浅析一种化学实验室节水装置

王蕾

背景介绍：

在各高校化学院系的用于基本专业技能训练的基础教学实验室里，常年安排的化学实验中有许多是涉及蒸馏或加热回流操作，数十名甚至数百名学生同时展开这类实验时，可以看到数套装置甚至是数十套装置的各自的冷却水排放口是直接通往下水道的，相当于数个甚至是数十个的水龙头同时开放着直接向下水道放水，这些冷却水是直接引自自来水，就在装置中流转一圈随即排入下水道；关注一下这个现象，就会了解到由此造成的水资源浪费有多么严重，上述水资源浪费情形是各高校化学院系水费开支常年居高不下的主要原因之一。另外，现有节水装置无法将水冷却到合适的温度，不利于水的二次利用。

为实现上述目的，现提供如下技术方案：

化学实验室节水装置，包括冷却塔、水泵、热交换器、贮水构造体、集水和配水管以及冷凝管；所述冷却塔上设有冷却塔进水管和冷却塔出水管；所述冷却塔出水管上设有水泵；所述冷却塔出水管连接在贮水构造体内部的热交换器上，通过热交换器和贮水构造体内的冷水进行热量交换；所述热交换器上部连接有水管，水管另一端连接在另一个热交换器上，该热交换器上部连接有冷却塔进水管；所述贮水构造体内置有冷却水，贮水构造体下部设有贮水构造体进水管和贮水构造体出水管，贮水构造体进水管和贮水构造体出水管连接在集水和配水管；所述集水和配水管上设有水龙头，水龙头上连接有冷凝管，冷凝管放置在实验台上；所述贮水构造体内设有温度传感器，可监测贮水构造体内温度变化。

作为进一步的方案：所述贮水构造体出水管上设有水泵。

作为再进一步的方案：所述热交换器是盘管式热交换器或翅片管式热交换器。

与现有技术相比，本装置有益效果是：

其设有两个贮水构造体，可对热水实施两次冷却，可两次储存水中携带的热量；结构合理，节能环保，可充分利用热水中携带的能量。

图1为化学实验室节水装置的结构示意图。

图2为化学实验室节水装置中热交换器的结构示意图。

图中：1-冷却塔，2-冷却塔出水管，3-冷却塔进水管，4-墙体，5-水泵，6-贮水构造体，7-热交换器，8-贮水构造体出水管，9-贮水构造体进水管，10-温度传感器，11-水龙头，12-集水和配水管，13-实验台，14-冷凝管。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本创新技术方案作进一步详细地说明。

请参阅图1-2，一种化学实验室节水装置，包括冷却塔1、水泵5、热交换器7、贮水构造体6、集水和配水管12以及冷凝管14；所述冷却塔1上设有冷却塔进水管3和冷却塔出水管2，用于进行水流交换；所述冷却塔出水管2上设有水泵5，用于增加水流速度；所述冷却塔出水管2连接在贮水构造体6内部的热交换器7上，通过热交换器7和贮水构造体6内的冷水进行热量交换；所述热交换器7由多段螺旋连接在一起的玻璃管组成；所述热交换器7上部连接有水管，水管另一端连接在另一个热交换器7上，该热交换器7上部连接有冷却塔进水管3；所述贮水构造体6内置有冷却水，贮水构造体6下部设有贮水构造体进水管9和贮水构造体出水管8，贮水构造体进水管9和贮水构造体出水管8连接在集水和配水管12，实现冷却水的水循环；所述集水和配水管12上设有水龙头11，水龙头11上连接有冷凝管14，冷凝管14放置在实验台13上，供实验室使用；所述贮水构造体6内设有温度传感器10，可监测贮水构造体6内温度变化，并通过显示器显示出来。

总结：

两个贮水构造体，可对热水实施两次冷却，可两次储存水中携带的热量；结构合理，节能环保，可充分利用热水中携带的能量是此次创实践的关键。