用水作為冷卻介質(zhì)，使高溫高壓的制冷劑蒸氣冷卻凝結(jié)成液體的熱交換設(shè)備，稱為水冷式冷凝器。在這類冷凝器中，冷卻水可以一次性使用.也可以通過(guò)冷卻塔與水池循環(huán)使用。由于自然界中水的溫度一般比空氣溫度低，所以水冷式冷凝器的冷凝溫度比較低，對(duì)壓縮機(jī)的制冷能力和運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性都比較有利。目前在制冷量較大(10kW以上)的制冷系統(tǒng)中大多采用這種冷凝器。
水冷式冷凝器按其結(jié)構(gòu)不同，在商用制冷裝置中常見(jiàn)的有臥式殼管式、板式、套管式和殼一盤管式等幾種類型。
(1)臥式殼管式冷凝器 臥式殼管式冷凝器是由鋼板卷制焊接而成的筒形外殼、管板、銅管束(翅片管或光管)和端蓋組成。制冷劑蒸氣在管外凝結(jié)，凝液從筒底流出，冷卻水在管內(nèi)多次往返流動(dòng)。正常運(yùn)行中筒體的底部只存少量的液體。但對(duì)于小型制冷裝置，為了簡(jiǎn)化設(shè)備，有時(shí)不另設(shè)貯液器，而是將制冷劑液體貯存在冷凝器的下部，此時(shí)下部的管子就要少裝排。
臥式殼管式冷凝器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、傳熱系數(shù)高，一般情況下冷卻水耗用量較少，操作管理方便。但它要求冷卻水的水質(zhì)好，水溫低。由于冷卻水流動(dòng)的阻力比較大，清洗水垢不方便，此時(shí)需拆下兩端端蓋，停止設(shè)備的工作。
臥式殼管式冷凝器一般用于制冷量在15kW以上的制冷裝置。在商用制冷裝置中，它既可以與壓縮機(jī)一起構(gòu)成水冷式冷凝機(jī)組使用，也可以與壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、節(jié)流裝置等一起組成冷水機(jī)。它安裝方便，占地面積小。
（2）板式冷凝器 板式冷凝器是由眾多用薄金屬板壓制成的波紋板片和壓緊板等零部件組裝而成。流體在板式冷凝器內(nèi)的流動(dòng)，是通過(guò)板片上的角孔進(jìn)入板間流道，冷熱流體間達(dá)到換熱的作用。
板式冷凝器具有結(jié)構(gòu)緊湊，組裝靈活，拆卸清洗和維修方便，傳熱效率高，質(zhì)量輕，垢阻小，占地面積小(約為臥式殼管式冷凝器占地面積的1/5)等優(yōu)點(diǎn)。因此在制冷裝置中的應(yīng)用日益廣泛。但板式冷凝器由于密封周邊長(zhǎng)，頻繁的拆卸和清洗，滲漏的可能性較大。操作壓力和溫度受密封墊片材料性能的限制而不宜過(guò)高。
(3)套管式冷凝器 套管式冷凝器是由外套管及內(nèi)穿單根或多根傳熱管所組成，它主要用于小型商用制冷裝置中。圖6一10所示為套管式冷凝器的結(jié)構(gòu)示意圖。在內(nèi)管中流動(dòng)的冷卻水用來(lái)冷卻外套管與內(nèi)穿傳熱管之間空腔中流動(dòng)的制冷劑蒸氣，使其冷凝成液體;同時(shí)制冷劑蒸氣還受到套管外空氣的冷卻，雙重的冷卻作用提高了它的傳熱性能。這種冷凝器的一個(gè)突出的特點(diǎn)是可以纏繞成適合一定空間需求的形狀，如圓筒形、螺旋形或直管形等。直管形的套管式冷凝器的兩端都裝有總管箱，以控制通過(guò)冷凝器的制冷劑蒸氣流量和水流。總管箱上有入口板，可以拆下而使水管的開(kāi)口露出，以便清洗。
為了強(qiáng)化套管式冷凝器的傳熱，內(nèi)穿傳熱管可以采用滾軋低翅片管或多頭螺紋槽管。套管式冷凝器的主要優(yōu)點(diǎn)是:①結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單.加工容易，制造成本低;②冷卻水和制冷劑逆向流動(dòng)，傳熱效果好;當(dāng)內(nèi)管為縱向外肋片銅管、肋化系數(shù)為3.2、制冷劑為R22時(shí)，其傳熱系數(shù)約為930W/(m2 ·K);③冷凝器通常盤成橢圓形或圓形，這樣可將全封閉制冷壓縮機(jī)或半封閉制冷壓縮機(jī)放在橢圓形盤管或圓形盤管中間，從而使冷凝機(jī)組的布置更為緊湊，使冷凝機(jī)組或制冷裝置的外形尺寸和體積大為減小。其主要缺點(diǎn)是:①冷凝器的盤管總長(zhǎng)不宜太長(zhǎng)，當(dāng)盤管太長(zhǎng)時(shí)，盤管下部積液，傳熱面積得不到充分利用;②單位傳熱面積的金屬消耗量大;③對(duì)水質(zhì)要求較高，管子表面結(jié)垢時(shí)不能進(jìn)行機(jī)械清洗.只能化學(xué)清洗;④發(fā)生泄漏時(shí)不能更換傳熱管。
(4)殼一盤管式冷凝器 殼一盤管式冷凝器是由一根或幾根盤管裝在一個(gè)焊接的鋼殼內(nèi)構(gòu)成。冷卻水在盤管內(nèi)流動(dòng)，制冷劑蒸氣在盤管外冷凝。這種冷凝器的主要優(yōu)點(diǎn):加工簡(jiǎn)便.成本較低，結(jié)構(gòu)比較緊湊，適用于機(jī)組。制冷劑在鋼殼內(nèi)完全密閉，所以它們不易泄漏，耐壓強(qiáng)度高;殼體下部可兼作貯液器，故它優(yōu)于套管式冷凝器。其主要缺點(diǎn)是:盤管根數(shù)不能太多，否則加工及盤管支托都有難度，并且增加其流動(dòng)阻力;清洗水垢只能應(yīng)用化學(xué)藥品，不能機(jī)械清洗，盤管泄漏時(shí)不能更換。
殼一盤管式冷凝器結(jié)構(gòu)有立式和臥式兩種類型。
