ZLG-0.4型试验用冻干机的设计.doc

本科毕业设计(论文)题目：ZLG-0.4型试验用冻干机的设计系 （部）： 机电信息系 专 业： 机械设计制造及其自动化班 级： 学 生： 学 号： 指导教师： 本设计包含说明书及设计图纸，QQ2297806922013年 05月 毕业设计（论文）任务书系 别 机电信息系 专业 机械设计制造及其自动化 班 姓名 学号 1.毕业设计（论文）题目： ZLG-0.4型试验用冻干机的设计 2.题目背景和意义：冷冻干燥技术已广泛应用于医药和食品行业，宇航及新材料的研制等领域。目前，冻干工艺主要是靠实验摸索。每一种新产品的开发，最初都是在小型试验型设备上通过实验逐渐摸索，确定合理的冻干工艺，再进行中试和大量生产。而目前实验型冻干设备大都是针对药品的，对于其他产品的开发并不适合，开发一种多功能的实验性冻干设备具有较广泛的应用前景。 3.设计(论文)的主要内容（理工科含技术指标）： 设计一台试验性冻干设备，冻干面积为 0.4m2。整体方案，干燥室，捕水器，其余零部件的设计。要求隔板温度均匀，测量系统需进一步完善。 4.设计的基本要求及进度安排（含起始时间、设计地点）： 1-2周：查找资料，熟悉课题； 3-5周；总体方案的设计； 6-9周：完成装配图； 10-13 周：完成零部件图； 14-18周：完成论文及翻译，准备答辩。 5.毕业设计（论文）的工作量要求 撰写不少于15000字论文 实验（时数）*或实习（天数）： 100机时 图纸（幅面和张数）*： 3张0#图纸 其他要求： 查阅资料不少于10份 指导教师签名： 年 月 日 学生签名： 年 月 日 系主任审批： 年 月 日说明：1本表一式二份，一份由学生装订入册，一份教师自留。2 带*项可根据学科特点选填。 ZLG-0.4型试验用冻干机的设计摘 要真空冷冻干燥（Vaccum Freeze-Drying，简称冻干）是将物体冻结到共晶点温度以下，然后在较高的真空条件下通过升华干燥除去物体中水分的一种干燥方法。随着制冷、真空、生物、电子等技术的发展，真空冷冻干燥设备现在已广泛的应用于医学、生物学、药学、农业等领域，目前还应用于分子生物学、基因工程学、新型生物医学、中药新制剂、高品质方便食品、考古学、粉末材料制造等领域。目前对冻干设备性能的研究已引起广泛的兴趣和重视。该机广泛用于食品工业、化学工业、医药工业、电子工业等行业的实验研究部门，已是基础科学研究中必不可少的基本手段，为生产小样生物制品与实验研究提供了一种新型加工设备。本文介绍了ZLG-0.4型试验用真空冷冻干燥机的工作原理、结构特点、设计计算。ZLG-0.4型冻干机是冻干合一型。本机具有加热和制冷的功能。能对物料进行干燥。它由干燥箱、水汽凝结器（捕水器）、加热系统、真空系统、制冷系统和电气控制系统六大部件组成。设计的主要部分是干燥箱、水汽凝结器（捕水器）、真空系统和制冷系统。冻干箱中设工件架，工件架上设有搁板，用来搁置冻干的物料。冻干箱工作温度范围-60-+80左右。搁板工作温度范围+125-55。水汽凝结器用来凝结物料升华产生的水汽，用接管和冻干箱相连。制冷循环一般为复叠式，制冷系统中涉及两个热力膨胀阀和两个电磁截止阀，分别通向冻干箱和捕水器，两个电磁截止阀相互连锁，一个开启时，两一个关闭状态。真空系统包括冻干箱，捕水器和真空管道，选择真空泵，选旋叶泵。加热系统，冻干箱的隔板的升温采用管状加热器直接加热。关键词：冻干机；性能；结构；设计；ZLG - 0.4 Experimental Design of the LyophilizerAbstractVacuum freeze-drying is a kind of dry method，which is to freeze the object below the eutectic point temperature ，then pass the sublimation to obviate the moisture from the object under the condition of higher vacuum.With the development of refrigeration，vacuum，biology，electronics，etc.，now vacuum freeze-drying equipments have already applied to the realms extensively，such as medical science，biology，pharmacy and agriculture，etc，so far they still apply to the molecular biology， genetic engineering， new biomedical science，new type Chinese herbal medicine，high-quality convenient food， archeology and the powder material manufacturing etc.Researches on the function of vacuum freeze-drying equipment have already caused the extensive interest and value.This article describes the ZLG-0.4-type test with vacuum freeze-drying machine works，structural features，design calculations.ZLG-0.4-scale freeze-dried unity. This machine has a heating and cooling function.The material to dry.It consists of oven，condensation (water catching)，heating system，vacuum system，cooling system and electrical control system composed of six parts.The primary components of the oven， condensation (water catching)，vacuum and cooling systems.The freeze-dried box set the frame of the workpiece，the workpiece rack has a shelf used to shelve the lyophilized material. Lyophilized box Operating temperature range -60 - +80 C. The shelf operating temperature range +125-55 . The condensation is used to condense the material sublimation of water vapor generated with takeovers and lyophilized box connected.Refrigeration cycle is generally complex cascade，involving two thermal expansion valve and two solenoid shut-off valve in the cooling system，leading to the freeze-dried box and water catching the two solenoid shut-off valve chain to each other，an open，Close state.The vacuum system consists of freeze-dried case of water traps and vacuum，to select vacuum pump，selected rotary vane pump.Heating system。Keywords：Freeze-drying；Performance；Structure；Desig 目 录1 绪论1 1.1 真空冷冻干燥的原理、特点及其应用领域1 1.2 冻干历史和发展概况2 1.3 真空冷冻干燥的发展概况3 1.4 我国冻干的历史3 1.5 我国冻干的现状及发展前景5 1.6 实验用冻干机的国内外研究现状 6 1.7 本课题研究内容72 真空冷冻干燥的理论基础8 2.1 冻干的基本原理8 2.2 真空冷冻干燥的基本过程82.2.1 物料制品的准备及预冻过程82.2.2 一次干燥（升华干燥）过程92.2.3 二次干燥（解析干燥）过程102.2.4 后处理123 ZLG-0.4型真空冷冻干燥机13 3.1 整体结构 13 3.2 干燥室的设计143.2.1 搁板的设计153.2.2 搁物架架体的设计163.2.3 水管的设计173.2.4 箱体强度的计算203.2.5 保温层厚度的确定213.2.6 观察窗213.2.7 真空规213.2.8 干燥室热负荷的计算21 3.3 真空系统的设计与计算223.3.1 真空体放气量的计算233.3.2