淺析一種化學(xué)實(shí)驗(yàn)室節(jié)水裝置

王蕾

背景介紹：

在各高校化學(xué)院系的用于基本專(zhuān)業(yè)技能訓(xùn)練的基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室里，常年安排的化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(xué)生同時(shí)展開(kāi)這類(lèi)實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(dāng)于數(shù)個(gè)甚至是數(shù)十個(gè)的水龍頭同時(shí)開(kāi)放著直接向下水道放水，這些冷卻水是直接引自自來(lái)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(gè)現(xiàn)象，就會(huì)了解到由此造成的水資源浪費(fèi)有多么嚴(yán)重，上述水資源浪費(fèi)情形是各高校化學(xué)院系水費(fèi)開(kāi)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(wú)法將水冷卻到合適的溫度，不利于水的二次利用。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，現(xiàn)提供如下技術(shù)方案：

化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shè)有冷卻塔進(jìn)水管和冷卻塔出水管；所述冷卻塔出水管上設(shè)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(guò)熱交換器和貯水構(gòu)造體內(nèi)的冷水進(jìn)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(gè)熱交換器上，該熱交換器上部連接有冷卻塔進(jìn)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(shè)有貯水構(gòu)造體進(jìn)水管和貯水構(gòu)造體出水管，貯水構(gòu)造體進(jìn)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(shè)有水龍頭，水龍頭上連接有冷凝管，冷凝管放置在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上；所述貯水構(gòu)造體內(nèi)設(shè)有溫度傳感器，可監(jiān)測(cè)貯水構(gòu)造體內(nèi)溫度變化。

作為進(jìn)一步的方案：所述貯水構(gòu)造體出水管上設(shè)有水泵。

作為再進(jìn)一步的方案：所述熱交換器是盤(pán)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(shè)有兩個(gè)貯水構(gòu)造體，可對(duì)熱水實(shí)施兩次冷卻，可兩次儲(chǔ)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(xué)實(shí)驗(yàn)室節(jié)水裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(jìn)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(jìn)水管，10-溫度傳感器，11-水龍頭，12-集水和配水管，13-實(shí)驗(yàn)臺(tái)，14-冷凝管。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本創(chuàng)新技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。

請(qǐng)參閱圖1-2，一種化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shè)有冷卻塔進(jìn)水管3和冷卻塔出水管2，用于進(jìn)行水流交換；所述冷卻塔出水管2上設(shè)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(guò)熱交換器7和貯水構(gòu)造體6內(nèi)的冷水進(jìn)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(gè)熱交換器7上，該熱交換器7上部連接有冷卻塔進(jìn)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(shè)有貯水構(gòu)造體進(jìn)水管9和貯水構(gòu)造體出水管8，貯水構(gòu)造體進(jìn)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(shí)現(xiàn)冷卻水的水循環(huán)；所述集水和配水管12上設(shè)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(shí)驗(yàn)臺(tái)13上，供實(shí)驗(yàn)室使用；所述貯水構(gòu)造體6內(nèi)設(shè)有溫度傳感器10，可監(jiān)測(cè)貯水構(gòu)造體6內(nèi)溫度變化，并通過(guò)顯示器顯示出來(lái)。

總結(jié)：

兩個(gè)貯水構(gòu)造體，可對(duì)熱水實(shí)施兩次冷卻，可兩次儲(chǔ)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(shí)踐的關(guān)鍵。