以水作為冷卻介質，并循環使用的一種冷卻水系統。主要由冷卻設備、水泵和管道組成。冷水流過需要降溫的生產設備(常稱換熱設備，如換熱器、冷凝器、反應器)后，溫度上升，如果即行排放，冷水只用一次(稱直流冷卻水系統)，使升溫冷水流過冷卻設備則水溫回降，可用泵送回生產設備再次使用，冷水的用量大大降低，常可節約95%以上。冷卻水占工業用水量的70%左右，因此，冷卻水循環系統起了節約大量工業用水的作用。
從冷卻塔來的較低溫度的冷卻水，經冷卻泵加壓后送入冷水機組，帶走冷凝器的熱量后，溫度便升高了，然后被送到冷卻塔上進行噴淋，由于冷卻塔風扇的轉動，使冷卻水在噴淋下落過程中，不斷與室外空氣發生熱濕交換而冷卻，冷卻后的水落入冷卻塔積水盤中，然后再次被冷卻泵加壓后進入下一個循環。這就是它的流程，原理也很簡單，就是一個熱量交換的過程，這跟我們散熱器采暖一個道理。
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