Fagstoff

Pådrag og utganger

Publisert: 19.09.2013, Oppdatert: 05.03.2017
  • Innbygg
  • Enkel visning
  • Lytt til tekst
  • Skriv ut
Lagertanker på et industrianlegg

Her skal vi bruke en simulator for å forklare noen viktige begreper i produksjonsprosesser. Simulatoren viser ikke en ekte industriell prosess, men den viser problemstillinger som er vanlige i mange kjemiske prosesser.

Prosessbeskrivelse

Simulatoren vi skal bruke, viser hvordan vi kan styre konsentrasjonen av et stoff som løses i en væske. Konsentrasjonen blir målt med et instrument som dyppes ned i blandingen.

I denne prosessen har operatøren mulighet til å justere væskemengden inn i og ut av en beholder. Fra boksen som er merket med "Saft" kan operatøren drysse ut det stoffet som skal løses i væsken. I tillegg til dette kan operatøren varme opp beholderen slik at væsken fordamper. Prøv selv!

 

Pådrag og utganger i prosessen

Simulatoren vi bruker som eksempel her, kunne ha vært en del av en større industriprosess hvor den ferdige blandingen ble ført videre til en annen del av fabrikken. Slike små enkeltdeler av en større prosess kalles enhetsoperasjoner. Det er vanlig å tegne flytskjemaer for store industriprosesser som en rekke av slike enhetsoperasjoner.

En enhetsoperasjon er et enkeltstående steg i en prosess. For å kunne lage det ønskede produktet må en prosess som regel være satt sammen av mange enhetsoperasjoner.

Eksempel på et generelt flytskjemaEksempel på et generelt flytskjema 

Flytskjemaer inneholder ikke detaljer om hvordan hver enkelt enhetsoperasjon fungerer, så vi skal her tegne en annen type skjema som viser oss sammenhengen i denne operasjonen. De tingene operatøren kan justere på i en prosess, kalles pådrag. I vår lille prosess har vi disse pådragene:

  • væske inn i beholderen
  • væske ut av beholderen
  • mengde faststoff som tilsettes væsken (”Oppløst stoff”)
  • tilført energi i form av varme som gjør at væsken fordamper

Når operatøren endrer et av disse pådragene, kaller vi det en pådragsendring. Slike pådrag som operatøren kan endre på, kalles ”regulerte”. I noen tilfeller kan vi også ha pådrag som operatøren ikke har kontroll over.

Resultatet av endringene i pådragene er at kvaliteten på produktet endrer seg. I vårt tilfelle er produktet et stoff som er løst opp i en væske, og vi kan se endringer i kvaliteten ved å måle konsentrasjonen av det faste stoffet.

I tillegg til at kvaliteten varierer, vil også mengden væske i beholderen variere. Det er viktig å unngå at beholderen går helt tom eller renner over.

De tingene som endrer seg når vi gjør en pådragsendring, kaller vi utganger. I denne prosessen er det to utganger:

  • konsentrasjonen av det faste stoffet
  • nivået i beholderen

I figuren nedenfor er pådragene markert med blå piler og utgangene er markert med grønne piler.

Pådrag og utganger i simulatoren "Konsentrasjon"Pådrag og utganger i simulatoren "Konsentrasjon"  

Nå har vi skaffet oss en oversikt over pådrag og utganger for prosessen, og vi kan sette opp et enkelt skjema som viser denne sammenhengen. Vi kaller slike skjemaer blokkdiagram.

Blokkdiagram for simulatoren "Konsentrasjon"Blokkdiagram for simulatoren "Konsentrasjon"  

Pådrag i en prosess er de tingene som vi kan endre på. Utganger er de tingene som forandrer seg når vi gjør pådragsendringer.

I noen prosesser er sammenhengen mellom pådrag og utgang ganske enkel. Om du slipper inn mer bensin og luft i en bensinmotor får du mer kraft ut. Da er det blandingen av bensin og luft som er pådraget, og kraften er utgangen. I de fleste prosesser er sammenhengen mye mer komplisert.

Hva skjer når du fyller på med væske i beholderen? Det vil påvirke begge utgangene: én vil stige, og én vil synke. Prøv selv, og se hvilken utgang som stiger, og hvilken som synker.

Men effekten av at du fyller på med væske, er også avhengig av hva som skjer med de andre pådragene. Om du fyller på samtidig som noe av væsken fordamper, vil det få en annen effekt enn om du fyller på uten at det fordamper noe. Dette kalles samvirkning.

Med samvirkning mener vi at en utgang er avhengig av kombinasjonen av to eller flere pådrag.

Dette høres kanskje litt komplisert ut, men det blir enklere å forstå når du jobber med simulatoren på egen hånd.

Oppgaver
Relatert innhold

Faglig

Generelt