Классификация элементов хтс проводится по их назначению.

Механические и гидромеханические элементы производят изменение формы и размера материала и его перемещение, объединение и разделение потоков. Эти операции осуществляются смесителями, сепараторами, фильтрами, насосами.

Теплообменные элементы изменяют температуру потока, переводят вещества в другое фазовое состояние. Эти операции осуществляются в теплообменниках, испарителях, конденсаторах.

Массообменные элементы осуществляют межфазный перенос компонентов, изменение компонентного состава потоков без появления новых веществ. Эти операции проводят в абсорберах, адсорберах, ректификационных колоннах, экстракторах, сушилках.

Реакционные элементы осуществляют химические превращения, кардинально меняют компонентный состав потоков. Эти процессы происходят в хим. реакторах.

Энергетические элементы осуществляют преобразование энергии и получение энергоносителей. К ним относят турбины, генераторы и др.

Элементы контроля и управления позволяют измерить состояние потоков, контролировать состояние аппаратов и машин, а также управлять процессами, меняя условия их протекания. К ним относятся датчики (температуры, давления и т.д.), исполнительные механизмы (вентили, выключатели), а также приборы для выработки, усиления и преобразования сигналов, информационные и вычислительные устройства.

В зависимости от изучаемой подсистемы внутри ХТС один и тот же элемент может иметь разное назначение. Котел-утилизатор охлаждает поток в технологической подсистеме, он - теплообменный элемент. В энергетической подсистеме котел-утилизатор вырабатывает пар и потому он энергетический элемент. (про подсистемы смотреть в предыдущем пункте)

Классификация связей (потоков)

Потоки между аппаратами (связи между элементами) классифицируют по их содержанию:

• Материальные потоки переносят вещества по трубопроводам и др. механическим устройствам.

• Энергетические потоки переносят энергию в любом ее проявлении. Тепловая энергия и топливо для энергетических элементов передается по трубопроводам (пар, горючие газы и жидкости). Силовая энергия - также по трубопроводам (в виде газов под давлением) или механически через вал двигателей и др. приводы. Провода, силовые кабели передают электрическую энергию.

• Информационные потоки используются в системах контроля и управления процессами и производством. Используются электрические провода и тонкие, капиллярные трубки в пневматических системах.

Типы или структура связей

Здесь прямоугольники представляют элементы, линии со стрелками - связи и направления потоков.

Последовательная связь (1). Поток проходит поочередно аппараты. Применение:

• для реакторов – увеличение глубины переработки сырья и управление процессом;

• для теплообменников – повышение степени нагрева/охлаждения потока и достижения необходимой степени сжатия потока;

• для аппаратов разделения – ступенчатое разделение сложной смеси по фракциям (благодаря температурам кипения).

Параллельная связь (2 и 3). Поток разветвляется, отдельные части его проходят через разные аппараты, после чего потоки объединяются.

Применение: увеличение производительности системы (несколько

аппаратов вместо одного), снижение энергозатрат на транспортировку

потоков по сравнению с последовательной схемой.

Обводная связь, или байпас (4 и 5). Часть потока перед аппаратом проходит мимо него. Такая схема используется для управления процессом (реактор окисления диоксида серы).

Перекрёстная связь (схема 8) используется для регенерации энергетических потоков ВЭР (теплота выходного потока идет на подогрев входного потока).