikatsiooniks kolonni 15. Rektifikatsioonikolonnis 15 eraldatakse destillaadiks benseeni heteroaseotroop veega. Benseen suunatakse veetustamiseks kolonni 1 ja põhjad suunatakse edasiseks eraldamiseks destilleerimiskolonni 16, et eraldada etüülbenseen destillaadina. Kolonni 16 alumine saadus suunatakse polüalküülbenseenide destilleerimiskolonni 11 kaheks fraktsiooniks. Ülemine saadus saadetakse seadmesse 4 ja reaktorisse 5 ning alumine saadus eemaldatakse süsteemist sihtproduktina.

Protsessi riistvarakujundus.

Benseeni alküülimine etüleeniga AlCl3-l põhineva katalüsaatori juuresolekul on vedelfaas ja toimub soojuse vabanemisega. Protsessi läbiviimiseks saab välja pakkuda kolme tüüpi reaktoreid.Lihtsaim on torukujuline aparaat (joonis 9.2.), mille alumises osas on võimas segisti, mis on ette nähtud katalüsaatorilahuse ja reaktiivide emulgeerimiseks. Seda tüüpi seadmeid kasutatakse sageli partiiprotsessi korraldamiseks.

Joon.9.2. Torureaktor.

Reaktiivid: benseen ja etüleen, samuti katalüsaatorilahus juhitakse reaktori alumisse ossa. Emulsioon tõuseb mööda torusid ülespoole, jahutatuna torudevahelisse ruumi juhitava veega. Sünteesiproduktid (alküülaadid), reageerimata benseen ja etüleen ning katalüsaatorilahus eemaldatakse reaktori ülemisest osast ja sisenevad separaatorisse. Separaatoris eraldatakse katalüsaatori lahus ülejäänud saadustest (alkülaadist). Katalüsaatori lahus suunatakse tagasi reaktorisse ja alkülaadid saadetakse eraldamiseks.

Protsessi järjepidevuse tagamiseks kasutatakse 2-4 torureaktorist koosnevat kaskaadi.

Riis. 9.3. Kahe reaktori kaskaad.

Katalüsaatori lahus juhitakse mõlemasse reaktorisse, reaktiivid esimese reaktori ülemisse ossa. Mõlemad reaktorid on segajatega õõnsad seadmed. Kuumus eemaldatakse "jakkidesse" tarnitava veega. Reaktsioonimass esimese reaktori ülemisest osast siseneb separaatorisse, millest alumine (katalüsaatori) kiht naaseb reaktorisse ja ülemine järgmisesse reaktorisse. Teise reaktori ülemisest osast siseneb reaktsioonimass samuti separaatorisse. Separaatori alumine (katalüsaator) kiht siseneb reaktorisse ja ülemine kiht (alkülaadid) saadetakse eraldamisele.

Benseeni pidevat alküülimist etüleeniga saab läbi viia mullkolonnides.

Joonis 9.4. Kolonni tüüpi reaktor.

Sammaste sisepind on kaitstud happekindlate plaatidega. Kolonnide ülemine osa on täidetud Raschigi rõngastega, ülejäänud osa katalüsaatorilahusega. Benseen ja etüleen juhitakse kolonni põhja. Läbi kolonni mullitav etüleengaas segab reaktsioonimassi intensiivselt. Reaktiivide muundamine sõltub katalüsaatori kihi kõrgusest. Osaline soojus eemaldatakse osadeks jagatud "särgi" kaudu ning ülejäänud soojus eemaldatakse reaktiivide kuumutamise ja liigse benseeni aurustamise teel. Benseeniaur koos teiste gaasidega siseneb kondensaatorisse, milles kondenseerub peamiselt benseen. Kondensaat suunatakse tagasi reaktorisse ja mittekondenseerunud ained eemaldatakse süsteemist kõrvaldamiseks. Sel juhul saate autotermilise režiimi seada, muutes heitgaaside rõhku ja kogust.

Protsess viiakse otstarbekalt läbi rõhul 0,15-0,20 MPa ja väikese koguse heitgaase. Sel juhul ei ületa temperatuur 100 0 C ja vaigu moodustumine väheneb.

Katalüsaatori lahus koos alküülimisproduktide ja reageerimata benseeniga eemaldatakse kolonni ülaosast (enne pakkimist) ja saadetakse separaatorisse. Alumine (katalüsaator) kiht suunatakse tagasi kolonni ja ülemine (alkülaadi) kiht saadetakse eraldamiseks.

Kummi tootmisprotsess hõlmab järgmisi põhietappe:

Laadimise ettevalmistamise etapp;

Katalüütilise kompleksi valmistamise etapp (c/c);

Pidev polümerisatsioon.

Polümerisatsioon viiakse läbi kahe järjestikku ühendatud polümerisaatori etapis, mis jahutatakse soolveega. Polümerisaator on vertikaalne 20 m3 mahutav silindriline aparaat, mis on varustatud ümbrisega, mille kaudu külmutusagens ringleb (polümerisatsioonientalpia 1050 kJ/kg), ja spiraalsegistiga labade ja kaabitsatega, mis tagavad polümeeri pideva segamise ja puhastamise kogu seadme sisepind. Eeljahutatud lahusti segatakse etteantud vahekorras monomeeriga (isopreeniga) spetsiaalses segistis ja juhitakse polümerisatsioonipatarei esimesse seadmesse doseerimispumba abil. Protsessi tehnoloogiline vooskeem on näidatud joonisel 2. Isopreeni kontsentratsioon lahuses on 16-18 massiprotsenti. Eelnevalt ettevalmistatud katalüütiline kompleks juhitakse pidevalt samasse seadmesse. Kasutatav katalüsaator on titaanil põhinev Ziegler-Natta katalüsaator. Katalüütilise kompleksi moodustumine toimub suure kiirusega ja eraldab 251,4 kJ/mol soojust. Kõik katalüütilise kompleksi komponendid, nimelt titaantetrakloriid (TiCl4), triisobutüülalumiinium (TIBA), samuti difenüüloksiidi (diproksiid) modifikaatorid, segatakse spetsiaalses segistis teatud vahekorras. Seejärel viiakse soojusvahetis olev segu temperatuurini 70 °C ja see juhitakse doseerimispumba abil segu torujuhtmesse vahetult enne selle sisestamist polümerisatsiooniakusse. Vesinikku tarnitakse samasse torustikku doosis 0,1 m3/t. Polümerisatsiooniprotsessi kestus on 2-6 tundi, isopreeni konversioon võib ulatuda 95% -ni. Isopreenkummi tootmisprotsessi polümerisatsioonietapi skemaatiline diagramm on toodud joonisel 3.

P1, P2 - polümerisaatorid.

Joonis 3 – polümerisatsioonietapi skemaatiline vooskeem

Tehnoloogilise protsessi viimased etapid on katalüsaatori deaktiveerimine, samuti kummi eraldamine lahusest veega degaseerimise ja kummi kuivatamise teel.

Kaugjuurdepääsusüsteemide arhitektuurid

Kaasaegsed kaugseire- ja modelleerimissüsteemid on üles ehitatud klient-server arhitektuuri põhimõttel. See annab neile failiserveri rakenduste ees mitmeid eeliseid. Klient-server süsteemi iseloomustab kahe interakteeruva sõltumatu protsessi olemasolu - klient ja server, mida üldiselt saab käivitada erinevates arvutites, vahetades andmeid võrgu kaudu. Selle skeemi järgi saab ehitada andmetöötlussüsteeme, mis põhinevad DBMS-il, postil ja muudel süsteemidel. Räägime loomulikult andmebaasidest ja nendel põhinevatest süsteemidest. Ja siin on mugavam mitte ainult arvestada kliendi-serveri arhitektuuriga, vaid võrrelda seda teise - failiserveriga.

Failiserverisüsteemis salvestatakse andmed failiserverisse (näiteks Novell NetWare või Windows NT Server) ja nende töötlemine toimub tööjaamades, mis reeglina kasutavad ühte nn töölaua DBMS-idest. ” - Access, FoxPro, Paradox jne.

Tööjaamas olev rakendus “vastutab kõige eest” – kasutajaliidese loomise, loogilise andmetöötluse ja andmete vahetu manipuleerimise eest. Failiserver pakub ainult madalaimal tasemel teenuseid – failide avamist, sulgemist ja muutmist, rõhutan – faile, mitte andmebaasi. Andmebaas eksisteerib ainult tööjaama "ajus".

Seega on andmete otseses manipuleerimises mitu sõltumatut ja ebajärjekindlat protsessi. Lisaks tuleb igasuguse töötlemise (otsing, muutmine, summeerimine jne) teostamiseks kõik andmed üle võrgu serverist tööjaama üle kanda (joonis 4).

Joonis 4 – süsteemi failiserveri mudel

automatiseeritud koolitussüsteemi projekteerimine

Klient-server süsteemis on (vähemalt) kaks rakendust - klient ja server, mis jagavad omavahel neid funktsioone, mida failiserveri arhitektuuris täidab täielikult tööjaama rakendus. Andmete salvestamist ja otsest manipuleerimist teostab andmebaasiserver, milleks võib olla Microsoft SQL Server, Oracle, Sybase jne.

Kasutajaliidese loob klient, mille ehitamiseks saab kasutada mitmeid spetsiaalseid tööriistu, aga ka enamikku töölaua DBMS-e. Andmetöötlusloogikat saab teostada nii kliendis kui serveris. Klient saadab serverile päringuid, mis on tavaliselt formuleeritud SQL-is. Server töötleb neid päringuid ja saadab tulemuse kliendile (kliente võib muidugi olla palju).

Seega vastutab andmete otsese manipuleerimise eest üks protsess. Sellisel juhul toimub andmetöötlus samas kohas, kus andmeid hoitakse – serveris, mis välistab vajaduse suurte andmemahtude ülekandmiseks üle võrgu (joonis 5)

Joonis 5 – Klient-server süsteemi mudel

Milliseid omadusi annab klient-server infosüsteemi:

Töökindlus. Andmebaasiserver teostab andmete muutmist tehingumehhanismi alusel, mis annab mis tahes tehinguna deklareeritud toimingute komplektile järgmised omadused:

· aatomilisus – igal juhul tehakse kõik tehingu toimingud või ei tehta ühtegi; andmete terviklikkus tehingu lõpetamisel;

· sõltumatus – erinevate kasutajate algatatud tehingud ei sega üksteise asju;

· vastupidavus tõrgetele – pärast tehingu sooritamist ei lähe selle tulemused kaotsi.

Andmebaasiserveri toetatud tehingumehhanism on palju tõhusam kui sarnane mehhanism töölaua DBMS-ides, kuna server kontrollib keskselt tehingute toimimist. Lisaks võib failiserveri süsteemis mõne tööjaama rike põhjustada andmete kadumise ja nende ligipääsmatuse teistele tööjaamadele, samas kui klient-server süsteemis ei mõjuta kliendi rike praktiliselt kunagi andmete terviklikkust. ja selle kättesaadavus teistele klientidele.

Skaleeritavus on süsteemi võime kohaneda kasutajate arvu ja andmebaasi mahu suurenemisega, suurendades samal ajal piisavalt riistvaraplatvormi jõudlust, ilma tarkvara välja vahetamata.

Teatavasti on lauaarvuti DBMS-ide võimalused tõsiselt piiratud – vastavalt viis kuni seitse kasutajat ja 30-50 MB. Numbrid esindavad teatud keskmisi väärtusi, teatud juhtudel võivad need ühes või teises suunas kõrvale kalduda. Kõige tähtsam on see, et neid tõkkeid ei saa ületada riistvara võimekuse suurendamisega.

Andmebaasiserveritel põhinevad süsteemid võivad toetada tuhandeid kasutajaid ja sadu GB teavet – lihtsalt andke neile vastav riistvaraplatvorm.

Ohutus. Andmebaasiserver pakub võimsaid vahendeid andmete kaitsmiseks volitamata juurdepääsu eest, mis pole lauaarvuti DBMS-ides võimalik. Samas hallatakse juurdepääsuõigusi väga paindlikult – kuni tabeliväljade tasemeni välja. Lisaks saate täielikult keelata otsese juurdepääsu tabelitele, võimaldades kasutajal suhelda andmetega vaheobjektide - vaadete ja salvestatud protseduuride kaudu. Seega võib administraator olla kindel, et ükski liiga tark kasutaja ei loe seda, mida ta lugema ei peaks.

Paindlikkus. Andmerakenduses on kolm loogilist kihti:

· kasutajaliides;

· loogilised töötlemise reeglid (ärireeglid);

· andmehaldus (loogilisi kihte ei tohiks segi ajada füüsiliste kihtidega, millest tuleb juttu allpool).

Nagu juba mainitud, on failiserveri arhitektuuris kõik kolm kihti rakendatud ühes tööjaamas töötavas monoliitses rakenduses. Seetõttu viivad muudatused mis tahes kihis selgelt rakenduse muutmiseni ja selle versioonide hilisema värskendamiseni tööjaamades.

Joonisel 1.4 kujutatud kahetasandilises klient-server rakenduses on reeglina kõik kasutajaliidese loomise funktsioonid kliendis, kõik andmehalduse funktsioonid on realiseeritud serveris, kuid ärireegleid saab realiseerida nii server kasutades serveri programmeerimismehhanisme (salvestatud protseduurid, trigerid, vaated jne) ja kliendil. Kolmetasandilises rakenduses ilmub kolmas, vahekiht, mis rakendab ärireegleid, mis on rakenduse kõige sagedamini muudetavad komponendid (joonis 6).

Joonis 6 – Kolmetasandiline klient-server mudel

Mitte ühe, vaid mitme taseme olemasolu võimaldab teil rakendust paindlikult ja kulutõhusalt kohandada vastavalt muutuvatele nõuetele. Kui teil on vaja programmi loogikat muuta, tehke järgmist.

1) Failiserverisüsteemis teeme "lihtsalt" rakenduses muudatusi ja värskendame selle versioone kõikides tööjaamades. Kuid see "lihtsalt" toob kaasa maksimaalsed tööjõukulud.

2) Kahetasandilises klient-server süsteemis, kui andmetöötlusalgoritmid on serveris realiseeritud reeglite kujul, siis teostab selle ärireeglite server, mis on realiseeritud näiteks OLE serverina ja me uuendame üks selle objektidest ilma kliendirakenduses ega andmebaasiserveris midagi muutmata.

Seega on klient-server arhitektuur paljulubavam ja odavam kasutada, kuid selle arendamise esialgsed kulud on suuremad kui failiserveri süsteemiarhitektuuri kasutamisel. Lisaks on kaugsüsteemide ehitamisel vajalik tingimus andmete töötlemine serveris ja tulemuste edastamine kliendile.