淺析一種化學實驗室節(jié)水裝置

王蕾

背景介紹：

在各高校化學院系的用于基本專業(yè)技能訓練的基礎教學實驗室里，常年安排的化學實驗中有許多是涉及蒸餾或加熱回流操作，數(shù)十名甚至數(shù)百名學生同時展開這類實驗時，可以看到數(shù)套裝置甚至是數(shù)十套裝置的各自的冷卻水排放口是直接通往下水道的，相當于數(shù)個甚至是數(shù)十個的水龍頭同時開放著直接向下水道放水，這些冷卻水是直接引自自來水，就在裝置中流轉(zhuǎn)一圈隨即排入下水道；關(guān)注一下這個現(xiàn)象，就會了解到由此造成的水資源浪費有多么嚴重，上述水資源浪費情形是各高校化學院系水費開支常年居高不下的主要原因之一。另外，現(xiàn)有節(jié)水裝置無法將水冷卻到合適的溫度，不利于水的二次利用。

為實現(xiàn)上述目的，現(xiàn)提供如下技術(shù)方案：

化學實驗室節(jié)水裝置，包括冷卻塔、水泵、熱交換器、貯水構(gòu)造體、集水和配水管以及冷凝管；所述冷卻塔上設有冷卻塔進水管和冷卻塔出水管；所述冷卻塔出水管上設有水泵；所述冷卻塔出水管連接在貯水構(gòu)造體內(nèi)部的熱交換器上，通過熱交換器和貯水構(gòu)造體內(nèi)的冷水進行熱量交換；所述熱交換器上部連接有水管，水管另一端連接在另一個熱交換器上，該熱交換器上部連接有冷卻塔進水管；所述貯水構(gòu)造體內(nèi)置有冷卻水，貯水構(gòu)造體下部設有貯水構(gòu)造體進水管和貯水構(gòu)造體出水管，貯水構(gòu)造體進水管和貯水構(gòu)造體出水管連接在集水和配水管；所述集水和配水管上設有水龍頭，水龍頭上連接有冷凝管，冷凝管放置在實驗臺上；所述貯水構(gòu)造體內(nèi)設有溫度傳感器，可監(jiān)測貯水構(gòu)造體內(nèi)溫度變化。

作為進一步的方案：所述貯水構(gòu)造體出水管上設有水泵。

作為再進一步的方案：所述熱交換器是盤管式熱交換器或翅片管式熱交換器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本裝置有益效果是：

其設有兩個貯水構(gòu)造體，可對熱水實施兩次冷卻，可兩次儲存水中攜帶的熱量；結(jié)構(gòu)合理，節(jié)能環(huán)保，可充分利用熱水中攜帶的能量。

圖1為化學實驗室節(jié)水裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為化學實驗室節(jié)水裝置中熱交換器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-冷卻塔，2-冷卻塔出水管，3-冷卻塔進水管，4-墻體，5-水泵，6-貯水構(gòu)造體，7-熱交換器，8-貯水構(gòu)造體出水管，9-貯水構(gòu)造體進水管，10-溫度傳感器，11-水龍頭，12-集水和配水管，13-實驗臺，14-冷凝管。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施方式對本創(chuàng)新技術(shù)方案作進一步詳細地說明。

請參閱圖1-2，一種化學實驗室節(jié)水裝置，包括冷卻塔1、水泵5、熱交換器7、貯水構(gòu)造體6、集水和配水管12以及冷凝管14；所述冷卻塔1上設有冷卻塔進水管3和冷卻塔出水管2，用于進行水流交換；所述冷卻塔出水管2上設有水泵5，用于增加水流速度；所述冷卻塔出水管2連接在貯水構(gòu)造體6內(nèi)部的熱交換器7上，通過熱交換器7和貯水構(gòu)造體6內(nèi)的冷水進行熱量交換；所述熱交換器7由多段螺旋連接在一起的玻璃管組成；所述熱交換器7上部連接有水管，水管另一端連接在另一個熱交換器7上，該熱交換器7上部連接有冷卻塔進水管3；所述貯水構(gòu)造體6內(nèi)置有冷卻水，貯水構(gòu)造體6下部設有貯水構(gòu)造體進水管9和貯水構(gòu)造體出水管8，貯水構(gòu)造體進水管9和貯水構(gòu)造體出水管8連接在集水和配水管12，實現(xiàn)冷卻水的水循環(huán)；所述集水和配水管12上設有水龍頭11，水龍頭11上連接有冷凝管14，冷凝管14放置在實驗臺13上，供實驗室使用；所述貯水構(gòu)造體6內(nèi)設有溫度傳感器10，可監(jiān)測貯水構(gòu)造體6內(nèi)溫度變化，并通過顯示器顯示出來。

總結(jié)：

兩個貯水構(gòu)造體，可對熱水實施兩次冷卻，可兩次儲存水中攜帶的熱量；結(jié)構(gòu)合理，節(jié)能環(huán)保，可充分利用熱水中攜帶的能量是此次創(chuàng)實踐的關(guān)鍵。