煤炭是全世界主要的消费能源之一，但由于其具有高碳性，因此无论开采、运输、存储以及燃烧利用过程中，都会对环境造成严重的污染。为了减少对环境的污染，同时为了满足多样性的工业生产需要，现代煤化工技术在近期得到迅猛的发展。但煤化工是一种高耗水量的工程，同时就中国而言，煤炭资源与水资源分配严重不均，为了保护有限的水资源，减少循环冷却水用量是煤化工节水的重要途径。　　本文首先介绍了国内外利用空气进行冷却水冷却的发展现状，了解分析了直接空冷系统、海勒式空冷系统和哈蒙式空冷系统的基本原理、发展过程以及实际中的应用状况。在能满足夏季使用的前提下，根据节水的原则，通过筛选和改进，确立了以蒸发式冷凝器为原型的循环冷却水空冷系统试验方案。　　本文通过热负荷计算、传热面积计算，确定了循环水空冷装置的基本结构，通过fluent仿真模拟了解了试制装置运行过程中，管内流速以及管外风速的大致影响。　　本文收集记录了实验设备运行过程中所产生的实验数据，空冷试验装置分冬夏两种模式运行，在冬季、春秋两季中日平均气温低于15℃，使用冬季模式，完全依靠空气对循环水降温。在夏季、春秋两季中日平均气温高于15℃的时候使用夏季模式，用空气对循环水进行预冷，然后利用水的蒸发，带走翅片管内循环水的热量。在月平均气温达到15℃时，两种运行模式切换，着重关注了实验设备在干式、湿式两种不同运行模式下的稳定性，以及两种不同工况下的冷却效率。　　最后本文对所得的实验数据进行了分析、讨论，发现实验数据和理论计算数据的水耗量基本相同，明确了管内液体流速、管外风速、翅片管排数、进风量等因素，对换热效率有着显著影响，为判断是否可以进行下一步扩大化实验，能否进行工业化生产提供了参考依据。