5。1。1 绘制零件 30

5。1。2 绘制装配体 31

5。2 ANSYS 建模及热力学分析 31

5。2。1 ANSYS 建模 31

5。2。2 瞬态热分析结果 32

5。3 热力学分析小结 38

总结与展望 39

致 谢 40

参考文献 41

第一章 绪论

随着人们食品卫生安全意识的不断提高，监管部门对于食品卫生要求越来越严 格，食品加工企业对于产品的灭菌效果也有了更高的要求，企业迫切需要灭菌效果更 好、灭菌效率更高的灭菌生产线。论文网

1。1 选题目的及意义

近几年，随着三鹿奶粉等特大食品安全事故的发生，我国对于食品安全问题高度 重视起来，人们也一直密切关注食品安全卫生的问题。从定义上，采用强烈的理化因 素使任何物体内外部的一切微生物永远丧失其生长繁殖能力的措施，称为灭菌。灭菌 的实质是使食品处于特定温度和特定压力下保持一段时间，从而使目标微生物高温失 活。在目前的食品工业生产中，对于食品的消毒灭菌处理不仅在成本中占比较高，更 事关企业的生死存亡。我国的工业技术在快速发展的同时，食品灭菌技术一直为取得 突破性进展，仍然使用传统的间歇灭菌工艺和设备，灭菌的效率较低，浪费了大量的 人力、物力[1]。

本课题旨在设计一款连续灭菌生产线，使其可以连续完成灭菌过程的六大阶段， 实现批量连续灭菌，进而大大节省灭菌时间，同时提高生产效率，解放人力。并且使 灭菌过程各阶段的温度和相应的效果实时控制，可以有效提高灭菌效果和产品合格 率，减少不必要的返工，降低成本。

1。2  国内外研究现状及发展趋势

1。3  主要研究内容及章节安排

设计一种针对瓶筒液体食品的连续灭菌自动生产线，包括：物品上下料系统，主 筒灭菌系统、控制系统（显示工作过程）。根据总体设计的要求，进行动线主筒设计 及热力学分析。以灭菌器自动线为研究对象，设计灭菌系统主筒及其相关配件，对其 内流体的流动传热进行了模拟和分析。

1) 第二章主要介绍团队进行灭菌自动线设计的总体思路，由总体结构入手，对本次 设计的灭菌主筒、工作流程进行总体结构介绍，为后文数学建模提供框架依据。

2) 第三章主要介绍灭菌过程的热力学方程，根据灭菌的工艺要求，结合传热学知识， 对灭菌过程的灭菌主筒和进入主筒的瓶筒食品进行数学分析，由灭菌温度要求出 发，确立了灭菌各环节的时间，为后文主筒尺寸设计提供理论支撑。

3) 第四章主要介绍主筒设计，由总体设计和数学分析数据出发，根据压力容器设计 规范，对主筒各部分尺寸、形状进行设计，完成各配件如：鞍座、封头、疏水阀 等的选型工作。为了检验设计合理性，进行了应力分析，包括主筒、封头、鞍座 的应力校核。

4) 第五章主要介绍有限元仿真结果，使用 ANSYS 软件对瓶体在灭菌过程的预热、 加热、冷却三环节的瞬态传热分析，由分析数据出发，判断灭菌效果，并在间接 上验证了数学分析数据结果的正确性。

第二章 灭菌生产线总体设计及主筒总体设计