【正文】 高性能聚酯加熱與噪音絕緣。其 用于清洗實(shí)驗(yàn)室玻璃器皿， 是 專門化設(shè)計(jì)的全系列清洗系統(tǒng)產(chǎn)品。（ 2）效率高：由于某些實(shí)驗(yàn)受到溫度，時(shí)間等條件的制約，所以需要實(shí)驗(yàn)瓶及時(shí)的洗干凈，最好可以保證不同規(guī)格的瓶同時(shí)進(jìn)行清洗。 2 方案設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)要求 （ 1） 保證把瓶沖洗干凈，即在待洗瓶沖洗后，其內(nèi)壁有一層較薄的水膜，瓶子潔凈透明 [3]。 實(shí)驗(yàn)用細(xì)頸瓶清洗機(jī) 的 方案選擇 洗滌方法的選擇 目前，洗瓶的基本方法主要有三種 [4]： （ 1）浸泡：將待洗瓶浸沒(méi)于一定濃度，一定溫度的洗滌劑中，利用其化學(xué)能和熱能來(lái)軟化，乳化或溶解黏附于瓶上的不潔凈物，并加以殺菌。 （ 3）刷洗： 用旋轉(zhuǎn)的毛刷將瓶?jī)?nèi) 的污物刷洗掉。針對(duì)實(shí)驗(yàn)用細(xì)頸瓶而言，其瓶口細(xì)長(zhǎng)，瓶身較大，大多數(shù)實(shí)驗(yàn)者是采用人工的晃動(dòng)并輔以刷洗進(jìn)行清洗的，由于刷子很難接觸到瓶?jī)?nèi)所有的點(diǎn)，所以費(fèi)時(shí)費(fèi)力，綜合上述方法，該清洗機(jī)采用了噴射的洗滌方式，避免了刷子清洗時(shí)的不便，對(duì)于十分難洗東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院（自考）畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 7 的瓶，可以先浸泡一會(huì)，再進(jìn)行噴射。 該噴頭噴射 時(shí)只能噴射至一點(diǎn)，幾乎沒(méi)有霧化效果，所以不適合應(yīng)用在細(xì)頸瓶的清洗中 [5]。其被廣泛應(yīng)用于手動(dòng)噴霧器和園林噴霧機(jī)上。最常用的扁扇角度是 80 度和 110 度。 （ 4） 氣滴噴頭：該噴頭從 1997 年下半年才開(kāi)始在歐洲流行。 但是該噴頭的制造成本較高。 （ 6）轉(zhuǎn)子噴頭：轉(zhuǎn)子噴頭產(chǎn)生的霧滴較小，較容易隨風(fēng)漂移。 圖 4 噴頭形狀示意圖 圖 5 噴射效果圖 本機(jī)的設(shè)計(jì)參考了全自動(dòng)洗瓶機(jī)的洗滌工藝。 而對(duì)于化學(xué)用瓶來(lái)說(shuō)，實(shí)驗(yàn)者都是先用自來(lái)水沖洗，再用蒸餾水沖洗。首先，洗滌液依靠重力 的作用 通過(guò)單向閥和管道泵 2 流入高壓泵的進(jìn)水口，并經(jīng)其加壓后 對(duì)噴頭供水，沖洗待洗瓶。當(dāng)洗滌液和自來(lái)水沖洗的總時(shí)間達(dá)到時(shí)間繼電器 Ⅰ的設(shè)定時(shí)間時(shí)，系統(tǒng)斷電，沖洗完畢。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室我們經(jīng)常會(huì)看到一些夾具，通過(guò)那些手動(dòng)的小夾具，我設(shè)計(jì)出了如下的夾具： 夾具結(jié)構(gòu) 該夾持機(jī)構(gòu)采用箱蓋和彈簧組合作用的方式夾緊待洗瓶。過(guò)程如下： 圖 10 待洗瓶 夾持過(guò)程圖 箱蓋夾板支撐彈簧小觸頭待洗瓶東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院（自考）畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 12 3 實(shí)驗(yàn)用細(xì)頸瓶清洗機(jī) 的 參數(shù)設(shè) 計(jì) 計(jì)算 壓力損失計(jì)算 根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量以及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為了保證噴入瓶?jī)?nèi)的水及時(shí)的流出，可以?。?jiǎn)蝹€(gè)噴頭的流量 q0= 106m3/s,噴頭的出口壓力為 P0=。金屬管道：其主要特點(diǎn)有：耐高溫，高壓，質(zhì)量大，但不防腐蝕。 因此擁有金屬管堅(jiān)固耐高壓及塑料管抗酸堿耐腐蝕的雙重特性，又增加兩者所沒(méi)有，可彎曲有塑性的特點(diǎn)。 (1)高密度聚乙烯（ HDPE）管 ，冷水管：適用于常溫時(shí)，最高溫度 60℃ ， 適用壓力 10kg/cm2以上。 3 耐 溫 、耐 壓 ： 23 BAR 以上壓力，冷 熱 水 循環(huán) 作加速老化 試驗(yàn) ，均 無(wú) 漏水 現(xiàn)象 。分析足以 說(shuō) 明，Ｋ iTEC 管及接 頭 之各 種 配合，皆能保持其管路系 統(tǒng) 永久之 壽命 ，故世界各 工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家均紛紛引進(jìn)和采用。故： λ 2=64/ Re2=64/1192= λ 3=64/ Re3=64/954= λ 4=64/ Re4=64/715= λ 5=64/ Re5=64/477= λ 6=64/ Re6=64/239= 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院（自考）畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 16 壓力損失分別為： 側(cè)管為△ P42=λ 2 l2ρ v22/2 d2= 1000 = Pa 其他直管△ P42=λ 2 l0ρ v22/2 d2= 1000 = Pa △ P43=λ 3 l0ρ v22/2 d2= 1000 = Pa △ P44=λ 4 l0ρ v22/2 d2= 1000 = Pa △ P45=λ 5 l0ρ v22/2 d2= 1000 = Pa △ P46=λ 6 l0ρ v22/2 d2= 1000 = Pa 總壓力損失 ： △ P4=2△ P42+△ P42′ +3(△ P43+△ P44+△ P45+△ P46) =2 ++3 (+++) = Pa 噴頭下部連接管的壓力損失 取壓力損失系數(shù)為 [13]ξ 4= 接頭直徑 d3= 截面積 F3=π d32/4= () 2/4= 103㎡ 速度 v7= q0/ F3= 106/ 103= 壓力損失△ P5=16ξ 4ρ v72/2=16 1000 () 2/2= 連接管直徑 d4= 長(zhǎng)度 l3= 取銅管的粗糙度為△ = 截面積 F4=π d42/4= () 2/4= 106㎡ 速度 v8= q0/ F4= 106/ 106= m/s 雷諾數(shù) Re7=v8 d4/ν = 106=3158 因?yàn)?Re7＞ 2320，且 Re7＞ 597（ d4/△） 所以λ 7=(△ /d4） = 總壓力損失△ P6=16λ 7l3ρ v82/2 d4=16 1000(2 ) = 噴頭壓力損失 由于噴頭直接接觸洗滌液，并且有和反應(yīng)過(guò)的化學(xué)物質(zhì)接觸的機(jī)會(huì)，所以其應(yīng)該耐腐蝕，不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。內(nèi)徑取 D1 = ,波紋節(jié)距取 S=， v9= v8=個(gè)噴頭壓力損失為 ： △ P7 = n[1( D1/ D1+)2] 2ρ v92/2 =11 [1(+ ) 2] 2 1000(） 2/2 = 16 個(gè)噴頭總壓力損失為△ P8 =16△ P7=16 = 噴頭內(nèi)部壓力計(jì)算 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，噴頭的出口壓力為 ～ MPa 時(shí)，才能將瓶沖洗干凈。運(yùn)用 Excel 單變量求解 [17] [18]的方法分析噴頭的縫隙傾角大?。? 表 1 噴頭螺旋傾角計(jì)算表 圈數(shù) 參數(shù) 1 2 3 4 5 6 螺旋傾角 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院（自考）畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 18 (176。 經(jīng)過(guò)查詢資料，可以采用 3D1SZ 系列的高壓柱塞泵。如 圖 13 所示： 該清洗機(jī)一次可以洗 16 個(gè)細(xì)頸瓶。 為了美觀， 這里 長(zhǎng)度與噴箱長(zhǎng)度相同， 取 700mm， 寬度取 200mm， 高度取 300mm . 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院（自考）畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 20 4 機(jī)器特點(diǎn)和注意事項(xiàng) 本機(jī)最大的創(chuàng)新點(diǎn)是采用了螺旋縫隙式錐形噴頭，這樣的設(shè)計(jì)會(huì)使水沿著螺旋紋縫隙噴出，形成圓球面的形狀，更大的增加了噴射水與瓶壁的接觸面積，非常有利于洗滌。 （ 3）不要 將及其放置于過(guò)于潮濕的環(huán)境中，以免電路部分老化加快。 以 下是對(duì)本設(shè)計(jì)的總結(jié) ： （ 1）通過(guò)調(diào)查研究，分析了實(shí)驗(yàn)用細(xì)頸瓶清洗機(jī)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 ； （ 2） 通過(guò)分析細(xì)頸瓶的形狀特點(diǎn)，確 定了本實(shí)驗(yàn)用細(xì)頸瓶清洗機(jī)的工作原理和流程 ； （ 3） 通過(guò)分析噴頭類型和特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了本機(jī)的錐形螺旋縫隙式噴頭，并且運(yùn)用 Excel 確定了噴頭的螺旋縫隙傾角 ； （ 4） 運(yùn)用 Solidwork 軟件完成了對(duì)本機(jī)的總體布局設(shè)計(jì) ； （ 5） 通過(guò)計(jì)算液體壓力損失 ,完成了對(duì)本機(jī)所應(yīng)用到的高壓泵和管道泵的選擇設(shè)計(jì) ； （ 6） 根據(jù)細(xì)頸瓶的大小和數(shù)量 ,完成了對(duì)噴箱和洗滌液 箱 的設(shè)計(jì) . 該機(jī) 采 用了錐形螺旋縫隙式噴頭， 沖洗效果好，使用方便，節(jié)省了沖洗時(shí)間，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，并且將洗滌液回收循環(huán)利用，節(jié)約了洗滌液資源，做到了環(huán)保。 論文的選題、試驗(yàn)以及論文的寫作自始至終都是在導(dǎo)師 的 認(rèn)真、細(xì)致的指導(dǎo)和精心的安排下