مقدمه
این فصل مقدمه ای است برای چگونگی و روش فرایند طراحی و کاربرد آن برای طراحی فرایندهای تولید شیمیایی.
1.2 چگونگی طراحی Nature of design
در این بخش مبحثی کلی از فرایند طرلحی ارائه میشود.موضوع این کتاب طراحی مهندسی شیمی است،اما روش توصیف شده در این بخش میتواند برای سایر شاخه های مهندسی کاربرد بیابد.
مهندسی شیمی،بطور مستمر یکی از حرفه های مهندسی بسیار مورد توجه بوده است در قسمت های مختلف صنعت،همچون صنایع......فرآوری همچون:مواد شیمیایی،پلیمرها،سوختها،مواد غذایی،داروسازی،کاغذ سازی و نیز بخش های دیگری همچون مواد و لوازم الکترونیکی،محصولات مصرفی،استخراج معادن و فلزات،القاو بیو درمانی و تولید برق همیشه مهتدسان شیمی مورد نیاز بوده است.
دلیل اینکه شرکتهای موجود در چنین دامنه ی گسترده ای از صنعت،اینچنین نیازمند به مهندسین شیمی هستند،چنین است:
مهندسین شیمی با پرداختن به مسائلی که دقیقاً تفهیم نشده اند،همچون نیاز مصرف کننده یا مجموعه ای از نتایج آزمایشی،قادر به دستیابی به ادراکی از علوم فیزیکی زیربنایی مهم مربوط به مسئله و استفاده از این ادراک برای طراحی برنامه عمل و مجموعه ای کامل از شرایط میشوند که در صورت اجراء منتهی به نتایج مالی پیش بینی شده ای میشوند.
طراحی و خلق برنامه ها و شرایط و پیش بینی نتایج مالی،در ضورت اجرای برنامه،فعالییت و عمل طراحی مهندسی شیمی میباشد.
طراحی،یک فعالییت خلاق است و میتوان از یکی از فعالییتهای باشد که بیشترین پاداش و رضایت را برای مهندس به دنبال می آورد.
این طراحی در آغاز پروژه وجود ندارد.طراح با در نظر گرفتن هدف یا یک نیاز ویژه خریدار شروع به کار میکند و با طراحی و ارزیابی طرحهای احتمالی به بهترین شیوه دستیابب به آن هدف دست میابد-چه این هدف،صندلی ای بهتر،پلی جدید یا یک محصول جدید شیمیایی یا یک فرایند جدید تولید باشد.
به هنگام در نظر گرفتن راههای احتمالی دستیابی به هدف،طراح به توسط عوامل مختلفی محدود میشود.
که این امر تعداد طرحهای احتمالی را کاهش میدهد.
به ندرت فقط یک راه حل ممکن برای یک مسئله وجود دارد،معمولاً راههای متعدد و متفاوتی برای دستیابی به هدف وجود دارد،حتی گاهی چند طرخ خوب،بسته به چگونگی محدودیتها وجود دارند.
این محدودیت ها در زمینه راه حلهای احتمالی یک مسئله در طراحی با شیوه های مختلفی ظاهر میشوند.
برخی از محدودیتها ثابت و نامتغیر میباشد،همچون موارد حاصل از قوانین فیزیکی،قوانین و استانداردهای دولتی.
موارد دیگر کمتر انعطاف ناپذیر هستند و به عنوان بخشی از استراتژی کلی برای دستیابی به هبهترین محدودیتهای طراحی که توسط مهندس تعدیل میشود.
این موارد حاشیه و مرز خارجی طرحهای احتمالی نشان داده شده در شکل 1.1 را تشکیل میدهد.
در میان این مرزها تعدادی از طرحهای محتمل محدود شده به توسط سایر محدودیتها،محدودیتهای درونی که طراح کنترل اندکی بر آنها دارد،همچون انتخاب فرایند،انتخاب شرایط،مواد و لوازم فرایند وجود دارند.
شرایط اقتصادی،آشکارا محدودیتی عمده در هر طرح مهندسی هستند:کارخانه ها باید سودآور باشند.
هزینه های مربوط به فرایند و بعلاوه ی مقرون به صرفه بودن آن در فصل 6 بررسی شده اند.
زمان هم یک عامل محدود کننده است.زمان موجود برای تکمیل یک طرح اغلب تعداد طرحهایی را که میتواند مورد توجه قرار بگیرد محدود میکند.
مراحل موجود در ابداع یک طرح،از تشخیص اوله هدف تا طرح نهایی در قالب نمودار در شکل 1.2 نشادن داده شده اند.
هر مرحله در بخشهای زیر بررسی میشود.
شکل 1.2 طرح را به عنوان فرایندی تکراری نشان میدهد،با ایجاد طرح،طراح از احتمالات و محدودیتهای بیشتری آگاه میشود و دائماً در پی اطلاعات و ایده هایی جدید است و به ارزیابی راه حلهای احتمالی طرح میپردازد
1.2.1 هدف طراحی و نیاز
کل طرح با یک نیاز ادراک شده آغاز میشود.
در طراحیه یک فرایند شیمیایی،نیاز عمومی برای محصول خلق یک فرصت تجاری،پیش بینی شده از طریق فروش و سازمان فروشنده است.
در میان این هدف کلی طراح اهداف فرعی نیاز به واحدهای مختلفی که فرایند کلی را شامبل میشوند را مشخص میکند.
طراح پیش از آغاز به کار باید تا حد امکان به بیان کامل و واضح از شرایط دست یابد.اگر شرایط و الزامات(نیاز)از خارج از گروه طراح باید از طریق بحث و بررسی و الزامات واقعی را تعدیل نماید.
تمایز میان نیازهای که کاملاً الزامی هستند و انهایی که تا حدود الزامی میبشاند،بخشهایی از الزامات اولیه ای هستند که ممکن است دلخواه و مطلوب دانسته شود،اما در صورت نیاز با انجام یک طراحی میتوان آنها را تعدیل نمود.
به عنوان مثال خصوصیات و الزامات ویژه یک محصول را میتوان از طریق بخش و حوزه فروش دلخواه دانست اما ممکن است دستیابب بدان دشوار و پرهزینه باشد،و تعدیل این ویؤگی برای تولید یک محصول ارزانتر و قابل فروش،ممکن است امکان پذیر باشد.
در صورت امکان،طراح همیشه باید در مورد شرایط مربوط به طراحی(خصوصیات پروژه و لوازم)تجسس کنند و با پیشرفت طرح به بررسی مجدد بپردازد.
رابطه کاری تر و یک میان مهندس طراح با بخش فروس یا با خریدار،برای دستیابی به ....آشکار از نیازهای خریداران از اهمیت زیادی برخوردار است.
مهندس طراح هنگام نوشتن خصوصیات و الزامات برای سایرین،همچون طراح مکانیکی و یا خرید قطعه ای از لوازم باید از محدودیتهای مربوط به طراحان دیگر آگاه کرد.خصوصیات جامع و کامل مربوط به قطعه ای از لوازم محدودیتهای خارجی را که سایر طراحان در حوزه آنها کار کند مشخص میکند.
1.2.2 تعیین پایه و اساس طراحی
مهمترین مرحله در آغاز یک طراحی فرایند،تبدیل نیاز خریدار و مصرف کننده به پایه و اساس برای طراحی میباشد.
پایه و اساس طراحی،بیاندقیقتر مسئله ای است که قرار است حل شود و معمولاً شامل خصوصیات خلوص و میزان محصول اصلی همراه با اطلاعات مربوط به محدودیتهای تاثیر گزار بر طرح همچون موارد زیر میشود:
1.سیستم واحدهای مورد استفاده.
2.رمزهای طراحی ملی،محلی شرکت که باید مورد پیروی قرار بگیرند.
3.جزئیات مواد خام موجود.
4.اطلاعات در زمینه محلهایی که کارخانه را میتوان در آنجها بنا نمود،شامل اطلاعات مربوط به آب و هوا،شرایط مربوط به زلزله،امکان زیر ساختار،طراحی محل با ذکر جزئیات در فصل 14 بررسی میشود.
5.اطلاعات در زمینه شرایط امکان و قیمت وهزینه خدمات رفاهی همچون سوخت و گاز،بخار،آب خنک کننده،هوای فرایند،ۀب فرایند و برق مورد نیاز برای راه اندازی فرایند.
پایه و اساس طراحی باید پیش از آغاز به کار به وضوح مشخص و معیین شود.
اگر طراحی برای یک مشتری انجام شود،پایه و اساس طرح باید با وی در آغاز پروژه بررسی شود.
بیشتر شرکتها فرمها یا پرسشنامه هایی استاندارد برای دستیابب به اطلاعات اساسی طراحی استفاده میکنند.
فهرست
مقدمه
1.2 چگونگی طراحی
1.3 آناتومی یک فرایند تولید شیمیایی
1.4 سازمان یک پروزه مهندسی شیمی
1.5 اسناد و پروژه ها
1.6 کدها و استاندارد ها
1.7 فاکتورهای طراحی
1.8 واحد های سیستمها
1.9 بهینه سازی
شامل 69 صفحه Word
دانلود پروژه مقدمه ای بر طراحی introduction to design
