單級(jí)壓縮制冷因?yàn)槭艿綁嚎s比(冷凝壓與蒸發(fā)壓之比叫壓縮比，Pk/P0=k)的限制只能得到-25℃的低溫，若要取得更低的制冷溫度只有采用雙級(jí)壓縮，將兩臺(tái)壓縮機(jī)串聯(lián)起來使用，使青島制冷劑依次進(jìn)行壓縮以提高壓縮比。雙級(jí)壓縮制冷循環(huán)如圖2-4a所示，相應(yīng)的Igp-h圖則如圖2-4b所示。
雙級(jí)壓縮制冷循環(huán)過程為:從高壓級(jí)壓縮機(jī)排出的高沮高壓過熱蒸氣4,進(jìn)入冷凝器中被冷凝成液體5。從冷凝器流出后分為兩路，一路通過膨脹閥A進(jìn)行節(jié)流，節(jié)流后降溫至狀態(tài)6,然后進(jìn)入中間冷卻器吸熱，使中間冷卻器內(nèi)維持在中間溫度tm。從中間冷卻器中汽化分離出來的干蒸氣3’與從低壓級(jí)排出的壓力為Pm的過熱氣2混合成壓力為Pm、溫度為t3(介于t2與tm之間)的過熱蒸氣3。在高壓級(jí)中維持狀態(tài)3壓縮至4，這是一路循環(huán)。另一路以飽和液體5進(jìn)入中間冷卻器中的盤管進(jìn)行再冷卻，成為溫度較低的過冷液7,然后經(jīng)膨脹閥B的節(jié)流以狀態(tài)8進(jìn)入蒸發(fā)器，在t0溫度下汽化吸熱至狀態(tài)1，在低壓級(jí)壓縮機(jī)中進(jìn)行1至2的壓縮過程，排出的過熱蒸氣2與從中間冷卻器出來的蒸氣3’混合成3而進(jìn)入高壓級(jí)壓縮機(jī)，最后成為狀態(tài)4被排出，這一路循環(huán)是主循環(huán)。假若循環(huán)過程連續(xù)發(fā)生，就能不斷獲得低溫。達(dá)到制冷目的。
從圖2-4中可以看出，3-4-5-6-3的循環(huán)是在中間冷卻器中制得冷量，供另一循環(huán)飽和液體的過冷(5-7)及過熱蒸氣的冷卻(2-3)之用。而1-2-3-4-5-6-7-8-1的循環(huán)，就是供制取低溫冷量的，它經(jīng)過高低壓壓編機(jī)的兩次壓縮。
整個(gè)系統(tǒng)有3個(gè)壓力，一段為4-5-7，其壓力為Pk(冷凝壓力)，稱高壓段;一段為8-1，其壓力為P0(蒸發(fā)壓力)，稱低壓段;另一段是6-3-2，其壓力為Pm，為中間壓力，它是低壓級(jí)的排氣壓力，又是高壓級(jí)的吸氣壓力。
