绿色设计在50kW级热气机发电机组设计中的应用研究

摘要

绿色设计(GreenDesign)是20世纪80末出现的一股国际设计潮流。这一潮流的出现源于人们对现代科技文明所引起的环境及生态问题所进行的反思,也体现了设计师道德和社会责任心的回归。同时,随着政府立法和公众环保意识的逐渐增强,绿色消费也已经渐渐成为人们的共识,绿色产品日趋受到欢迎。在绿色消费意识指导下,消费者不仅购买使用价值,还要购买产品的环境行为,把个人消费和身心健康、居室环境质量、区域生态环境、全球环境问题都联系起来。国际经济专家的分析认为,到2010年,绿色产品将成为世界主要商品市场的主导产品。绿色产品的设计和制造已经成为世界范围内的研究热点。针对动力产品包括热气机对环境造成的影响,各国采取了许多相应的措施,除了通过指定严格的排放法规,从政府的层面加快淘汰落后技术制造的动力产品,促进先进技术的开发和应用,另外各动力设备厂商对其动力产品开展绿色设计研究,使其产品对环境的影响降到最低也是一个必由途径。如果仅从热气机的使用性能角度来看,由于热气机的燃烧排放已远远超过国家所定排放标准的要求,如其燃烧天然气时的排放指标基本已满足并超过了欧五或国五标准,相对于许多内燃机来说,完全可以称为绿色发动机。但从产品的全寿命周期的角度来看,由于对加工过程及报废后等环节的处理来看,还未进行环境保护方面有效的考虑,如未考虑零部件的产品寿命终期的回收再利用设计,零部件基本以原材料的回收利用为主;设计中没有建立绿色设计评估模型,离绿色产品的设计要求有一定的距离,仍需要在热气机的绿色设计上进行必要的研究。本文基于现有国内外热气机发展技术,提出适合国情的热气机发电机组的产品绿色设计方法,研究如何将工业设计趋势中的绿色设计和热气机产品设计技术相结合,探讨合理的绿色热气机设计评估方法或评估模块,为热气机的绿色设计提供评估依据,从而达到热气机产品设计技术与产品使用环境协调的统一,为开发具有完全自主知识产权的热气机发电机组提供可行和有效的基于绿色设计理念的产品设计方法和技术手段。

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.1.1 热气机等动力和发电设备对环境的影响

1.1.2 各国应对环境污染采取的对策

1.2 开展热气机产品绿色设计研究的状况

1.2.1 绿色设计概念的提出

1.2.2 绿色设计在国内外的发展趋势

1.2.3 国内外开展热气机绿色设计研究的状况

1.2.4 绿色热气机的需求

1.2.5 目前国内在热气机设计方法和理念上的不足

1.3 研究的意义

1.4 论文的主要研究内容与方法

第二章 对热气机产品进行绿色设计的分析

2.1 绿色设计概述

2.1.1 绿色设计的定义

2.1.2 绿色设计的主要内容

2.2 传统热气机设计中溶入绿色设计的探讨

2.2.1 传统的热气机设计方法分析

2.2.2 热气机绿色设计的过程分析

2.2.3 几种热气机绿色设计方法的分析与比较

2.3 基于PDM 系统的热气机绿色设计方法分析

2.3.1 引言

2.3.2 产品数据管理技术（PDM）技术

2.3.3 基于PDM 系统的热气机绿色设计

2.4 本章小结

第三章 50kW 热气机的绿色设计应用探索

3.1 热气机结构和使用的简单分析

3.1.1 热气机的结构组成和工作原理

3.1.2 热气机发电机组的使用场合分析

3.2 基于PDM 的燃气热气机设计

3.2.1 制定总体设计原则

3.2.2 在PDM 系统中的设计工作

3.2.3 热气机的总体结构设计

3.2.4 热气机燃烧系统的设计示例

3.2.5 其它主要零部件的设计

3.2.6 热气机的整机外形设计

3.3 本章小结

第四章 热气机绿色设计评价体系的组成分析

4.1 引言

4.2 产品的绿色度概念

4.3 绿色设计的评价指标体系

4.3.1 指标体系建立的原则

4.3.2 指标评价体系的结构

4.4 热气机绿色设计的评价指标体系分析

4.4.1 技术先进性指标

4.4.2 经济性指标

4.4.3 环境协调性指标

4.5 热气机绿色设计的评价标准和方法分析

4.5.1 评价标准

4.5.2 评价方法

4.6 热气机绿色设计评价系统模型初探

4.7 50kW 燃气热气机经过绿色设计后绿色度的初步评估

4.7.1 引言

4.7.2 热气机零部件之间的连接方式改进比较和分析

4.7.3 热气机零部件所用材料及使用后的处理分析

4.7.4 热气机采用绿色设计对热气机设计的影响

4.7.5 热气机绿色设计的蜘蛛网方法评估

4.8 本章小结

第五章 全文总结和展望

参考文献

图表公式（附录）

致谢

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