1、 1 毕业设计毕业设计( (论文论文) )开题报告开题报告 题目：题目：小型试验用冻干机的设计小型试验用冻干机的设计 1 1 毕业设计（论文）综述（题目背景、研究意义及国内外相关研究情况）毕业设计（论文）综述（题目背景、研究意义及国内外相关研究情况） 1.1 1.1 题目背景题目背景 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
2、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。 1.2 1.2 研究意义研究意义 真空冷冻干燥(以下简称冻干)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。真空冷冻干燥技术是随制 冷、真空、生物、电子等技术的发展而迅速兴起的多学科综合性应用技术，除了在传 统的医学、生物学、药学、农业等领域得到广泛的应用外，目前已向分子生物学、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 领域发展。随着我国社会主义市场经济的高速发展和人民生活水平的迅速提高，
3、对冻 干技术的应用和冻干产品的需求日益增长。但在我国，冻干技术无论在理论研究还是 工艺水平、设备制造等方面与国际水平比较均有很大差距，因而近年来对冻干技术和 2 冻干设备性能的研究已引起广泛的兴趣和重视。 我国已生产出多台冻干机，但其性 能和功能仍不能满足市场的要求，与国外产品仍有很大的差距。如何缩小差距，使我 国生产的冻干机也能走出国门，走向世界，应该是我们真空冷冻干燥研究人员的责任 和使命。 实验室用冻干机应能适应药品、食品、生物制品和化工材料的冻干实验，热物理 系数测定，传热传质理论研究。因此，对其温度范围要求宽(-65一+90 )，能自动 调节温度和压力，设定、贮存、显示多条冻干曲线。
4、因为是实验用冻干机，又要求多 功能，所以它是非标准产品，冻干机厂家没有生产过，第一次生产出来并交到实验室 来的冻干机因性能不合格而退货。这台冻干机只是通过了初步的验收实验，在以后的 实验中是否能满足各种要求还不知道，因此，冻干机的性能研究提到了日程上来。 目前脱 lkg 水需要的能耗是冻干机最重要的指标，国际上这个指标为脱除 lkg 冰 晶需 1.2kw h 电左右。俄罗斯食品设计研究院的博士论文中曾给出脱 lkg 水，需消耗 lkwh 电能的报告，国内报道兰州科近真空冻干技术公司开发的节能型 JDG 系列食品 冻干机脱 lkg 冰的能耗为 0.55kwh。因此在冻干机上做纯水的冻干实验，以精
5、确计算 脱 lkg水需要的能耗是非常必须的。 另外，每一家生产冻干产品的企业，面对需求不断变化的市场，所选设备多为间 歇式冻干装置，多品种轮换生产，每试产一个新品种食品，求得其干燥工艺曲线，往 往耗费相当数额的人力、物力、财力。有的企业虽然买了小型试验机，但因在小试验 机上做出的样品都不能指导大冻干机生产因为结构不同，试验条件不同所致。作为 专门研究真空冷冻干燥技术与设备的研究生，对多功能型实验用冻干机结构以及性能 进行研究，来模拟大中型冻干机的生产过程，取得干燥工艺曲线，用来指导大中型冻 干装置的规模化生产是非常需要的，也是非常必要的。 1.3 1.3 国内外相关研究情况国内外相关研究情况
6、近几年来，国内在冻干设备及冻干工艺和冻干产品上发展非常迅速。生产医药用 冻干机的工厂由十年前的几家，发展到现在的十几家，医药用冻干机的水平也有了很 大的是高，全部执行了 GMP 标准，基本上都设置了自动清洗装置(CIP )，自动加盖机 构。998 年以前，我国生产的冻干机没有在位灭菌功能，1998 年以后，上海东富龙、 远东，北京的天利、速原等公司生产的冻干机基本上都带有在位灭菌(STP)功能。20 世纪 90 年代以后生产的冻干机，绝大部分采用计算机进行自动控制，从冻干机的运 行程序的设起、执行、修改，冻干过程中温度、真空度、时间、含水量等主要参数的 采集、显示、字储、控制，配套设备的运转，安全保护，故障处理等均能自动进行。 据统计，上海东奢龙科技有限公司近几年产品销售量已达到 200 台。在食品冻干机发 展上，沈阳新阳速东设备有限公司等有关单位，已经生产出多台大型食品冻干机，单 台最大冻干面积可达 100m 。 3 全国各地涌现出大大小小不少于 30 家的冻干设备的生产厂，这其中，有一部分是 真正的冻干设备国产化，促进国内冻干行业进步而努力攻关的大专院校和科
