一般單級蒸氣壓縮式制冷循環(huán)常用中溫制冷劑，其蒸發(fā)溫度一般只能達(dá)到-20~-40℃。由于冷凝溫度及其對應(yīng)的冷凝壓力受到環(huán)境條件的限制，所以當(dāng)冷凝壓力一定時(shí)，要想獲得較低的蒸發(fā)溫度，壓縮比pk/po必然壓很大。而壓縮比過大，會(huì)導(dǎo)致制冷壓縮機(jī)的容積效率減小，使制冷量降低，排氣溫度過高，潤滑油變稀，危害制冷壓縮機(jī)的正常工作。通常單級制冷壓縮機(jī)壓縮比的合理范圍大致為:氨pk/po≤8，氟利昂內(nèi)pk/po≤10。當(dāng)壓縮比超過上述范圍就時(shí)，就應(yīng)采用雙級壓縮式制冷循環(huán)。

雙級壓縮式制冷循環(huán)的主要特點(diǎn)是將來自蒸發(fā)器的低壓蒸氣先用低壓級制冷縮機(jī)壓縮至適當(dāng)?shù)闹虚g壓力，然后經(jīng)中間冷卻器冷卻后再進(jìn)入高壓級制冷壓縮機(jī)再次壓縮至冷凝壓力。這樣既可以獲得較低的蒸發(fā)溫度，又可使制冷壓縮機(jī)的壓縮比控制在合理范圍內(nèi)，保證制冷壓縮機(jī)安全可靠地運(yùn)行。

雙級壓縮根據(jù)中間冷卻器的工作原理不同，分為完全中間冷卻的雙級壓縮和不完全中間冷卻的雙級壓縮。工程中氨系統(tǒng)主要采用一次節(jié)流、完全中間冷卻的雙級壓縮制冷環(huán);氟利昂系統(tǒng)則采用一次節(jié)流、不完全中間冷卻的雙級壓縮制冷循環(huán)。

制冷循環(huán)的工作原理：

一次節(jié)流、完全中間冷卻的雙級壓縮制冷循環(huán)的工作原理。

該制冷循環(huán)的工作原理為，從蒸發(fā)器出來的低壓蒸氣被低壓級制冷壓縮機(jī)吸入后壓縮至中間壓力，被壓縮后的過熱蒸氣進(jìn)入中間冷卻器，被來自膨脹閥的液態(tài)制冷劑冷卻至飽和狀態(tài)，再經(jīng)高壓制冷壓縮機(jī)繼續(xù)壓縮至冷凝壓力，然后進(jìn)入冷凝器中冷凝成高壓液體。由冷凝器流出的液體分成兩路，一路經(jīng)膨脹閥節(jié)流至中間壓力進(jìn)入中間冷卻器，利用它的氣化來冷卻低壓制冷壓縮機(jī)排出的中間壓力的蒸氣和盤管中的高壓液體，氣化的蒸氣連同節(jié)流后的閥發(fā)氣體及冷卻后的中壓蒸氣一起進(jìn)入高壓制冷壓縮機(jī)；另一路在中間冷卻器盤管內(nèi)被過冷后進(jìn)入膨脹閥，節(jié)流后進(jìn)人蒸發(fā)器中蒸發(fā)吸熱，吸收被冷卻物體的熱量，以達(dá)到制冷的目的。