在工業(yè)制冷循環(huán)系統(tǒng)中，通過采用兩級或多級壓縮制冷循環(huán)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(fā)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(huán)也不能滿足該要求的情況下，我們采用復疊式冷水機。關(guān)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(jié)果特性受限:低蒸發(fā)壓力影響往復活塞式壓縮機閥門自動開關(guān)特性偏離設(shè)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(tǒng)的低壓部分在高真空下運轉(zhuǎn)，非凝縮性氣體侵入的可能性變高。

2、制冷循環(huán)壓力比的限制”一旦必要的蒸發(fā)壓力過低，即使采用二級壓縮制冷循環(huán)，每一級的壓力比仍然超過規(guī)定值，大幅度降低制冷循環(huán)的效率。 此外，采用多級壓縮，循環(huán)壓力得到保證，但制冷系統(tǒng)復雜，技術(shù)經(jīng)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(huán)系統(tǒng)所需的蒸發(fā)溫度低于制冷劑凝固點時，制冷劑凝固而不能流動，系統(tǒng)無法循環(huán)。 例如，因為r17凝固點為-77.7℃，所以明顯不能適用于蒸發(fā)溫度為-77.7℃以下的制冷循環(huán)系統(tǒng)。

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(huán)冷水機組是不利的或不可能的。 多級壓縮式制冷循環(huán)雖然比單級壓縮式制冷循環(huán)達到的蒸發(fā)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(fā)溫度更低時，采用多級壓縮式制冷循環(huán)往往滿足不了要求，此時，需要采用復疊式冷凍機制冷循環(huán)。

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