随着人们生活水平的快速提升,越来越多的高品质、便捷的食品得到大家的青睐。冻干技术作为一种能获得高品质产品的重要技术手段,使得真空冻干机在越来越多的食品领域得到应用。首先,本文结合工程实际需求与生产线规划,确定冻干机基本结构形式,再基于产能和场地进一步确定冻干机的整体外形尺寸,确定FD50型真空冻干机整体方案。针对主要部件工作原理以及选择依据对其做初步介绍并进行各系统间的合理匹配,其中包括加热功率与加热系统方案、耗冷量与制冷方式选择以及系统抽空要求与真空泵组选取。其次,结合相关标准与实际生产需求,针对FD50型真空冻干机舱体,对其结构部分进行相关的理论计算与分析,确定舱体关键结构件参数,如内板的材料与壁厚、筋板的材料与截面尺寸、骨架矩管的材料与规格尺寸。确定好结构件关键参数后,使用ANSYS 15.0中Workbench建立简化模型并进行相关结构件的有限元仿真分析,由仿真分析结果对筋板材料选择进行了优化,同时验证结构强度满足使用需求。由确定的关键结构件参数并综合考虑使用时所需的其他功能性结构进行舱体设计,使用Autodesk Inventor 2019对舱体建立工程应用模型以用于实际生产。再次,基于温度场与压力场相关理论,分别使用Fluent进行设计工况下冻干过程中干燥舱内压力场分布与温度场分布仿真分析。仿真结果直观呈现出冻干机在设计工况下运行时,舱内压力场分布较均匀,而温度场分布则尚需进一步研究。最后,展示设备制造、设备安装、设备运行以及制品冻干在工程中的实际情况。由设备的运行情况与制品的冻干结果,表明本文设计开发的FD50型真空冻干机达到设计目标,并验证了温度场仿真分析结果的有效性。