Использование вторичных ресурсов

Введение
Прогрессивное направление в развитии промышленности – создание безотходных производств, по технологии которых используются все элементы производственного процесса, а также энергия реакции технологических процессов для получения полезной продукции. Получаемая из вне энергия необходима лишь для запуска и резервирования, то есть безаварийной остановки технологического процесса. Так в настоящее время используются технологические процессы производства аммиака, метанола, высших спиртов и некоторых других химических продуктов, основанные на принципе энерготехнологического комбинирования с максимальным использованием выделяемой энергии при различных реакциях.
Если говорить о том, что из себя представляют вторичные ресурсы, то это - сырье, материалы, изделия и отходы производства, которые образуются при производстве продукции и могут быть в дальнейшем применены в производственном процессе при изготовлении новой продукции. Использование вторичных ресурсов, как правило, экономически предпочтительнее добычи, обогащения и подготовки первичных ресурсов. Основные виды вторичных ресурсов: лом и отходы черных, цветных и драгоценных металлов, отработанные нефтепродукты, макулатура, резиносодержащие отходы.
В настоящее время и в ближайшей перспективе ещё будут существовать технологические процессы с материальными и энергетическими отходами. Известно, что на технологический процесс расходуется определённое количество топлива, электрической и тепловой энергии. Кроме того, сами технологические процессы протекают с выделением различных энергетических ресурсов – теплоносителей, горючих продуктов, газов и жидкостей с избыточным давлением. Однако не всё количество этой энергии используется в технологическом процессе или агрегате; такие неиспользуемые в процессе (агрегате) энергетические отходы называют вторичными энергетическими ресурсами (ВЭР). Таким образом, в нашей работе будут рассмотрены аспекты использования вторичных энергетических ресурсов в машиностроении, что и является целью работы. Более того, отметим, что все большее количество производств в отрасли машиностроения используют ВЭР, поэтому наша тема актуальна.
Задачи работы:
1. Изучить и систематизировать научно-методическую литературу по рассматриваемой теме.
2. Кратко охарактеризовать основные виды вторичных энергетических ресурсов.
3. Рассмотреть общий аспект использования вторичных энергетических ресурсов в машиностроении.


1. Общая характеристика вторичных энергетических ресурсов
В настоящее время появляется все больше предприятий, которые стараются внедрить в свое производство безотходные технологии, что уменьшит затраты на производительность продукции или услуги, а также увеличит рентабельность. Более того, этот фактор позволит также осуществить заботу об экологии окружающей среды, что очень важно сейчас, так как появляются новые требования по уменьшению отходов в промышленности, а также снижению негативного влияния производства на окружающую среду. [4]
Вторичные энергетические ресурсы представляют из себя определенный энергетический потенциал продукции, отходов, побочных и промежуточных продуктов, которые образуются при осуществлении различных технологических процессов. Зачастую вторичные энергетические ресурсы не используются в промышленности, в частности, машиностроении, но возможное использование открывает вероятность снижения затрат энергии при выполнении различных технологических операций, что значительно снижает финансовые затраты на обеспечение технологических процессов энергией, а также позволяет внедрить инновации на предприятие

.
Если говорить об общей классификации вторичных энергетических ресурсов, то выглядит она следующим образом: [2]
1. Горючие;
2. Тепловые;
3. Избыточного давления.
Сейчас же рассмотрим каждый вид по отдельности, начав с горючих вторичных энергетических ресурсов. Данный вид вторичных энергетических ресурсов (ВЭР) имеется на многих предприятиях, включая в себя следующие виды: [4]
- горючие газы плавильных печей;
- горючие отходы переработки углеродистого сырья;
- твердые и жидкие топливные отходы.
Рассматривая сферу применения горючих ВЭР, можно отметить, что их применяют в качестве топлива в различных технологических операциях, а также на не топливные нужды. К примеру, его могут также использовать в качестве различного сырья для проведения процессов на предприятии, если горючие ВЭР позволяют это сделать и отвечают требованиям процесса.
Тепловые ВЭР также широко распространены, а сейчас на многих предприятиях стали использоваться более часто, так как это значительно экономит затраты на энергию. К видам тепловых ВЭР относят следующее: [4]
- тепло при сжигании топлива;
- тепло воды или воздуха, использованных для охлаждения технологических аппаратов;
- теплоотходы производства.
Тепловые ресурсы могут быть использованы на предприятиях для функционирования систем отопления и вентиляции, что значительно сэкономит издержки производства для обогрева и вентилировании здания.
Рассматривая последний вид ВЭР - избыточное давление или напор, то здесь можно подчеркнуть следующие виды: [1]
- избыточная кинетическая энергия;
- потенциальная энергия газов, жидкостей и сыпучих тел.
Использование данного вида ВЭР очень широко, причем он может использоваться в различных промышленностях, где есть машинные установки. ВЭР избыточного давления позволяют запускать механизмы и машины с помощью механической энергии, преобразуя её таким образом в электрическую.
Таким образом, мы кратко рассмотрели основные виды вторичных энергетических ресурсов, которые могут применены на любом предприятии, а теперь рассмотрим подробнее использование вторичных энергетических ресурсов конкретно в отрасли машиностроения.

2. Вторичные энергетические ресурсы в машиностроении
Как уже было отмечено, не все энергетические ресурсы, остающиеся от технологического процесса, используются вторично, что снижает возможную эффективность машиностроительного предприятия, так как ВЭР могут удовлетворять потребности в топливе для механической работы технологических машин и механизмов, для обеспечения тепла, холода, либо вентилировании.
Согласно исследованию А.В. Кондратюка количество образующихся вторичных энергетических ресурсов на машиностроительном предприятии значительно. Отметим, что около 30% всех энергоресурсов расходуется на технологические процессы и около 70% на ТЭЦ, котельные, вентиляцию, освещение, выработку сжатого воздуха и других важных процессов. [5] Таким образом, мы можем увидеть, что большинство энергии требуется на побочные технологичные процессы, в которых могут быть использованы вторичные энергетические ресурсы как способ добычи энергии.
Для использования вторичных энергетических ресурсов на предприятиях машиностроения применяются следующие технологические установки, в которых происходит сбор, утилизация и использование вторичных энергетических ресурсов: [2]
- Коты-утилизаторы;
- Тепловые насосы;
- Утилизационные абсорбционные установки;
- Утилизационные турбогенераторы;
- Водонагреватели;
- Установки испарительного охлаждения;
- Теплообменники.
Предприятия машиностроения являются очень энергоемкими, особенно такие его виды как кузнечное, литейное, термическое и производство гальванопокрытий