一种实验室用冷却水循环系统论文和设计-孙璐璐

全文摘要

本实用新型公开了一种实验室用冷却水循环系统，包括底板、热能转换器、发电机、转轴和传动轴，所述底板顶端的中心位置处固定有发电机，发电机的输入端通过联轴器安装有转轴，所述发电机一侧的底板顶端固定有热能转换器，热能转换器的输出端通过联轴器安装有传动轴，所述热能转换器顶部的一侧设有冷水管道，冷水管道上通过三通管安装有冷水输出管，所述发电机另一侧的底板顶端固定有蓄电池，所述蓄电池一侧的底板顶端镶嵌有控制面板，所述底板顶端的一侧安装有过滤机构，所述底板顶端的另一侧固定有处理机构。本实用新型不仅保证了冷却水的使用安全，提高了能量的利用率，而且实现了纯净水的制取。

主设计要求

1.一种实验室用冷却水循环系统，包括底板(1)、热能转换器(5)、发电机(11)、转轴(12)和传动轴(13)，其特征在于：所述底板(1)顶端的中心位置处固定有发电机(11)，发电机(11)的输入端通过联轴器安装有转轴(12)，所述发电机(11)一侧的底板(1)顶端固定有热能转换器(5)，热能转换器(5)的输出端通过联轴器安装有传动轴(13)，且传动轴(13)远离热能转换器(5)的一端与转轴(12)的一端固定连接，所述热能转换器(5)顶部的一侧设有冷水管道(7)，冷水管道(7)上通过三通管安装有冷水输出管(6)，所述发电机(11)另一侧的底板(1)顶端固定有蓄电池(10)，且蓄电池(10)的输入端与发电机(11)的输出端电连接，所述蓄电池(10)一侧的底板(1)顶端镶嵌有控制面板(2)，且控制面板(2)内部PLC控制器的输出端与热能转换器(5)的输入端电性连接，所述底板(1)顶端的一侧安装有过滤机构(4)，所述底板(1)顶端的另一侧固定有处理机构(8)，且处理机构(8)的内部与冷水管道(7)远离热能转换器(5)的一端相连通。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种实验室用冷却水循环系统，其特征在于：所述过滤机构(4)从左到右依次设有进水口(401)、过滤仓(402)、单向渗透板(403)、臭氧发生器(406)、复合过滤板(404)以及热水管道(405)，所述过滤仓(402)底端的中心位置处安装有臭氧发生器(406)，且臭氧发生器(406)的输出端延伸至过滤仓(402)的内部，臭氧发生器(406)的输入端与控制面板(2)内部PLC控制器的输出端电性连接，所述过滤仓(402)内部的一侧固定有等间距的单向渗透板(403)，单向渗透板(403)一侧的过滤仓(402)侧壁上安装有进水口(401)，所述过滤仓(402)内部的另一侧固定有等间距的复合过滤板(404)，复合过滤板(404)一侧的过滤仓(402)侧壁上安装有热水管道(405)。

3.根据权利要求1所述的一种实验室用冷却水循环系统，其特征在于：所述过滤机构(4)、处理机构(8)底部的两侧皆安装有支架(9)，且支架(9)的底端皆与底板(1)的顶端固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种实验室用冷却水循环系统，其特征在于：所述处理机构(8)底部远离冷水管道(7)的一侧安装有回流管(3)，且回流管(3)远离转化仓(801)的一端延伸至过滤机构(4)内部的一侧。

5.根据权利要求4所述的一种实验室用冷却水循环系统，其特征在于：所述回流管(3)、冷水输出管(6)上皆安装有电磁阀，且电磁阀的输入端皆与控制面板(2)内部PLC控制器的输出端电性连接。

6.根据权利要求1所述的一种实验室用冷却水循环系统，其特征在于：所述处理机构(8)从上到下依次设有冷凝管(803)、转化仓(801)、加热板(802)、增压管(804)、空压机(805)以及集气管(806)，所述转化仓(801)顶端的两侧皆安装有冷凝管(803)，所述转化仓(801)的两内侧壁上皆固定有等间距的加热板(802)，所述转化仓(801)底端的中心位置处设有空压机(805)，且加热板(802)、空压机(805)的输入端与控制面板(2)内部PLC控制器的输出端电性连接，所述空压机(805)的输出端安装有增压管(804)，且增压管(804)的顶端延伸至转化仓(801)的内部，所述空压机(805)的输入端安装有集气管(806)。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及水循环技术领域，具体为一种实验室用冷却水循环系统。

背景技术

在实验室中，经常需要使用冷却水参与换热反应或进行相应操作，而为了实现节能减排的操作要求，还需要根据实际情况设置一种冷却水循环系统，从而实现冷却水的循环利用。

但现有的实验室用冷却水循环系统在实际应用过程中依然存在一定的问题，具体问题有以下几点：

1、经过一段时间的循环，水体内部必然产生一定的污渍，且此类污渍不宜发现、清洁，而为了保证后期实现的正常进行，需要从一开始就对冷却水进行有效过滤并充分杀菌，而一般的循环系统难以满足当前需要；

2、冷却水在循环过程中，可能携带一定的热量，一般实验室中采用冷凝装置直接冷却，在一定程度上造成了能量的浪费；

3、在实验过程中，同样需要使用大量的高纯度纯净水，而现有的冷却水循环系统难以实现此类功能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种实验室用冷却水循环系统，以解决上述背景技术中提出装置的缺乏有效的过滤杀菌功能、存在一定的能量浪费、难以实现高纯度纯净水的制取问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种实验室用冷却水循环系统，包括底板、热能转换器、发电机、转轴和传动轴，所述底板顶端的中心位置处固定有发电机，发电机的输入端通过联轴器安装有转轴，所述发电机一侧的底板顶端固定有热能转换器，热能转换器的输出端通过联轴器安装有传动轴，且传动轴远离热能转换器的一端与转轴的一端固定连接，所述热能转换器顶部的一侧设有冷水管道，冷水管道上通过三通管安装有冷水输出管，所述发电机另一侧的底板顶端固定有蓄电池，且蓄电池的输入端与发电机的输出端电连接，所述蓄电池一侧的底板顶端镶嵌有控制面板，且控制面板内部PLC控制器的输出端与热能转换器的输入端电性连接，所述底板顶端的一侧安装有过滤机构，所述底板顶端的另一侧固定有处理机构，且处理机构的内部与冷水管道远离热能转换器的一端相连通。

优选的，所述过滤机构从左到右依次设有进水口、过滤仓、单向渗透板、臭氧发生器、复合过滤板以及热水管道，所述过滤仓底端的中心位置处安装有臭氧发生器，且臭氧发生器的输出端延伸至过滤仓的内部，臭氧发生器的输入端与控制面板内部PLC控制器的输出端电性连接，所述过滤仓内部的一侧固定有等间距的单向渗透板，单向渗透板一侧的过滤仓侧壁上安装有进水口，所述过滤仓内部的另一侧固定有等间距的复合过滤板，复合过滤板一侧的过滤仓侧壁上安装有热水管道。

优选的，所述过滤机构、处理机构底部的两侧皆安装有支架，且支架的底端皆与底板的顶端固定连接。

优选的，所述处理机构底部远离冷水管道的一侧安装有回流管，且回流管远离转化仓的一端延伸至过滤机构内部的一侧。

优选的，所述回流管、冷水输出管上皆安装有电磁阀，且电磁阀的输入端皆与控制面板内部PLC控制器的输出端电性连接。

优选的，所述所述处理机构从上到下依次设有冷凝管、转化仓、加热板、增压管、空压机以及集气管，所述转化仓顶端的两侧皆安装有冷凝管，所述转化仓的两内侧壁上皆固定有等间距的加热板，所述转化仓底端的中心位置处设有空压机，且加热板、空压机的输入端与控制面板内部PLC控制器的输出端电性连接，所述空压机的输出端安装有增压管，且增压管的顶端延伸至转化仓的内部，所述空压机的输入端安装有集气管。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该实验室用冷却水循环系统不仅保证了冷却水的使用安全，提高了能量的利用率，而且实现了纯净水的制取；

1、通过在过滤仓的底端安装臭氧发生器，过滤仓的内部固定单向渗透板、复合过滤板，并通过在过滤仓的两端分别安装进水口、热水管道，实现了冷却水循环系统内部多重过滤、充分杀菌的功能，从而保证了冷却水的使用安全；

2、通过在底板的顶端固定发电机、热能转换器，发电机的输入端安装转轴，并通过在热能转换器的输出端安装传动轴，处理机构底部的一侧安装回流管，实现了冷却水循环系统内部余热利用的功能，从而提高了能量的利用率；

3、通过在转化仓的顶端安装冷凝管，转化仓的两内侧壁上固定加热板，并通过在转化仓的底端设空压机，空压机的输出端安装增压管，空压机的输入端安装集气管，实现了冷却水循环系统内部高压蒸发的功能，从而实现了纯净水的制取。

附图说明

图1为本实用新型的主视结构示意图；

图2为本实用新型的局部侧视结构示意图；

图3为本实用新型的过滤机构剖面侧视结构示意图；

图4为本实用新型的处理机构剖面侧视结构示意图；

图5为本实用新型的系统框架结构示意图。

图中：1、底板；2、控制面板；3、回流管；4、过滤机构；401、进水口；402、过滤仓；403、单向渗透板；404、复合过滤板；405、热水管道；406、臭氧发生器；5、热能转换器；6、冷水输出管；7、冷水管道；8、处理机构；801、转化仓；802、加热板；803、冷凝管；804、增压管；805、空压机；806、集气管；9、支架；10、蓄电池；11、发电机；12、转轴；13、传动轴。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-5，本实用新型提供的一种实施例：一种实验室用冷却水循环系统，包括底板1、热能转换器5、发电机11、转轴12和传动轴13，底板1顶端的中心位置处固定有发电机11，发电机11的输入端通过联轴器安装有转轴12，发电机11一侧的底板1顶端固定有热能转换器5，热能转换器5的输出端通过联轴器安装有传动轴13，且传动轴13远离热能转换器5的一端与转轴12的一端固定连接，热能转换器5顶部的一侧设有冷水管道7，冷水管道7上通过三通管安装有冷水输出管6，发电机11另一侧的底板1顶端固定有蓄电池10，且蓄电池10的输入端与发电机11的输出端电连接，蓄电池10一侧的底板1顶端镶嵌有控制面板2，且控制面板2内部PLC控制器的输出端分别与臭氧发生器406、热能转换器5、电磁阀、加热板802以及空压机805的输入端电性连接，底板1顶端的一侧安装有过滤机构4，过滤机构4从左到右依次设有进水口401、过滤仓402、单向渗透板403、臭氧发生器406、复合过滤板404以及热水管道405，过滤仓402底端的中心位置处安装有臭氧发生器406，且臭氧发生器406的输出端延伸至过滤仓402的内部，过滤仓402内部的一侧固定有等间距的单向渗透板403，单向渗透板403一侧的过滤仓402侧壁上安装有进水口401，过滤仓402内部的另一侧固定有等间距的复合过滤板404，复合过滤板404一侧的过滤仓402侧壁上安装有热水管道405；

当实验室中使用过的含有一定热量的水体经进水口401进入过滤仓402后，在水压的作用下，依次经过单向渗透板403、复合过滤板404，在通过热水管道405向后方流通，在此过程中，单向渗透板403过滤大颗粒杂质，而臭氧发生器406同步工作，向过滤仓402的中部释放臭氧，从而有效杀菌、除异味，最后由复合过滤板404完成充分过滤、净化；

底板1顶端的另一侧固定有处理机构8，且处理机构8的内部与冷水管道7远离热能转换器5的一端相连通，处理机构8底部远离冷水管道7的一端安装有回流管3，且回流管3远离转化仓801的一端延伸至过滤机构4内部的一侧，用于热水的循环、再利用，从而充分利用热能，回流管3、冷水输出管6上皆安装有电磁阀，用于自动控制热水、冷水的输出，过滤机构4、处理机构8底部的两侧皆安装有支架9，且支架9的底端皆与底板1的顶端固定连接，用于稳定安装，处理机构8从上到下依次设有冷凝管803、转化仓801、加热板802、增压管804、空压机805以及集气管806，转化仓801顶端的两侧皆安装有冷凝管803，转化仓801的两内侧壁上皆固定有等间距的加热板802，转化仓801底端的中心位置处设有空压机805，空压机805的输出端安装有增压管804，且增压管804的顶端延伸至转化仓801的内部，空压机805的输入端安装有集气管806；

当消除热能的净化水体经冷水管道7进入转化仓801的内部后，则可根据实际需要，启动加热板802，使水体再次加热、蒸发，与此同时，空压机805通过集气管806、增压管804向转化仓801的内部输入高压气体，再次高温高压的环境下，水体快速转化为热蒸汽，然后进入冷凝管803的内部逐渐冷凝，最后汇聚为高纯度冷凝水。

工作原理：使用时，首先通过操控控制面板2，使实验室用冷却水循环系统通电自运行，随后，实验室中使用过的含有一定热量的水体进入过滤机构4的内部，完成充分过滤、净化，然后进入热能转换器5的内部，通过转换的热能驱动传动轴13，再有传动轴13带动转轴12转动，从而使发电机11开始发电，并将多余的电能输入蓄电池10的内部进行储存，最后，打开冷水输出管6上的电磁阀，即可将冷水完全放出，而若使用高纯度冷凝水时，可通过操控控制面板2，使处理机构8启动，从而制取高纯度冷凝水，而完成制取后，可打开回流管3上的电磁阀，使剩余的热水回流至过滤机构4的内部进行下一次循环，最终完成该实验室用冷却水循环系统的全部工作。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

设计图

一种实验室用冷却水循环系统论文和设计

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主设计要求

设计方案

设计说明书

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