ZLG-0.4型試驗用凍干機(jī)設(shè)計【含CAD圖紙、說明書】,含CAD圖紙、說明書,zlg,試驗,實驗,用凍干機(jī),設(shè)計,cad,圖紙,說明書,仿單 畢業(yè)設(shè)計（論文）中期報告 題目：ZLG-0.4型試驗用凍干機(jī)的設(shè)計 系 別 機(jī)電信息系 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 班 級 姓 名 學(xué) 號 導(dǎo) 師 2013年 3 月 10 日 1 設(shè)計（論文）進(jìn)展?fàn)顩r 開題報告以后，完成了凍干機(jī)的 整體方案的設(shè)計： 1.1 凍干箱的設(shè)計 將凍干機(jī)的凍干箱設(shè)計成?700mmx940mm,，容積為1.5m3長圓筒形，箱內(nèi)有二塊有效隔板，箱內(nèi)設(shè)2塊為有效擱板。凍干箱耗冷量的計算主要包括以下內(nèi)容： 1.1.1 冷卻被凍干物料耗冷量： 因被凍干物料不同,耗冷量是不同的。在通用凍干機(jī)的設(shè)計計算中,可以按最大裝料量計算,根據(jù)經(jīng)驗,最大裝料量為10kg/m2。每次降到一60℃的時間可取為τ=3 h。耗冷量為： qa=Ga(C1△t1+γ+C2△t2)/ τ 式中Ga。每次凍干最大裝料量,Ga=4kg；C1為凍干物料質(zhì)量比熱容,可按水計算,C1=4.18kJ/kg·℃(從20℃至0℃平均比熱容)；△t1為溫度差,△t1=20℃； γ為0℃水變成0℃冰的凝結(jié)熱,γ=2837kJ/kg；C2為冰從0℃降到一60℃時的平均比熱容,取C2=8.7kJ/kg·℃； △t2=60℃。因此 qa=4589.6 KJ/h 1.1.2 擱板降溫所需耗冷量： qb = Gb C△t/ τ 式中Gb為擱板重量,計算得Gb=20.1kg；C為擱板材料比熱容,取C=0.489kJ/kg·℃；其余符號同前。計算得： qb=263.4KJ/h 1.1.3 箱壁及箱內(nèi)其他零件的耗冷量： qc=Gc`C·△t/τ 式中Gc為箱壁及箱內(nèi)其它零件的總重量,計算得出，Gc=80kg；其余符號同前。 qc=1043.2kJ/h 1.1.4 圍欄的結(jié)構(gòu)傳熱量計算： qd=KF△t 中K為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù),K=λ/σ, λ為隔熱材料導(dǎo)致系數(shù)，查得λ=0.15kJ/m·h·℃，σ占為隔熱材料的厚度,取占=100mm,計算出K=1.5 kJ/時·h·℃；F為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的面積,計算得F=1.33m2；△t為凍干箱內(nèi)外溫差,△t=80℃； qd=4.28x1.33x80=455.4kJ/h 1.1.5 凍干箱總耗冷量： q=qa+qb+qc+qd=6351.6KJ/h 1.2 捕水器的設(shè)計計算 確定根據(jù)捕水器結(jié)構(gòu)設(shè)計，用來冷凝物料中升華的水蒸氣，保護(hù)真空泵正常工作的，捕水器是由不銹鋼制成的長圓筒形耐壓密封容器，內(nèi)裝有無縫不朽管制成的蛇形盤管蒸發(fā)器，捕水器位于凍干箱的下面，中間由管道和閥門連接。捕水器的箱門圓形的有機(jī)玻璃支撐的，可觀察水蒸氣內(nèi)捕水情況。 1.2.1 捕水器的結(jié)構(gòu)計算 捕水器所需凝霜面積可用下式計算： F=G/γ·σ 式中G設(shè)計的最大捕水量5kg； γ為霜的體積質(zhì)量,是變量,近似取0.5g/cm3； σ為霜層厚度,取0.006m。計算得F=1.67m2。選用?12的紫銅管，計算出管的總長度：L=F/πD=44.3m。在捕水器中分2路繞制，每路長22.5m。 1.2.2 捕水器所需冷量的計算 1.2.2.1 捕水器材料降溫的耗冷量： q1=(G1C1△t+H2C2△t+G3C3△t)/ τ 式中G為殼體材料重量,計算得G1=21kg；G2為殼體材料比熱容,0.5kJ/kg·℃；C2=C1,G2為封頭重量, G2=10kg；G3=0.376KJ/kg·℃, G3為換熱管重量,G3=16kg；G3為換熱管比熱容；△t為溫度差,取△t=80℃；τ為降溫時間,取τ=2.5h(比物料降溫快)。經(jīng)計算g,=688.5KJ/h。 1.2.2.2 保溫層傳熱耗冷量： q2=kF△t 式中k為保溫層傳熱系數(shù)，k=λ/σ=0.37；F為保溫層傳熱面積，計算得F=1.3m2；△t為傳熱溫差，取△t=80℃ q2=160KJ/h 1.2.2.3 水蒸氣凝結(jié)的耗冷量： q3=G·γ+ GC△t 式中G為單位時間的捕水量,取G=0.5kg/h； γ為凝結(jié)熱, γ=2513kJ/kg；(一10℃)；C為霜的比熱容,C=8.7kJ/kg·℃；△t為霜的溫降,取△t=80℃。 q3=1756KJ/h Q2=q1+q2+q3=2604.5KJ/h=726W 1.3 制冷系統(tǒng)和真空系統(tǒng)設(shè)計 制冷系統(tǒng)的設(shè)計，根據(jù)溫度的要求制冷系統(tǒng)設(shè)計成復(fù)疊式：根據(jù)制冷量的要求，用兩臺制冷壓縮機(jī)，低溫級制冷劑選用R13，高溫級制冷劑選用R12。制冷系統(tǒng)中涉及兩個熱力膨脹閥和兩個電磁截止閥，分別通向凍干箱和捕水器，兩個電磁截止閥相互連鎖，一個開啟時，兩一個關(guān)閉狀態(tài)。在制冷管路上包扎絕熱材料，以保證安全并減少冷損。真空系統(tǒng)設(shè)計，真空室放氣的計算，真空系統(tǒng)包括凍干箱，捕水器和真空管道。因為水蒸氣被捕水器抽走，所以配泵時不考慮抽水蒸氣的量，得出量為2.5Pa.L/S，選擇真空泵，選旋葉泵，計算得出有效抽速為Se為0.045L/S，實際選用2x-4型真空泵，抽取速度為4L/S。當(dāng)管道長度和閥門類型選好之后，計算管道的通導(dǎo)能力和閥門通導(dǎo)能力，繞后進(jìn)行真空系統(tǒng)的校核。 1.4 加熱系統(tǒng)和控制系統(tǒng) 加熱系統(tǒng)，凍干箱的隔板的升溫采用管狀加熱器直接加熱，最高使用溫度為80℃，加熱器可以更換?？刂葡到y(tǒng)的連鎖：（1）凍干箱制冷機(jī)開啟后，加熱器不能加熱。（2）制冷壓縮機(jī)、加熱器、真空泵只能有一個工作，凍干箱上的放棄閥不能放氣。（3）真空泵入口處的壓差閥與真空泵連鎖，停泵立即自動放氣。（4）制冷壓縮機(jī)采用延時自動控制，高溫壓縮機(jī)啟動后，低溫壓縮機(jī)自動啟動。 整機(jī)總體布置所有系統(tǒng)和構(gòu)建在一個機(jī)架內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)美觀大方，搬運方便。為了方便觀察實驗，采用聚丙稀有有機(jī)玻璃門，實驗產(chǎn)品凍干過程一目了然。 裝配圖如下： ‘ 凍干箱零件圖： 2 存在問題及解決措施 2.1存在的問題： (1) 如何使隔板加熱更加均勻。 (2) 如何捕水器盤管上結(jié)霜的均勻。 2.2解決的措施： (1) 管道與擱板鑄成一體,其導(dǎo)熱性能好,熱傳導(dǎo)均勻,則擱板溫度均勻；制冷、加熱管道在擱板內(nèi)分布均勻,相鄰兩管間距小,溫度亦均勻；制品、制品盤、擱板之間的接觸良好和接觸均勻的,制品升華面的溫度也就均勻。 (2).放置冷凝盤管要合理。 3 后期工作安排 3.1.完成全部的零部件圖 3.2.完成論文及答辯 指導(dǎo)教師簽字 年 月 日