إن مخططات تدفق العمليات أدوات أساسية في الهندسة الكيميائية وهندسة العمليات، وهي تمثل بصريا تدفق المواد والطاقة داخل النظام، وتساعد في حساب الأرصدة، وتساعد الحسابات الدقيقة على تحقيق أفضل قدر من العمليات، والحد من التكاليف، وضمان السلامة.

Understanding Process Flow Diagrams

ويبين مخطط تدفق العمليات المعدات الرئيسية، والمجاري، واتجاهات التدفق في عملية ما، وهو يقدم نظرة مبسطة تساعد على تحديد مدخلات ونواتج كل عملية من عمليات الوحدة، مع التسليم بأن هذه التدفقات حاسمة بالنسبة لحسابات ميزان المواد والطاقة.

حساب الأرصدة المادية

وتشمل الأرصدة المادية المحاسبة على جميع مسارات المدخلات والنواتج من المواد في عملية ما، والمبدأ الأساسي هو حفظ الكتلة، والمعادلة الأساسية هي:

Input = الناتج + Accumulation]

وبالنسبة للعمليات الثابتة للدول، فإن التراكم صفر، مما يبسط الحسابات بحيث:

الناتج = الناتج

عن طريق تحليل مخطط التدفق يمكنك وضع معادلة لكل عنصر وحلها لكميات غير معروفة

حساب موازين الطاقة

وتنظر أرصدة الطاقة في التفاعلات بين الحرارة والعمل في إطار العملية، ويقضي المبدأ بأن دخول الطاقة وتركها يجب أن يكونا متساويين، مما يُمثل التغييرات في الطاقة الداخلية والعمل المنجز.

والمعادلة العامة لتوازن الطاقة هي:

Energy In = Energy Out + Change in Internal Energy]

وفي العمليات الثابتة للدول، كثيرا ما يكون التغير في الطاقة الداخلية غير مهم، مما يبسط الحسابات بحيث:

ودرجة الحرارة المضافة والعمل المنجز تساوي الطاقة التي تنقلها المجاري.

الخطوات العملية للحسابات المتوازنة

  • تحديد جميع المجرى وتكويناتها من شرطة الدولة.
  • :: كتابة معادلة الكتلة وميزان الطاقة لكل عملية من عمليات الوحدة.
  • استخدمي البيانات المعروفة لحلها بكميات غير معروفة
  • التحقق من الأرصدة عن طريق التحقق مما إذا كان مجموع المدخلات مساويا للنواتج الإجمالية.