作为工业生产中重要的公辅系统，许多工厂中都能看到循环冷却水系统的身影，尤其在火电、钢铁、化工等行业中更是至关重要的环节。

冷却水系统的作用是转移走生产过程中产生的热量，为设备和物料提供一个稳定的运行环境。

常见的冷却水系统可以分为直流式冷却水系统、循换开式冷却水系统和循环闭式冷却水系统。这三种系统都是间接冷却，即冷却水不与热介质接触，而是通过各种换热器进行热交换达到冷却的目的。

直流式冷却水是用水泵将低温水送进冷却系统，在换热器处完成换热后即排放到外界，只使用一次。这种方式需要水量巨大，十分浪费水源，并且对环境有较严重的热污染，因此使用上十分受限制，随着技术以及环保理念发展已很少应用，不过在部分沿海地区的工厂还能看到使用海水进行直流冷却。

循环开式冷却水是目前应用最广泛的冷却水方式，其工艺核心是将换热后的水在冷却塔（或叫凉水塔）上与空气充分接触，通过水蒸发和热交换完成降温，降温后的水再次利用，循环往复。这种方式可比直流式冷却水节省大量水源，并且浓缩倍数越高，节水越多。开式冷却水系统设备简单、投资较低、降温效果好，因此在各行各业都有应用。但冷却水的不断蒸发导致水中盐分积聚，常遇到各种问题，有一定的管理难度。

循环闭式冷却水基本运行方式和开式系统相似，不同点在于其冷却降温装置，闭式系统降温时不与空气直接接触，而是通过盘管、翅片等换热装置用喷淋水或风冷来降温，因此在降温效率上不如开式系统。

鉴于开式循环水系统应用广泛，下面主要对其进行介绍。

开式循环水系统主要由循环水池、循环水泵、换热器和冷却塔组成，循环水泵将循环水池中的冷却后的水输送到换热器处冷却热介质，升温后的水回到冷却塔处降温，降温后的水落入循环水池继续循环使用。

循环水的降温方式主要有三种：辐射、热交换和水蒸发。

辐射：循环水系统运行过程中，自身温度高于环境温度，热量会自发的从高温区向低温区辐射，因此大家可以看到循环水管道没有保温，但这部分热量损失一般很小。

热交换：指当热的水与冷的空气相遇时，热量会从水转移到空气中，使空气温度升高，这部分占比主要与空气温度相关，当空气温度较低时（比如冬季），热损可达到整体的百分之四十，而天气较热的情况下，该部分只占百分之二十至三十。

水蒸发：水从液态变为气态时要吸热，利用这一原理，我们将换热后的高温水输送到冷却塔上部，使用喷淋装置和填料将水分散成小液滴和液膜，与从下部上升的不饱和空气充分接触，部分水吸收热量从液态变为气态随空气继续上升排出，其余水温度降低落入循环水池。

相关概念及定义：

补充水：对于因系统蒸发、排污、风吹而从循环冷却水系统中损失的水量，进行必要补充的水叫补充水。

保有水量：系统中所有水容量的总和，包括冷却塔集水池的有效容积和系统管道、换热设备水侧容积等。

循环水量：单位时间内流过系统的水量。

浓缩倍数：冷却水在循环过程中由于蒸发损失，水中所含的溶解盐类不断在循环冷却水系统中浓缩，使冷却水的含盐量高于补充水中含盐量，两者的比值称为浓缩倍数。

蒸发损失：在敞开式循环冷却水系统中热的循环冷却水在冷却塔中因蒸发而被冷却，在此过程中损失的水量叫蒸发损失。

风吹损失：被通风时气流从系统中带入大气中所损失的水量。

排污损失：为维持系统中一定的浓缩倍数而排放的水量。