在工業制冷循環系統中，通過采用兩級或多級壓縮制冷循環可以得到低溫，解決了壓力比過大的問題，但在需要-70℃以下的蒸發溫度的情況下，即使采用中溫制冷劑的兩級或多級蒸汽壓縮制冷循環也不能滿足該要求的情況下，我們采用復疊式冷水機。關于必須采用復疊式冷水機組的理由，主要有以下三點。

1、活塞式壓縮機閥門結果特性受限:低蒸發壓力影響往復活塞式壓縮機閥門自動開關特性偏離設計范圍。 吸入壓力為10~16kPa時，壓縮機的吸入閥不打開，壓縮機不能吸入。 另一方面，壓縮機和系統的低壓部分在高真空下運轉，非凝縮性氣體侵入的可能性變高。

2、制冷循環壓力比的限制”一旦必要的蒸發壓力過低，即使采用二級壓縮制冷循環，每一級的壓力比仍然超過規定值，大幅度降低制冷循環的效率。 此外，采用多級壓縮，循環壓力得到保證，但制冷系統復雜，技術經濟性指標不高。

3、受制冷劑凝固點的限制:冷水機組制冷循環系統所需的蒸發溫度低于制冷劑凝固點時，制冷劑凝固而不能流動，系統無法循環。 例如，因為r17凝固點為-77.7℃，所以明顯不能適用于蒸發溫度為-77.7℃以下的制冷循環系統。

綜合以上3點，欲獲得更低的溫度，采用單一制冷劑的多級壓縮制冷循環冷水機組是不利的或不可能的。 多級壓縮式制冷循環雖然比單級壓縮式制冷循環達到的蒸發溫度更低，但受制冷劑自身物性及壓縮機工作的特性的限制，當蒸發溫度更低時，采用多級壓縮式制冷循環往往滿足不了要求，此時，需要采用復疊式冷凍機制冷循環。

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