一、采用兩級壓縮的原因
制冷系統的冷凝溫度（或冷凝壓力）決定于冷卻劑（或環境）的溫度，而蒸發溫度（或蒸發壓力）取決于制冷要求。由于生產的發展，對制冷溫度的要求越來越低，因此，在很多制冷實際應用中，壓縮機要在高壓端壓力（冷凝壓力）對低壓端壓力（蒸發壓力)的比值（即壓縮比）很高的條件下進行工作。由理想氣體的狀態方程 Pｖ/T≡Ｃ可知，此時若采用單級壓縮制冷循環，則壓縮終了過熱蒸氣的溫度必然會很高(Ｖ一定，Ｐ↑→Ｔ↑），于是就會產生以下許多問題。
１.壓縮機的輸氣系數λ大大降低，且當壓縮比≥20時，λ＝0 。
２.壓縮機的單位制冷量和單位容積制冷量都大為降低。
３.壓縮機的功耗增加，制冷系數下降。
４.必須采用高著火點的潤滑油，因為潤滑油的粘度隨溫度升高而降低。
５.被高溫過熱蒸氣帶出的潤滑油增多，增加了分油器的負荷，且降低了冷凝器的傳熱性能。
綜上所述，當壓縮比過高時，采用單級壓縮循環，不僅是不經濟的，而且甚至是不可能的。為了解決上述問題，滿足生產要求，實際中常采用帶有中間冷卻器的雙級壓縮制冷循環。但是，雙級壓縮制冷循環所需的設備投資較單級壓縮大的多，且操作也較復雜。因此，采用雙級壓縮制冷循環并非在任何情況下都是有利的，一般當壓縮比≥８時，采用雙級壓縮較為經濟合理。
二、雙級壓縮制冷循環的組成及常見形式
兩級壓縮制冷循環，是指來自蒸發器的制冷劑蒸氣要經過低壓與高壓壓縮機兩次壓縮后，才進入冷凝器。并在兩次壓縮中間設置中間冷卻器。兩級壓縮制冷循環系統可以是由兩臺壓縮機組成的雙機（其中一臺為低壓級壓縮機，另一臺為高壓級壓縮機）兩級系統，也可以是由一臺壓縮機組成的單機兩級系統，其中一個或兩個汽缸作為高壓缸，其余幾個汽缸作為低壓缸，其高、低壓汽缸數量比一般為1:3或1:2 。
兩級壓縮制冷循環由于節流方式和中間冷卻程度不同而有不同的循環方式，通常分為：兩次節流中間完全冷卻、兩次節流中間不完全冷卻、一次節流中間完全冷卻和一次節流中間不完全冷卻四種兩級壓縮制冷循環方式。其中，兩次節流是指制冷劑從冷凝器出來要先后經過兩個膨脹閥再進入蒸發器，即先由冷凝壓力節流到中間壓力，再由中間壓力節流到蒸發壓力，而一次節流只經過一個膨脹閥，大部分制冷劑從冷凝壓力直接節流到蒸發壓力，相比之下，一次節流系統比較簡單，且可以利用其較大的壓力差實現遠距離或高層冷庫的供液。因此實踐中采用的基本上都是一次節流兩級壓縮制冷循環系統。至于采用哪一種中間冷卻方式，由選用制冷劑的種類來決定。通常兩級壓縮氨制冷系統采用中間完全冷卻，而兩級壓縮氟利昂制冷系統，則常采用中間不完全冷卻。
１.一次節流中間完全冷卻的雙級循環
