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水冷式压缩机是指气缸采用水进行冷却的压缩机。气缸(包括气缸体、缸盖、缸座等)设有专供冷却水流通的水套。压缩机运转时，水套中流着的冷却水不断带走气缸中受压缩气体的部分热墩，从而降低压缩机排气温度、功耗并冷却气缸，使气缸壁保持一定讯温度，保证压缩机正常运转。水冷较风冷效果好，但气缸等结构较复杂。
根据气缸冷却水的换热规律显示，增大冷却水量并非能提高气缸的换热量。随转速升高其最佳值向小流量方向移动，过大冷却水量可能导致换热量下降，耗功增加。
( 1) 压缩机在低速下工作时，可以看出气缸冷却水的换热量基本上是随冷却水的流量增加而略有增加，但变化幅度不大。比功率基本上是随着冷却水流量的增加而逐渐降低，说明在这个过程压缩机的效率在逐渐增加。
( 2) 压缩机在中速下工作时，明显看出过大的冷却水量导致换热量下降，比功率随着冷却水流量的增加而逐渐略有增加，说明在冷却水超过了最佳流量，压缩机的耗功在逐渐增加，比功率随着冷却水流量的增加而逐渐升高。
( 3) 压缩机在相对高速下工作时，冷却水在较小流量时换热量相对较大，但超过最佳流量后，换热量反而明显减少。比功率随着冷却水流量增大较平稳增加 。
(1) 压缩机的外冷却气体通过缸壁所导出的热量很少，这是因为实际压缩机的压缩过程和绝热压缩过程指数相差很小。
(2) 对于确定的压缩机在一定转速下，并非冷却水流量愈大愈好。过大的冷却水流量会导致气缸镜面上润滑油的温度过低，影响润滑油的性能，增加摩擦功率，比功率增加。
(3) 根据实际工况，存在有冷却水的最佳流量。确定好可节省功率消耗，并使气缸有较均匀的温度场，有利于润滑及提高摩擦易损件寿命 。
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