水冷却式冷凝器是利用循环水作为冷却介质，将制冷系统中高温高压的制冷剂气体冷凝为液体的换热设备。其本质是通过水的温升吸收制冷剂的热量，实现热量从制冷剂向水的转移。

二、工作原理：制冷剂与水的逆向热交换

1. 制冷剂流程：

• 压缩机排出的高温高压制冷剂气体（如 R22、R410A）进入冷凝器管束，通过管壁向管外的水释放热量，逐步冷凝为液态，经出口流入储液器。

2. 水循环流程：

• 冷却水来源：通常来自冷却塔、地下水或城市供水（需处理）。

• 换热过程：冷却水从冷凝器一端流入，沿管束外侧或壳程逆向流动，吸收制冷剂热量后温度升高，经出口返回冷却塔降温或直接排放（直流式）。

• 热量释放：1kg 制冷剂冷凝放出的热量约需 20~30kg 水吸收（温升 5~10℃），因此需确保足够的水流量。

三、主要类型与结构特点

1. 壳管式冷凝器

• 外壳为圆柱形壳体，内部排列多根换热管（铜管或不锈钢管），制冷剂在壳程流动，水在管程流动（多为 2/4/6 程）。

• 壳体设制冷剂进出口，两端管板固定管束，水室分程隔板实现多流程换热。

• 换热效率：K 值约 300~500W/㎡・K，水流速 1~2m/s 时换热 

• 适用场景：中小型冷库（制冷量 50~500kW）、空调系统，结构紧凑，清洗方便（可拆端盖）。

2. 套管式冷凝器

• 由两根不同直径的金属管嵌套组成，内管走水，外管与内管之间的环隙走制冷剂，形成逆流换热。

• 多根套管串联或并联，弯曲成螺旋形或蛇形以节省空间。

• 换热效率：K 值可达 500~800W/㎡・K（水流速高，湍流程度强）。

• 适用场景：小型制冷装置（如家用空调、商用冰箱），耐压性好（可达 2.5MPa），但清洗困难（需化学清洗）。

3. 板式冷凝器

• 由一系列金属波纹板叠装而成，板间形成水和制冷剂的流道，通过垫片密封，角孔实现介质分流。

• 水与制冷剂在板片两侧逆向流动，通过波纹板高效换热。

• 换热效率：K 值最高（800~1500W/㎡・K），板片波纹设计增大接触面积和湍流度。

• 适用场景：大型冷库、工业制冷系统，占地面积比壳管式小 50% 以上，但耐高压性较差（≤1.6MPa），需定期拆洗垫片。

四、性能对比：与蒸发式、风冷冷凝器的差异