공정 흐름도는 화학 및 공정 공학에 필수적인 도구입니다. 그들은 시각적으로 시스템 내에서 재료 및 에너지의 흐름을 나타냅니다. 균형 계산에 대한 이론. 정확한 계산은 프로세스를 최적화하고 비용을 절감하고 안전을 보장합니다.

공정 흐름을 이해

공정 흐름도 (PFD)는 공정에서 주요 장비, 스트림 및 흐름 방향을 설명합니다. 각 단위 작업의 입력 및 출력을 식별하는 데 도움이되는 단순화 된보기를 제공합니다. 이러한 흐름을 인식하는 것은 재료 및 에너지 균형 계산에 중요합니다.

재료 균형

재료 균형은 프로세스의 모든 입력 및 출력 스트림에 대한 회계를 포함한다. 기본 원칙은 질량이 보존된다는 것입니다. 기본 방정식은 다음과 같습니다.

입력 = 출력 + 가속

안정된 프로세스의 경우, 축적은 0이며, 계산을 단순화합니다.

입력 = 출력

흐름도 분석하여 각 구성 요소에 대한 방정식을 설정하고 알 수없는 수량을 해결 할 수 있습니다.

에너지 균형

에너지 균형은 공정 내에서 열 및 작업 상호 작용을 고려합니다. 원칙은 에너지 입력 및 시스템을 떠나 내부 에너지 및 작업의 변화에 대해 고려해야하며, 시스템의 전환을 고려해야 합니다.

일반 에너지 균형 방정식은:

= 에너지가 나가는 에너지 + 내부 에너지의 변화]

안정된 상태 프로세스에서 내부 에너지의 변화는 종종 무시할 수 있으며 계산을 단순화합니다.

열의 합계가 추가되고 작업은 스트림에 의해 수행 된 에너지를 동등합니다.

균형 계산을 위한 실제 단계

  • PFD의 모든 스트림과 구성을 식별합니다.
  • 각 단위 가동을 위한 질량과 에너지 균형 방정식을 씁니다.
  • 알려진 데이터를 사용하여 알 수없는 수량을 해결합니다.
  • 총 입력이 동일한 총 출력을 검사하여 잔량을 검증합니다.