专利名称：一种小型实验室循环冷却设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种实验室冷却设备，具体属于一种小型实验室循环冷却设备。
背景技术：
环境类实验室经常需要测定化学需氧量(C0D&)、氨氮、挥发酚等项目，测定过程中要对废水进行加热回流或蒸馏预处理，因此冷却装置是必不可少的。
目前高校实验室常用的冷却装置是自来水直流冷却系统，这种冷却方式造成了水资源的极大浪费。例如，重铬酸钾法测定C0D&时，测定一个水样(2个空白加2个平行样品为一组)加热回流2小时，整个实验过程冷却需要的自来水约为120-200升。同样，氨氮、挥发酚等其它项目的测定也都需要加热回流，每年实验室测定一个指标用于冷却的自来水在数十吨以上。
此外，某些边远地区水资源缺乏且供水不连续、不稳定，甚至有时野外作业时无现成水源，因此设计开发一个小型实验室循环冷却设备是必不可少的。发明内容
本发明的目的是提供一种适用于实验室的小型循环冷却设备，该设备水资源消耗少，冷却效果好，体积小，便于携带，结构简单，拆装方便，可用于野外作业，易于广泛推广。
本发明的目的是这样实现的该设备主要由循环潜水泵I、气泵2、箱体3、布气装置4、穿孔板5、调节池6、布水装置7、填料8、布水水泵9组成。所述的箱体3由穿孔板5分为上下两部分，上部装有填料8用于冷却，填料上方设有布水装置7，布水装置7和调节池6 中的布水水泵9连接；下部作为储水池用于储放冷却水，水面上方设有布气装置4，布气装置4与气泵2连接。
所述的布气装置4为穿孔管；所述的布水装置7为穿孔管或蘑菇头等。
工作原理首先冷却水经循环潜水泵对实验加热回流装置进行冷却，产生的热水通过布水装置喷洒在由穿孔板支撑的填料上形成水膜。当水温与外界温差小于设定值时， 经过填料的水直接进入储水池。当水温与外界温差大于设定值时，通过温控开关启动气泵， 此时空气由气泵经布气装置、穿孔板与水膜充分接触，对热水进行强化冷却，冷却后的水进入储水池循环使用。
与现有技术相比本发明具有如下优点和效果
实验结果表明，与自来水直流冷却系统相比，在鼓风强化冷却条件下，工作2小时测定系统节水率最高可达97. 7%，冷却效率最高可达98. 4%。
冷却后的水循环使用，可大大节约水资源。
该设备体积小、结构简单、拆装方便，既可用于实验室使用，也可用于野外作业。
该设备冷却效果好，节水效果明显，易于广泛推广。
图I :实验室小型循环冷却设备结构示意图
图中1_循环潜水泵、2-气泵、3-箱体、4-布气装置、5-穿孔板、6-调节池、7-布水装置、8-填料、9-布水水泵、10-溢流口。
图2小型实验室循环冷却设备在C0D&测定中流程图
图3小型实验室循环冷却设备在氨氮测定中流程图具体实施方式
如图I所示的一种小型实验室循环冷却设备，由循环潜水泵I、气泵2 (用于鼓风， 对系统进行强化冷却)、箱体3、布气装置4 (为穿孔管，将空气输送到填料中，与热水充分接触，使其冷却)、穿孔板5 (均匀布气，支撑填料)、调节池6 (通过溢流口 10调节热水水位，保证布水水泵正常工作)、布水装置7 (为蘑菇头，使热水形成花洒与空气充分接触，得到初步冷却，同时将热水均匀分布在填料层表面)、填料8 (填料为鲍尔环，在其表面形成水膜与空气充分接触，使热水得到充分冷却)、布水水泵9组成。循环冷却设备的箱体3由穿孔板5分为上下两部分，上部装有填料8用于冷却，填料上方设有布水装置7，布水装置7和调节池6 中的布水水泵9连接；下部作为储水池用于储放冷却水，水面上方设有布气装置4，布气装置4与气泵2连接。
工作时首先冷却水经循环潜水泵对实验加热回流装置进行冷却，产生的热水通过布水装置喷洒在由穿孔板支撑的填料上形成水膜。当水温与外界温差小于设定值时，经过填料的水直接进入储水池。当水温与外界温差大于设定值时，通过温控开关启动气泵，此时空气由气泵经布气装置、穿孔板与水膜充分接触，对热水进行强化冷却，冷却后的水进入储水池循环使用。
小型实验室循环冷却设备在水样C0D&测定过程中的应用实验
在C0D&测定过程中，要对水样加热回流2小时，此时需要冷却水进入加热回流冷凝系统，保证回流效果。本实施案例利用循环冷却设备向加热回流系统提供冷却水源，同时以自来水直流水源作为参照。其流程如图2所示。
本案例实验内容根据GB11914-89《水质化学需氧量的测定重铬酸盐法》进行。实验所用水样有两种，第一种是自配的已知CODra值为500mg/L的标准水样；第二种是采自某垃圾卫生填埋场的实际渗滤液水样，共3份水样，分别为水样I、水样2、水样3。标准水样和水样I在高温季节(气温25 30°C )测定。水样2，水样3在常温季节(气温15 25°C ) 测定。每份水样测定3个平行值，取平均值作为最终结果。实验中利用常规自来水水源作为对照。对最终结果进行误差分析及差异显著性分析。其结果见表I。
表I两种冷却系统下各水样CODra测定过程中各项指标值
权利要求
1.一种小型实验室循环冷却设备，其特征在于包括箱体(3)，所述箱体(3)由穿孔板(5)分为上下两部分，上部装有填料(8)，填料上方设有布水装置(7)，布水装置(7)和调节池(6 )中的布水水泵(9 )连接；下部用于储放冷却水，水面上方设有布气装置(4 )，布气装置(4)与气泵(2)连接。
2.如权利要求I所述的一种小型实验室循环冷却设备，其特征在于，所述的填料(8)为鲍尔环。
3.如权利要求I所述的一种小型实验室循环冷却设备，其特征在于，所述的布气装置(4)为穿孔管。
4.如权利要求I所述的一种小型实验室循环冷却设备，其特征在于，所述的布水装置(7)为穿孔管或蘑菇头。
全文摘要
一种小型实验室循环冷却设备，主要由潜水泵、气泵、储水池、布气装置、穿孔板、调节池、布水系统、填料等组成。该设备冷却过程主要采用两种方式自然通风冷却和鼓风强化冷却。当热水水温与外界温差小于设定值时，采用自然通风冷却，当温差过大时鼓风强化冷却自动启动，从而保证冷却出水合乎实验要求。该设备水资源消耗少，冷却效果好，体积小，便于携带，结构简单，拆装方便，可用于野外作业，易于广泛推广。
文档编号B01L7/00GK102974419SQ201210429578
公开日2013年3月20日 申请日期2012年10月31日 优先权日2012年10月31日
发明者李广科, 师帅, 郑焘 申请人:山西大学