风冷型工艺冷水机组是一种通过空气冷却实现热量转移的制冷设备，主要为工业设备、实验室仪器等提供低温冷却水。其工作原理基于蒸气压缩制冷循环，核心是利用制冷剂的相变（气态与液态转换）吸收和释放热量，同时通过风冷冷凝器将热量散发到环境中。以下是详细解析：

一、核心制冷循环：四步实现热量转移

1. 压缩过程：提升制冷剂能量

1) 部件：压缩机（涡旋式 / 螺杆式）。

2) 原理：

①　低温低压的制冷剂蒸气（如 R410A、R22）被吸入压缩机，经压缩后变为高温高压的气态制冷剂（温度可达 70~90℃，压力达 1.5~2.5MPa）。

②　压缩机消耗电能，为制冷循环提供动力。

2. 冷凝过程：向空气释放热量

1) 部件：风冷冷凝器（翅片式换热器 + 轴流风扇）。

2) 原理：

①　高温高压的制冷剂气体流入冷凝器，通过翅片与外界空气进行热交换。

②　轴流风扇强制送风，加速空气流动，使制冷剂释放热量并冷凝为液态（温度降至 40~50℃，压力保持高压）。

③　关键特点：无需冷却水，直接利用空气散热，省去水循环系统。

3. 节流过程：降低压力与温度

1) 部件：膨胀阀（电子膨胀阀 / 热力膨胀阀）。

2) 原理：

①　液态制冷剂经膨胀阀节流降压，瞬间变为低温低压的气液混合态（温度降至 5~10℃，压力降至 0.3~0.5MPa）。

②　节流过程中，制冷剂体积膨胀，吸收自身热量，为后续吸热做准备。

4. 蒸发过程：吸收被冷却物体的热量

1) 部件：蒸发器（壳管式 / 板式换热器）。

2) 原理：

①　低温低压的制冷剂进入蒸发器，与循环水（需冷却的工艺水）逆向流动。

②　制冷剂吸收水中的热量，蒸发为气态（完成制冷任务），水温降低（如从 30℃降至 12℃）。

③　吸热后的制冷剂再次进入压缩机，开始新的循环。

二、水循环系统：低温水的供应与回流

1. 水泵驱动循环

①　水泵将蒸发器中冷却后的低温水（如 7℃）通过管路输送至需冷却的设备（如注塑机、反应釜）。

②　低温水吸收设备运行产生的热量，水温升高（如升至 12℃），回流至蒸发器再次降温，形成闭环。

2. 温度控制

①　控制系统通过温度传感器实时监测回水温度，调节压缩机运行频率或膨胀阀开度，确保出水温度稳定（精度 ±0.5℃~±2℃）。

三、适用场景与性能影响因素

1. 适用场景

①　中小功率需求：单机冷量通常≤500kW，适合实验室、小型车间、医疗设备等。

②　缺水或移动场景：如干旱地区、高楼层厂房、临时生产线。

2. 性能影响因素

1) 环境温度：

①　夏季高温时，空气散热效率下降，冷凝温度升高，制冷量可能下降 10%~20%。

②　低温环境（如 - 10℃）需防制冷剂凝固，可能需改用低温型制冷剂或电加热辅助。

2) 空气流通性：

①　机组周围需保持良好通风（前后左右留≥50cm 空间），否则易因散热不良导致高压报警。

四、总结：风冷型的技术核心

风冷型工艺冷水机组的工作原理可概括为：

压缩机驱动制冷剂循环，通过风冷冷凝器向空气散热，利用蒸发器冷却循环水，***终实现设备降温。

其核心优势是无需水循环系统，安装灵活，但散热效率依赖环境条件，适合中小功率、缺水或对安装便捷性要求高的场景。通过合理设计冷凝器结构和风扇功率，可在保证制冷效果的同时降低能耗和噪音。