宋外鋒

摘 要：近年來隨著環(huán)境污染問題的日益突出，人們對(duì)環(huán)境的重視程度也越來越高。如何減少生活和工業(yè)對(duì)環(huán)境的污染物，提高環(huán)保設(shè)備的性能，已經(jīng)成為當(dāng)前亟待解決的問題。為此，文章就環(huán)保技術(shù)發(fā)展和設(shè)備設(shè)計(jì)優(yōu)化等方面進(jìn)行了深入探討。

關(guān)鍵詞：環(huán)保設(shè)備；設(shè)計(jì)；優(yōu)化；發(fā)展

中圖分類號(hào)：TH122 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2013）17-0069-02

我國的環(huán)保產(chǎn)業(yè)是伴隨著環(huán)境保護(hù)事業(yè)的發(fā)展而逐步發(fā)展起來的，至今已有20多年的歷史。在1973年舉行的第一次全國環(huán)境保護(hù)工作會(huì)議，是我國環(huán)境保護(hù)事業(yè)的開端，與此同時(shí)環(huán)保產(chǎn)業(yè)也應(yīng)運(yùn)而生。在二十世紀(jì)九十年代，隨著環(huán)境法律法規(guī)的逐步完善和環(huán)境問題的日益突出，環(huán)境保護(hù)愈發(fā)受到國家的重視程度，對(duì)環(huán)境保護(hù)的投入力度也不斷加大，環(huán)保產(chǎn)業(yè)也得到了較快發(fā)展。

近幾年來，隨著環(huán)境問題的不斷涌現(xiàn)，環(huán)境工程所涉及的領(lǐng)域愈加廣泛，目前發(fā)展成為一門集自然、社會(huì)及技術(shù)科學(xué)的新興邊緣交叉型的綜合性學(xué)科?？傮w而言，我國環(huán)保設(shè)備落后于發(fā)達(dá)國家的水平，主要依賴進(jìn)口，或者消化吸收國外先進(jìn)的技術(shù)與設(shè)備，國內(nèi)的環(huán)保設(shè)備多存在著穩(wěn)定性差、產(chǎn)品種類不豐富等。而我國的環(huán)境工程教育發(fā)展也相對(duì)落后，基本上以環(huán)境污染工藝為主，對(duì)設(shè)備方面的知識(shí)與訓(xùn)練涉及不多，培養(yǎng)優(yōu)秀的環(huán)境保護(hù)工作人員，增強(qiáng)環(huán)境工程學(xué)生實(shí)踐能力，改進(jìn)環(huán)保設(shè)備，提升環(huán)境保護(hù)能力，增強(qiáng)環(huán)境綜合防治能力已成為我們的首要任務(wù)。

1 環(huán)保設(shè)備的基本概念

環(huán)保設(shè)備是指這樣的一系列產(chǎn)品和設(shè)備，這類產(chǎn)品和設(shè)備具有治理和改善環(huán)境污染的性能，比如環(huán)保廁所、垃圾運(yùn)輸車、垃圾桶等機(jī)械和設(shè)備。

伴隨著環(huán)保設(shè)備研發(fā)能力的不斷提升，環(huán)保產(chǎn)品和設(shè)備的數(shù)量越來越多和種類也日益豐富，但是在設(shè)備制造和使用過程中，我們必須以可持續(xù)發(fā)展為指導(dǎo)，強(qiáng)調(diào)設(shè)備設(shè)計(jì)和使用的人性化、智能化、環(huán)保性等多個(gè)方面，力爭做到人與設(shè)備、人與環(huán)境的和諧相處。

2 我國環(huán)保技術(shù)發(fā)展概況

2.1 環(huán)境保護(hù)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

環(huán)保技術(shù)作為環(huán)保產(chǎn)業(yè)的技術(shù)支撐和物質(zhì)基礎(chǔ)，其發(fā)展程度高低直接影響到環(huán)保產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展。近幾年，在經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展的同時(shí)，環(huán)境保護(hù)和環(huán)境治理技術(shù)水平也在不斷提高，特別是“十二五規(guī)劃”以來，國家出臺(tái)了一系列政策，為環(huán)境保護(hù)技術(shù)的發(fā)展提供了廣闊的發(fā)展平臺(tái)，此外通過國外引進(jìn)技術(shù)與國內(nèi)自主研發(fā)相結(jié)合，我國環(huán)保技術(shù)與國際發(fā)達(dá)國家的之間的距離也在不斷縮小，主導(dǎo)的技術(shù)和產(chǎn)品也基本能夠滿足國內(nèi)市場的需求。特別是在工業(yè)和生活污水的處理，以及噪音防治、發(fā)電焚燒等方面已經(jīng)取得了可喜的成績。

2.2 環(huán)保技術(shù)不足之處

雖然我國的環(huán)保技術(shù)水平在不斷提高，但與美國、英國、日本等諸多發(fā)達(dá)國家相比而言，還有一定的差距。特別是我國的環(huán)保產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)還不夠合理、產(chǎn)業(yè)的也模較小、技術(shù)含量仍然較低、技術(shù)開發(fā)能力也較弱、經(jīng)濟(jì)效益不明顯等問題嚴(yán)重困擾了我國環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。而導(dǎo)致這一問題出現(xiàn)的主要原因是我國環(huán)境保護(hù)技術(shù)科研投入不夠，研發(fā)能力不足，技術(shù)水平低下等造成的。

3 環(huán)保設(shè)備工程機(jī)械的設(shè)計(jì)

環(huán)保設(shè)備主要使用在市政建設(shè)、城市綠化、環(huán)保部門等，環(huán)保機(jī)械設(shè)備在使用過程中，同樣也會(huì)消耗能源，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。而各市也出臺(tái)了有關(guān)機(jī)動(dòng)車輛“限排”和“減噪”的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，那么這些環(huán)保設(shè)備也必須結(jié)合相關(guān)條例的要求，設(shè)計(jì)出符合環(huán)境要求的設(shè)備。

3.1 取材環(huán)保

在設(shè)備制造的原材料選用上，盡量以可否再生、能否分解、可否回收、是否無毒無污染這些特性要求作為選擇制造材料首要標(biāo)準(zhǔn)，將可持續(xù)發(fā)展觀納入環(huán)保取材的實(shí)際工作中來，大力推進(jìn)可再生資源和材料的利用，減少或杜絕使用對(duì)大氣有污染的材料，比如含氯橡膠、氟利昂、石棉、樹脂這些有害材料，應(yīng)該盡量選擇相應(yīng)的替代材料，避免對(duì)環(huán)境的二次污染。

3.2 結(jié)構(gòu)簡潔

在保證環(huán)保機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，盡量做到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡潔。這樣有利于減輕環(huán)保設(shè)備的自重，提高各零件的使用效率，延長使用時(shí)間。此外設(shè)備的低振低噪設(shè)計(jì)也非常重要，盡量避免發(fā)動(dòng)機(jī)與整體框架的共振，防止因震動(dòng)導(dǎo)致儀表盤指針不準(zhǔn)和震落。我們可以通過直接由液壓馬達(dá)帶動(dòng)冷卻風(fēng)扇的改進(jìn)型措施，并將發(fā)動(dòng)機(jī)密封起來減少噪聲污染的措施。又如可以通過設(shè)計(jì)對(duì)液壓管路排列來降低液壓系統(tǒng)油泵振動(dòng)、閥節(jié)流和油管振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲，充分運(yùn)用隔音材料在機(jī)械噪聲源處的設(shè)計(jì)密封，從源頭上阻斷噪聲污染，發(fā)動(dòng)機(jī)的采購也要滿足國家“四低”（低油耗、低公害、低噪聲、低振動(dòng)）的標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 人性化設(shè)計(jì)

在駕駛室設(shè)計(jì)當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)遵循阻燃性能高、隔音效果好、保溫效應(yīng)明顯、減振功能較強(qiáng)環(huán)保的材料，在提高駕駛室工作人員舒適度的同時(shí)，保證駕駛室內(nèi)的環(huán)保性和密閉性，同時(shí)駕駛室內(nèi)的空調(diào)也盡量使用無氟冷暖型空調(diào)，同時(shí)操作桿、方向盤和儀表盤也應(yīng)該設(shè)計(jì)合理，以方便舒適為基本原則，可以請(qǐng)有多年駕駛經(jīng)驗(yàn)的師傅提供指導(dǎo)，以便操作簡單快捷?？傊?，整個(gè)設(shè)計(jì)必須遵循人性化、科學(xué)化的基本原則。

3.4 外觀精美

環(huán)保設(shè)備是城市的一張名片，其欣賞性直接關(guān)系到城市形象和市政建設(shè)整體水平。尤其是穿梭在大街小巷的清潔環(huán)境的環(huán)保設(shè)備，可以說在一定程度上都是一道流動(dòng)的風(fēng)景線。因此，在環(huán)保機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，一定要注意設(shè)備外觀的美麗，顏色也盡量使用綠色，輔助以白色和黃色，體現(xiàn)環(huán)保性。黃色和白色也有利于其在作業(yè)時(shí)，提醒其他車輛予以避讓或者減速慢行。環(huán)保標(biāo)志應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)清晰明了的特征；在整體風(fēng)格又要與周圍的環(huán)境相協(xié)調(diào)一致，從而能夠激發(fā)人們保護(hù)環(huán)境的意識(shí)。

3.5 智能設(shè)計(jì)

由于環(huán)保設(shè)備在作業(yè)時(shí)，其面臨的交通環(huán)境較為復(fù)雜，因此操作設(shè)計(jì)盡量采用全自動(dòng)換檔裝置，減少師機(jī)操作時(shí)間，防止師機(jī)因操作而分散注意力，而導(dǎo)致交通事故。還應(yīng)該設(shè)計(jì)電子監(jiān)控與故障自診斷系統(tǒng)，有利于減少重復(fù)操作，對(duì)于出現(xiàn)的故障可以對(duì)癥下藥，及時(shí)排除和解決；此外還應(yīng)該設(shè)計(jì)自動(dòng)裝卸垃圾手臂和置換密閉系統(tǒng)，可減少人工操作對(duì)人體的傷害和對(duì)環(huán)境的污染。

4 環(huán)保設(shè)別的控制技術(shù)優(yōu)化及應(yīng)用

雖然近些年來，我國提高了對(duì)環(huán)境保護(hù)的力度，加大了對(duì)環(huán)保設(shè)備的研發(fā)，同時(shí)也取得了一定的成績，但是在環(huán)境保護(hù)設(shè)備的技術(shù)優(yōu)化方面仍然還有很大程度的提升空間，具體而言可以從以下幾個(gè)方面優(yōu)化。

4.1 控制技術(shù)優(yōu)化

常用的控制技術(shù)是單變量的控制，各系統(tǒng)之間沒有相互協(xié)調(diào)的機(jī)制，而最優(yōu)的控制技術(shù)是多變量的控制，內(nèi)部各子系統(tǒng)具有基于設(shè)備和相互協(xié)調(diào)、裝置運(yùn)行特性的數(shù)學(xué)模型預(yù)測功能以及明確的優(yōu)化控制目標(biāo)等特性。這種優(yōu)化控制技術(shù)具有軟件和智力技術(shù)，它不僅不會(huì)產(chǎn)生污染而且也不會(huì)消耗資源，它是一種綠色的高科技產(chǎn)品技術(shù)，所以我們應(yīng)該大力推廣和研究多變量的控制技術(shù)。

優(yōu)化控制技術(shù)可以有效保障系統(tǒng)子系統(tǒng)的運(yùn)行，通過計(jì)算機(jī)為實(shí)施優(yōu)化控制技術(shù)提供了一個(gè)平臺(tái)，通過二者的有機(jī)結(jié)合可以大大提高環(huán)保設(shè)備的工作效率。以除塵設(shè)備為例，如果能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能的最優(yōu)化，那么就能夠達(dá)到環(huán)保的最佳狀態(tài)。所以，要提高設(shè)備的除塵效率，減少空氣中的粉塵含量，提高空氣質(zhì)量，改善環(huán)境，我們不僅要在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上進(jìn)行優(yōu)化，而且還要在管道、電機(jī)風(fēng)機(jī)、風(fēng)量調(diào)節(jié)閥、變頻器等的選擇和搭配上要實(shí)現(xiàn)最優(yōu)，可以通過DCS系統(tǒng)，利用優(yōu)化控制技術(shù)，來實(shí)現(xiàn)環(huán)保和節(jié)能。因此，實(shí)施優(yōu)化控制策略是提高環(huán)保設(shè)備工作效率的重要途徑。

4.2 環(huán)保設(shè)備自動(dòng)控制

所謂自動(dòng)控制是指在沒有人直接參與的情況下，利用外加的設(shè)備或裝置，使機(jī)器、設(shè)備或生產(chǎn)過程的某個(gè)工作狀態(tài)或參數(shù)自動(dòng)地按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行。這里所說的自動(dòng)控制是相對(duì)人工控制概念而言的。環(huán)保設(shè)備的自動(dòng)控制要求有明顯的顯示裝置能夠?qū)φ麄€(gè)系統(tǒng)的操作參數(shù)顯示而且起到相應(yīng)的預(yù)警作用。此外，還應(yīng)該能夠?qū)Τ隹诹髁俊⒎蹓m溫度、通風(fēng)量、壓力、主要設(shè)備的工作時(shí)間等方面進(jìn)行預(yù)警和記錄。隨著國家的環(huán)境監(jiān)測的重視程度越來越高，科學(xué)技術(shù)的越來越發(fā)達(dá)，我們應(yīng)該在設(shè)備控制當(dāng)中嵌人相應(yīng)的自動(dòng)傳輸接人口，能夠隨時(shí)和環(huán)保部門進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，便于及時(shí)準(zhǔn)確對(duì)企業(yè)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測。

5 結(jié) 語

環(huán)保事業(yè)的成功與否直接關(guān)系到整個(gè)城市的良好形象，節(jié)能環(huán)保設(shè)備的優(yōu)良與否是一個(gè)城市形象的標(biāo)尺。良好的環(huán)境保護(hù)設(shè)備，有助于改善城市環(huán)境衛(wèi)生，有利于改善人與社會(huì)的關(guān)系，有利于人與自然和諧相處，同時(shí)也是踐行可持續(xù)發(fā)展的重要體現(xiàn)，因此，我們應(yīng)該高度重視環(huán)境保護(hù)的重要性，加大環(huán)保設(shè)備的研發(fā)和使用力度，優(yōu)化環(huán)保設(shè)備設(shè)計(jì)，提高環(huán)保設(shè)備性能。

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊文敏.CAD/CAE在機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2010，（1）：106-107，125.

[2] 周翠紅，陳家慶，孔惠.環(huán)境工程特色專業(yè)的建設(shè)與探索[J].化工高等教育，2010，（6）：16-18.

[3] 梁存珍，朱玲，陳家慶，等.環(huán)境工程專業(yè)強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)的探索[J].中國成人教育，2009，（8）：118-119.

[4] 趙素芬，高柏，謝勝軍.東華理工大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)教學(xué)改革與實(shí)踐[J].東華理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，（4）：392-295.

[5] 馬登軍，吳發(fā)超.突出實(shí)踐能力，提高教育教學(xué)質(zhì)量：環(huán)境工程系重視實(shí)踐教學(xué)、突出能力培養(yǎng)辦學(xué)特色的構(gòu)建[J].華北科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，（2）：111-113，120.

[6] 李文忠，金清肅，趙小明.機(jī)械基礎(chǔ)類課程設(shè)計(jì)中計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用[J].機(jī)械管理開發(fā)，2010，（4）：183-184.