水冷式油冷却器在使用时，水既可以作为冷却载体，也可以作为被冷却载体，与油类进行能量交换。
以北方的冬天为例，由于气温低，油类的流动性差，在水冷式油冷却器管程通入热水，能给低温的油类提供热量，油类吸收热量流动性变好。在油类油温达到工作范围内时，停止供给热水。当设备停机长时间不使用时，需要把热水排出，防止热水温度降低后在零摄氏度一下结冰导致体积膨胀撑坏换热管。
夏天水冷式油冷却器的使用方式和冬天相反，由于气温高，设备高频炉高压情况下工作，油温快速上升，当油温超出油类使用范围时，在水冷式油冷却器管程通入低温冷却水，通过管壁和油类间接接触，通过热传递效应，水温升高吸收热量，油温降低适合在指定的工作范围内为设备提供润滑和动能。
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