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摘 要：近年来随着环境污染问题的日益突出，人们对环境的重视程度也越来越高。如何减少生活和工业对环境的污染物，提高环保设备的性能，已经成为当前亟待解决的问题。为此，文章就环保技术发展和设备设计优化等方面进行了深入探讨。
关键词：环保设备；设计；优化；发展
中图分类号：TH122 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）17-0069-02
我国的环保产业是伴随着环境保护事业的发展而逐步发展起来的，至今已有20多年的历史。在1973年举行的第一次全国环境保护工作会议，是我国环境保护事业的开端，与此同时环保产业也应运而生。在二十世纪九十年代，随着环境法律法规的逐步完善和环境问题的日益突出，环境保护愈发受到国家的重视程度，对环境保护的投入力度也不断加大，环保产业也得到了较快发展。
近几年来，随着环境问题的不断涌现，环境工程所涉及的领域愈加广泛，目前发展成为一门集自然、社会及技术科学的新兴边缘交叉型的综合性学科。总体而言，我国环保设备落后于发达国家的水平，主要依赖进口，或者消化吸收国外先进的技术与设备，国内的环保设备多存在着稳定性差、产品种类不丰富等。而我国的环境工程教育发展也相对落后，基本上以环境污染工艺为主，对设备方面的知识与训练涉及不多，培养优秀的环境保护工作人员，增强环境工程学生实践能力，改进环保设备，提升环境保护能力，增强环境综合防治能力已成为我们的首要任务。
1 环保设备的基本概念
环保设备是指这样的一系列产品和设备，这类产品和设备具有治理和改善环境污染的性能，比如环保厕所、垃圾运输车、垃圾桶等机械和设备。
伴随着环保设备研发能力的不断提升，环保产品和设备的数量越来越多和种类也日益丰富，但是在设备制造和使用过程中，我们必须以可持续发展为指导，强调设备设计和使用的人性化、智能化、环保性等多个方面，力争做到人与设备、人与环境的和谐相处。
2 我国环保技术发展概况
2.1 环境保护技术发展现状
环保技术作为环保产业的技术支撑和物质基础，其发展程度高低直接影响到环保产业的未来发展。近几年，在经济社会快速发展的同时，环境保护和环境治理技术水平也在不断提高，特别是“十二五规划”以来，国家出台了一系列政策，为环境保护技术的发展提供了广阔的发展平台，此外通过国外引进技术与国内自主研发相结合，我国环保技术与国际发达国家的之间的距离也在不断缩小，主导的技术和产品也基本能够满足国内市场的需求。特别是在工业和生活污水的处理，以及噪音防治、发电焚烧等方面已经取得了可喜的成绩。
2.2 环保技术不足之处
虽然我国的环保技术水平在不断提高，但与美国、英国、日本等诸多发达国家相比而言，还有一定的差距。特别是我国的环保产业结构还不够合理、产业的也模较小、技术含量仍然较低、技术开发能力也较弱、经济效益不明显等问题严重困扰了我国环保产业的发展。而导致这一问题出现的主要原因是我国环境保护技术科研投入不够，研发能力不足，技术水平低下等造成的。
3 环保设备工程机械的设计
环保设备主要使用在市政建设、城市绿化、环保部门等，环保机械设备在使用过程中，同样也会消耗能源，对环境产生污染。而各市也出台了有关机动车辆“限排”和“减噪”的相关标准，那么这些环保设备也必须结合相关条例的要求，设计出符合环境要求的设备。
3.1 取材环保
在设备制造的原材料选用上，尽量以可否再生、能否分解、可否回收、是否无毒无污染这些特性要求作为选择制造材料首要标准，将可持续发展观纳入环保取材的实际工作中来，大力推进可再生资源和材料的利用，减少或杜绝使用对大气有污染的材料，比如含氯橡胶、氟利昂、石棉、树脂这些有害材料，应该尽量选择相应的替代材料，避免对环境的二次污染。
3.2 结构简洁
在保证环保机械设备正常运转的情况下，尽量做到结构设计简洁。这样有利于减轻环保设备的自重，提高各零件的使用效率，延长使用时间。此外设备的低振低噪设计也非常重要，尽量避免发动机与整体框架的共振，防止因震动导致仪表盘指针不准和震落。我们可以通过直接由液压马达带动冷却风扇的改进型措施，并将发动机密封起来减少噪声污染的措施。又如可以通过设计对液压管路排列来降低液压系统油泵振动、阀节流和油管振动产生的噪声，充分运用隔音材料在机械噪声源处的设计密封，从源头上阻断噪声污染，发动机的采购也要满足国家“四低”（低油耗、低公害、低噪声、低振动）的标准。
3.3 人性化设计
在驾驶室设计当中，应当遵循阻燃性能高、隔音效果好、保温效应明显、减振功能较强环保的材料，在提高驾驶室工作人员舒适度的同时，保证驾驶室内的环保性和密闭性，同时驾驶室内的空调也尽量使用无氟冷暖型空调，同时操作杆、方向盘和仪表盘也应该设计合理，以方便舒适为基本原则，可以请有多年驾驶经验的师傅提供指导，以便操作简单快捷。总之，整个设计必须遵循人性化、科学化的基本原则。
3.4 外观精美
环保设备是城市的一张名片，其欣赏性直接关系到城市形象和市政建设整体水平。尤其是穿梭在大街小巷的清洁环境的环保设备，可以说在一定程度上都是一道流动的风景线。因此，在环保机械设计时，一定要注意设备外观的美丽，颜色也尽量使用绿色，辅助以白色和黄色，体现环保性。黄色和白色也有利于其在作业时，提醒其他车辆予以避让或者减速慢行。环保标志应当体现清晰明了的特征；在整体风格又要与周围的环境相协调一致，从而能够激发人们保护环境的意识。
3.5 智能设计
由于环保设备在作业时，其面临的交通环境较为复杂，因此操作设计尽量采用全自动换档装置，减少师机操作时间，防止师机因操作而分散注意力，而导致交通事故。还应该设计电子监控与故障自诊断系统，有利于减少重复操作，对于出现的故障可以对症下药，及时排除和解决；此外还应该设计自动装卸垃圾手臂和置换密闭系统，可减少人工操作对人体的伤害和对环境的污染。 4 环保设别的控制技术优化及应用
虽然近些年来，我国提高了对环境保护的力度，加大了对环保设备的研发，同时也取得了一定的成绩，但是在环境保护设备的技术优化方面仍然还有很大程度的提升空间，具体而言可以从以下几个方面优化。
4.1 控制技术优化
常用的控制技术是单变量的控制，各系统之间没有相互协调的机制，而最优的控制技术是多变量的控制，内部各子系统具有基于设备和相互协调、装置运行特性的数学模型预测功能以及明确的优化控制目标等特性。这种优化控制技术具有软件和智力技术，它不仅不会产生污染而且也不会消耗资源，它是一种绿色的高科技产品技术，所以我们应该大力推广和研究多变量的控制技术。
优化控制技术可以有效保障系统子系统的运行，通过计算机为实施优化控制技术提供了一个平台，通过二者的有机结合可以大大提高环保设备的工作效率。以除尘设备为例，如果能够实现节能的最优化，那么就能够达到环保的最佳状态。所以，要提高设备的除尘效率，减少空气中的粉尘含量，提高空气质量，改善环境，我们不仅要在结构设计上进行优化，而且还要在管道、电机风机、风量调节阀、变频器等的选择和搭配上要实现最优，可以通过DCS系统，利用优化控制技术，来实现环保和节能。因此，实施优化控制策略是提高环保设备工作效率的重要途径。
4.2 环保设备自动控制
所谓自动控制是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置，使机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数自动地按照预定的规律运行。这里所说的自动控制是相对人工控制概念而言的。环保设备的自动控制要求有明显的显示装置能够对整个系统的操作参数显示而且起到相应的预警作用。此外，还应该能够对出口流量、粉尘温度、通风量、压力、主要设备的工作时间等方面进行预警和记录。随着国家的环境监测的重视程度越来越高，科学技术的越来越发达，我们应该在设备控制当中嵌人相应的自动传输接人口，能够随时和环保部门进行联网，便于及时准确对企业各项指标进行监测。
5 结 语
环保事业的成功与否直接关系到整个城市的良好形象，节能环保设备的优良与否是一个城市形象的标尺。良好的环境保护设备，有助于改善城市环境卫生，有利于改善人与社会的关系，有利于人与自然和谐相处，同时也是践行可持续发展的重要体现，因此，我们应该高度重视环境保护的重要性，加大环保设备的研发和使用力度，优化环保设备设计，提高环保设备性能。
参考文献：
[1] 杨文敏.CAD/CAE在机械设计课程设计中的应用[J].实验科学与技术，2010，（1）：106-107，125.
[2] 周翠红，陈家庆，孔惠.环境工程特色专业的建设与探索[J].化工高等教育，2010，（6）：16-18.
[3] 梁存珍，朱玲，陈家庆，等.环境工程专业强化实践教学的探索[J].中国成人教育，2009，（8）：118-119.
[4] 赵素芬，高柏，谢胜军.东华理工大学环境工程专业教学改革与实践[J].东华理工大学学报，2009，（4）：392-295.
[5] 马登军，吴发超.突出实践能力，提高教育教学质量：环境工程系重视实践教学、突出能力培养办学特色的构建[J].华北科技学院学报，2011，（2）：111-113，120.
[6] 李文忠，金清肃，赵小明.机械基础类课程设计中计算机技术的应用[J].机械管理开发，2010，（4）：183-184.
关键词：环保设备；设计；优化；发展
中图分类号：TH122 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）17-0069-02
我国的环保产业是伴随着环境保护事业的发展而逐步发展起来的，至今已有20多年的历史。在1973年举行的第一次全国环境保护工作会议，是我国环境保护事业的开端，与此同时环保产业也应运而生。在二十世纪九十年代，随着环境法律法规的逐步完善和环境问题的日益突出，环境保护愈发受到国家的重视程度，对环境保护的投入力度也不断加大，环保产业也得到了较快发展。
近几年来，随着环境问题的不断涌现，环境工程所涉及的领域愈加广泛，目前发展成为一门集自然、社会及技术科学的新兴边缘交叉型的综合性学科。总体而言，我国环保设备落后于发达国家的水平，主要依赖进口，或者消化吸收国外先进的技术与设备，国内的环保设备多存在着稳定性差、产品种类不丰富等。而我国的环境工程教育发展也相对落后，基本上以环境污染工艺为主，对设备方面的知识与训练涉及不多，培养优秀的环境保护工作人员，增强环境工程学生实践能力，改进环保设备，提升环境保护能力，增强环境综合防治能力已成为我们的首要任务。
1 环保设备的基本概念
环保设备是指这样的一系列产品和设备，这类产品和设备具有治理和改善环境污染的性能，比如环保厕所、垃圾运输车、垃圾桶等机械和设备。
伴随着环保设备研发能力的不断提升，环保产品和设备的数量越来越多和种类也日益丰富，但是在设备制造和使用过程中，我们必须以可持续发展为指导，强调设备设计和使用的人性化、智能化、环保性等多个方面，力争做到人与设备、人与环境的和谐相处。
2 我国环保技术发展概况
2.1 环境保护技术发展现状
环保技术作为环保产业的技术支撑和物质基础，其发展程度高低直接影响到环保产业的未来发展。近几年，在经济社会快速发展的同时，环境保护和环境治理技术水平也在不断提高，特别是“十二五规划”以来，国家出台了一系列政策，为环境保护技术的发展提供了广阔的发展平台，此外通过国外引进技术与国内自主研发相结合，我国环保技术与国际发达国家的之间的距离也在不断缩小，主导的技术和产品也基本能够满足国内市场的需求。特别是在工业和生活污水的处理，以及噪音防治、发电焚烧等方面已经取得了可喜的成绩。
2.2 环保技术不足之处
虽然我国的环保技术水平在不断提高，但与美国、英国、日本等诸多发达国家相比而言，还有一定的差距。特别是我国的环保产业结构还不够合理、产业的也模较小、技术含量仍然较低、技术开发能力也较弱、经济效益不明显等问题严重困扰了我国环保产业的发展。而导致这一问题出现的主要原因是我国环境保护技术科研投入不够，研发能力不足，技术水平低下等造成的。
3 环保设备工程机械的设计
环保设备主要使用在市政建设、城市绿化、环保部门等，环保机械设备在使用过程中，同样也会消耗能源，对环境产生污染。而各市也出台了有关机动车辆“限排”和“减噪”的相关标准，那么这些环保设备也必须结合相关条例的要求，设计出符合环境要求的设备。
3.1 取材环保
在设备制造的原材料选用上，尽量以可否再生、能否分解、可否回收、是否无毒无污染这些特性要求作为选择制造材料首要标准，将可持续发展观纳入环保取材的实际工作中来，大力推进可再生资源和材料的利用，减少或杜绝使用对大气有污染的材料，比如含氯橡胶、氟利昂、石棉、树脂这些有害材料，应该尽量选择相应的替代材料，避免对环境的二次污染。
3.2 结构简洁
在保证环保机械设备正常运转的情况下，尽量做到结构设计简洁。这样有利于减轻环保设备的自重，提高各零件的使用效率，延长使用时间。此外设备的低振低噪设计也非常重要，尽量避免发动机与整体框架的共振，防止因震动导致仪表盘指针不准和震落。我们可以通过直接由液压马达带动冷却风扇的改进型措施，并将发动机密封起来减少噪声污染的措施。又如可以通过设计对液压管路排列来降低液压系统油泵振动、阀节流和油管振动产生的噪声，充分运用隔音材料在机械噪声源处的设计密封，从源头上阻断噪声污染，发动机的采购也要满足国家“四低”（低油耗、低公害、低噪声、低振动）的标准。
3.3 人性化设计
在驾驶室设计当中，应当遵循阻燃性能高、隔音效果好、保温效应明显、减振功能较强环保的材料，在提高驾驶室工作人员舒适度的同时，保证驾驶室内的环保性和密闭性，同时驾驶室内的空调也尽量使用无氟冷暖型空调，同时操作杆、方向盘和仪表盘也应该设计合理，以方便舒适为基本原则，可以请有多年驾驶经验的师傅提供指导，以便操作简单快捷。总之，整个设计必须遵循人性化、科学化的基本原则。
3.4 外观精美
环保设备是城市的一张名片，其欣赏性直接关系到城市形象和市政建设整体水平。尤其是穿梭在大街小巷的清洁环境的环保设备，可以说在一定程度上都是一道流动的风景线。因此，在环保机械设计时，一定要注意设备外观的美丽，颜色也尽量使用绿色，辅助以白色和黄色，体现环保性。黄色和白色也有利于其在作业时，提醒其他车辆予以避让或者减速慢行。环保标志应当体现清晰明了的特征；在整体风格又要与周围的环境相协调一致，从而能够激发人们保护环境的意识。
3.5 智能设计
由于环保设备在作业时，其面临的交通环境较为复杂，因此操作设计尽量采用全自动换档装置，减少师机操作时间，防止师机因操作而分散注意力，而导致交通事故。还应该设计电子监控与故障自诊断系统，有利于减少重复操作，对于出现的故障可以对症下药，及时排除和解决；此外还应该设计自动装卸垃圾手臂和置换密闭系统，可减少人工操作对人体的伤害和对环境的污染。 4 环保设别的控制技术优化及应用
虽然近些年来，我国提高了对环境保护的力度，加大了对环保设备的研发，同时也取得了一定的成绩，但是在环境保护设备的技术优化方面仍然还有很大程度的提升空间，具体而言可以从以下几个方面优化。
4.1 控制技术优化
常用的控制技术是单变量的控制，各系统之间没有相互协调的机制，而最优的控制技术是多变量的控制，内部各子系统具有基于设备和相互协调、装置运行特性的数学模型预测功能以及明确的优化控制目标等特性。这种优化控制技术具有软件和智力技术，它不仅不会产生污染而且也不会消耗资源，它是一种绿色的高科技产品技术，所以我们应该大力推广和研究多变量的控制技术。
优化控制技术可以有效保障系统子系统的运行，通过计算机为实施优化控制技术提供了一个平台，通过二者的有机结合可以大大提高环保设备的工作效率。以除尘设备为例，如果能够实现节能的最优化，那么就能够达到环保的最佳状态。所以，要提高设备的除尘效率，减少空气中的粉尘含量，提高空气质量，改善环境，我们不仅要在结构设计上进行优化，而且还要在管道、电机风机、风量调节阀、变频器等的选择和搭配上要实现最优，可以通过DCS系统，利用优化控制技术，来实现环保和节能。因此，实施优化控制策略是提高环保设备工作效率的重要途径。
4.2 环保设备自动控制
所谓自动控制是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置，使机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数自动地按照预定的规律运行。这里所说的自动控制是相对人工控制概念而言的。环保设备的自动控制要求有明显的显示装置能够对整个系统的操作参数显示而且起到相应的预警作用。此外，还应该能够对出口流量、粉尘温度、通风量、压力、主要设备的工作时间等方面进行预警和记录。随着国家的环境监测的重视程度越来越高，科学技术的越来越发达，我们应该在设备控制当中嵌人相应的自动传输接人口，能够随时和环保部门进行联网，便于及时准确对企业各项指标进行监测。
5 结 语
环保事业的成功与否直接关系到整个城市的良好形象，节能环保设备的优良与否是一个城市形象的标尺。良好的环境保护设备，有助于改善城市环境卫生，有利于改善人与社会的关系，有利于人与自然和谐相处，同时也是践行可持续发展的重要体现，因此，我们应该高度重视环境保护的重要性，加大环保设备的研发和使用力度，优化环保设备设计，提高环保设备性能。
参考文献：
[1] 杨文敏.CAD/CAE在机械设计课程设计中的应用[J].实验科学与技术，2010，（1）：106-107，125.
[2] 周翠红，陈家庆，孔惠.环境工程特色专业的建设与探索[J].化工高等教育，2010，（6）：16-18.
[3] 梁存珍，朱玲，陈家庆，等.环境工程专业强化实践教学的探索[J].中国成人教育，2009，（8）：118-119.
[4] 赵素芬，高柏，谢胜军.东华理工大学环境工程专业教学改革与实践[J].东华理工大学学报，2009，（4）：392-295.
[5] 马登军，吴发超.突出实践能力，提高教育教学质量：环境工程系重视实践教学、突出能力培养办学特色的构建[J].华北科技学院学报，2011，（2）：111-113，120.
[6] 李文忠，金清肃，赵小明.机械基础类课程设计中计算机技术的应用[J].机械管理开发，2010，（4）：183-184.