循環水冷卻機是冷卻水換熱水并經降溫，再循環使用的給水系統，包括敞開式和密閉式兩種類型，由冷卻設備、水泵和管道組成。在許多工業部門的生產過程中，產生大量廢熱，需及時用傳熱介質將其轉移到自然環境中，以保證生產過程正常運行。
由于天然水具有優良的熱傳遞性能且費用低廉，資源豐富而被用作工業廢熱的傳熱介質，在工業生產中稱為冷卻水，工業冷卻水在各國都是工業水最大用戶，除升高溫度外冷卻水的理化性質無甚顯著變化，若采取適當降溫措施，使之形成循環回用系統，是節約工業用水的重要途徑。
循環水冷卻機的發展：
(1)循環冷卻水的重復利用的效率非常低。在我國一般的化工行業中，循環水濃縮倍數為2~3倍左右，石油化工行業大約為4倍。發達國家的循環水濃縮倍數約為5倍，我國與發達國家來相比，循環水的濃縮倍數低。循環水的濃縮倍數低，也就意味著循環水的排出量大，補充水的量大，循環系統所需的水費就高。
(2)循環冷卻水系統的能耗太大。當前，化工行業中針對循環冷卻水系統的操作存在很多不足，主要包括：在我國，循環冷卻水系統沒有引起足夠重視，系統的操作缺乏相應理論的支撐，因此循環水量、循環水的出塔溫度等操作的參數在不同的季節沒有做相應的調整。
(3)風機和循環水余量太大。水泵、風機以及管路的供水能力和處理水能力與實際要求長期存在“大馬拉小車的現象”，造成能耗的嚴重浪費。
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。
