冷水機是一種水冷卻設備，能提供恒溫、恒流、恒壓的冷卻水設備。其工作原理是先向機內水箱注入一定量的水，通過制冷系統將水冷卻，再由水泵將低溫冷卻水送入需冷卻的設備，冷凍水將熱量帶走后溫度升高再回流到水箱，達到冷卻的作用。冷卻水溫可根據要求自動調節，長期使用可節約用水。因此，冷水機是一種標準的節能設備。
工業冷水機組包含三個系統：制冷劑循環系統、水循環系統、電器自控系統。
一 制冷劑循環系統：
蒸發器中的液態制冷劑吸收水中的熱量并開始蒸發，液態制冷劑亦完全蒸發變為氣態后被壓縮機吸入并壓縮（壓力和溫度增加）,氣態制冷劑通過冷凝器（風冷/水冷）吸收熱量，凝結成液體，通過熱力膨脹閥（或毛細管）節流后變成低溫低壓制冷劑進入蒸發器，完成制冷劑循環過程。
制冷系統基本組成
壓縮機：壓縮機是整個制冷系統中的核心部件，也是制冷劑壓縮的動力之源。它的作用是將輸入的電能轉化為機械能，吸入、壓縮和輸送制冷劑蒸氣，驅動循環進行。
冷凝器：在制冷過程中冷凝器起著輸出熱能并使制冷劑得以冷凝的作用。從制冷壓縮機排出的高壓過熱蒸氣進入冷凝器后，將其在工作過程吸收的全部熱量，其中包括從蒸發器和制冷壓縮機中以及在管道內所吸收的熱量都傳遞給周圍介質（水或空氣）帶走；制冷劑高壓過熱蒸氣重新凝結成液體。
干燥過濾器：在制冷循環中必須預防水分和污物等進入，水分的來源主要是新添加的制冷劑和潤滑油所含的微量水份，或由于檢修系統時空氣進入而帶來的水分。如果系統中的水分未排除干凈，當制冷劑通過節流閥（熱力膨脹閥或毛細管）時，因壓力及溫度的下降有時水分會凝固成冰，使通道阻塞，影響制冷裝置的正常運作。因此，在制冷系統中必須安裝干燥過濾器。
節流閥：熱力膨脹閥（或毛細管）在制冷設備中安裝在干燥過濾器和蒸發器之間，熱力膨脹閥的感溫包是包扎在蒸發器的出口處。其主要作用是使高壓常溫的制冷劑液體在流經熱力膨脹閥時節流降壓，變為低溫低壓制冷劑濕蒸氣（大部分是液體，小部分是蒸汽）進入蒸發器，在蒸發器內汽化吸熱，而達到制冷降溫的目的。
蒸發器：蒸發器是依靠制冷劑液體的蒸發（實際上是沸騰） 來吸收被冷卻介質熱量的換熱設備。它在制冷系統中的功能是吸收熱量。為了保證蒸發過程能穩定持久的進行，必須不斷的用制冷壓縮機將蒸發的氣體抽走，以保持一定的蒸發壓力。
制冷劑：在現代工業中使用的大多數工業冷水機均使用R22或R407C作為制冷劑。制冷劑是制冷系統里的流動工質，它的主要作用是攜帶熱量，并在狀態變化時實現吸熱和放熱。
二 水循環系統：
水循環系統是由水泵將水從水箱抽出到用戶需冷卻的設備，冷凍水將熱量帶走后溫度升高，再回到冷凍水箱中。
三 電器自控系統：
電器自控系統包括電源部分（主電路）和自動控制部分（控制電路）。主電路部分是電源通過接觸器對壓縮機、風扇、水泵等供應電源。控制電路部分包括溫控器、壓力保護、延時器、繼電器、過載保護等相互組合達到根據水溫自動啟動和停止，保護等功能。
冷水機工作原理圖
序號說明： 1 水箱 2 蒸發器 3 循環水泵 4 汽液分離器 5 壓縮機 6 液位控制器 7 電磁閥 8 低壓壓力表 9 高壓壓力表 10 壓力開關 11 冷凝器 12膨脹閥 13 干燥過濾器 14 壓力調節閥
工業冷水機廣泛的應用于工業的生產過程，例如：
塑料工業：準確的控制各種塑料加工之模溫，縮短啤塑周期，保證產品質量的穩定。
電子工業：穩定電子元件內部在生產線上的分子結構，提高電子元件的合格率。
應用于超聲波清洗行業: 有效地防止昂貴的清洗劑揮發和揮發給人帶來的傷害。
電鍍行業：控制電鍍溫度，增加鍍件的密度和平滑，縮短電鍍周期，提高生產效率，改善產品質量。
機械工業：控制油壓系統壓力油溫度，穩定油溫油壓，延長油質使用時間，提高機械潤滑的效率，減少磨損。
建筑工業：供給混凝土用之冷凍水，使混凝土分子結構適合建筑用途要求，有效地增強混凝土的硬度與韌性。
真空鍍膜：控制真空鍍膜機的溫度，以保證鍍件的高質量。
食品工業：用于食品加工后的高速冷卻，使之適應包裝要求。另外還有控制發酵食品的溫度等。
化纖工業： 冷凍干燥空氣，保證產品質量。
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