兩級(jí)緊縮制冷循環(huán)，是指來自蒸騰器的制冷劑蒸氣要通過低壓與高壓緊縮機(jī)兩次緊縮后，才進(jìn)入冷凝器。并在兩次緊縮中心設(shè)置中心冷卻器。兩級(jí)緊縮制冷循環(huán)體系可所以由兩臺(tái)緊縮機(jī)組成的雙機(jī)（其間一臺(tái)為低壓級(jí)緊縮機(jī)，另一臺(tái)為高壓級(jí)緊縮機(jī)）兩級(jí)體系，也可所以由一臺(tái)緊縮機(jī)組成的單機(jī)兩級(jí)體系，其間一個(gè)或兩個(gè)汽缸作為高壓缸，其他幾個(gè)汽缸作為低壓缸，其高、低壓汽缸數(shù)量比一般為13或12。
兩級(jí)緊縮制冷循環(huán)因?yàn)楣?jié)省方法和中心冷卻程度不同而有不同的循環(huán)方法，一般分為：兩次節(jié)省中心徹底冷卻、兩次節(jié)省中心不徹底冷卻、一次節(jié)省中心徹底冷卻和一次節(jié)省中心不徹底冷卻四種兩級(jí)緊縮制冷循環(huán)方法。其間，兩次節(jié)省是指制冷劑從冷凝器出來要先后通過兩個(gè)膨脹閥再進(jìn)入蒸騰器，即先由冷凝壓力節(jié)省到中心壓力，再由中心壓力節(jié)省到蒸騰壓力，而一次節(jié)省只通過一個(gè)膨脹閥，大部分制冷劑從冷凝壓力直接節(jié)省到蒸騰壓力，相比之下，一次節(jié)省體系比較簡(jiǎn)單，且可以使用其較大的壓力差實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)間隔或高層冷庫(kù)的供液。因而實(shí)踐中選用的基本上都是一次節(jié)省兩級(jí)緊縮制冷循環(huán)體系。至于選用哪一種中心冷卻方法，由選用制冷劑的種類來決議。一般兩級(jí)緊縮氨制冷體系選用中心徹底冷卻，而兩級(jí)緊縮氟利昂制冷體系，則常選用中心不徹底冷卻。
1、一次節(jié)省中心徹底冷卻的雙級(jí)循環(huán)
這個(gè)體系的特點(diǎn)是選用盤管式中心冷卻器。它既有兩級(jí)節(jié)省的削減節(jié)省損失效果，又起到對(duì)低壓級(jí)排氣徹底冷卻的效果。其作業(yè)進(jìn)程是：
在蒸騰器中產(chǎn)生的低壓低溫制冷劑蒸氣，被低壓緊縮機(jī)吸入并緊縮成中心壓力的過熱蒸氣，然后進(jìn)入同一壓力的中心冷卻器，在中冷器內(nèi)被冷卻成干飽滿蒸氣。中壓干飽滿蒸氣又被高壓緊縮機(jī)吸入并緊縮到冷凝壓力的過熱蒸氣，隨后進(jìn)入冷凝器被冷凝成制冷劑液體。然后分紅兩路，一路經(jīng)膨脹閥Ｆ節(jié)省降壓后進(jìn)入中心冷卻器，大部分液體從另一路進(jìn)入中心冷卻器的盤管內(nèi)過冷，但因?yàn)榇嬖趥鳠釡夭?，故其在盤管內(nèi)不可能被冷卻到中心溫度，而是比中心溫度一般高△ｔ＝3－5℃。過冷后的液體再通過主膨脹閥節(jié)省降壓成低溫低壓的過冷液，最終進(jìn)入蒸騰器吸熱蒸騰，產(chǎn)生冷效應(yīng)。
這種循環(huán)體系只適用于Ｒ717與Ｒ22的雙級(jí)制冷循環(huán)體系中。
2、一次節(jié)省中心不徹底冷卻的雙級(jí)循環(huán)
一次節(jié)省中心不徹底冷卻的雙級(jí)循環(huán)，首要適用于氟利昂制冷設(shè)備，選用回?zé)嵫h(huán)。這種循環(huán)體系的特點(diǎn)是：制冷劑干流先經(jīng)盤管式中心冷卻器過冷，再經(jīng)回?zé)崞鬟M(jìn)一步冷卻；且低壓緊縮機(jī)的吸氣有較大的過熱度；此外，低壓級(jí)的排氣沒有徹底冷卻到飽滿狀態(tài)。
其作業(yè)進(jìn)程為：從蒸騰器出來的蒸汽經(jīng)回?zé)崞骱蟊坏蛪壕o縮機(jī)吸入，緊縮到中心壓力并與中冷器出來的干飽滿蒸汽在管路中進(jìn)行混合，使從低壓機(jī)排出的過熱蒸汽被冷卻后再進(jìn)入高壓緊縮機(jī)，經(jīng)緊縮到冷凝壓力并進(jìn)入冷凝器，冷凝后的高壓制冷劑液體進(jìn)入了中冷器的蛇形盤管進(jìn)行再冷卻，然后進(jìn)入回?zé)崞髋c從蒸騰器出來的低溫低壓蒸汽進(jìn)行熱交換，使從中冷器蛇形盤管中出來的過冷液體再一次得到冷卻，最終經(jīng)膨脹閥進(jìn)入蒸騰器吸熱蒸騰。
這種循環(huán)體系，只適用于Ｒ12或Ｒ22的雙級(jí)制冷循環(huán)體系中，而決不能用于氨的制冷體系中。這是因?yàn)椋罕M管高、低壓級(jí)吸入蒸汽的過熱度都比較大，可是因?yàn)榉旱慕^熱指數(shù)K值比氨要小，故緊縮機(jī)的排氣溫度不高。
3、兩次節(jié)省中心徹底冷卻的雙級(jí)循環(huán)
這個(gè)體系的特點(diǎn)是選用了閃發(fā)式中心冷卻器。它起兩個(gè)效果，其一是相當(dāng)于兩次節(jié)省的中心液體分離器，其二是使用一小部分液體的吸熱蒸騰效果，對(duì)低壓機(jī)的排氣進(jìn)行徹底中心冷卻。這種型式的制冷循環(huán)體系，只適用于Ｒ717或Ｒ22的雙級(jí)緊縮制冷循環(huán)體系中。為了避免從中心冷卻器出來的飽滿液體在管路中閃發(fā)成蒸汽，一般要求中心冷卻器與蒸騰器之間的間隔要近。
綜上剖析可知，選用雙級(jí)緊縮制冷循環(huán)，不光下降了高壓機(jī)的排氣溫度，改善了緊縮機(jī)潤(rùn)滑條件，并且因?yàn)楦骷?jí)緊縮比都較小，緊縮機(jī)的輸汽系數(shù)大大提高。此外，選用雙級(jí)緊縮循環(huán)的功耗也比單級(jí)緊縮循環(huán)的功耗下降。
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