單級蒸氣壓縮式制冷系統如下圖1所示。它由壓縮機、冷凝器、膨脹閥和蒸發器組成。其工作過程如下：制冷劑在蒸發壓力下沸騰， 蒸發溫度低于被冷卻物體或流體的溫度。壓縮機不斷地抽吸蒸發器中產生的蒸氣，并將它壓縮到冷凝壓力， 然后送往冷凝器，在冷凝壓力下等壓冷卻和冷凝成液體，制冷劑冷卻和冷凝時放出的熱量傳給冷卻介質（通常是水或空氣） 與冷凝壓力相對應的冷凝溫度一定要高于冷卻介質的溫度，冷凝后的液體通過膨脹閥或其它節流元件進入蒸發器。 當制冷劑通過膨脹閥時，壓力從冷凝壓力降到蒸發壓力，部分液體氣化，剩余液體的溫度降至蒸發溫度，于是離開膨脹閥的制冷劑變成溫度為蒸發溫度的兩相混合物。 混合物中的液體在蒸發器中蒸發，從被冷卻物體中吸取它所需要的氣化潛熱。混合物中的蒸氣通常稱為閃發蒸氣，在它被壓縮機重新吸入之前幾乎不再起吸熱作用 。

在整個循環過程中，壓縮機起著壓縮和輸送制冷劑蒸氣并造成蒸發器中低壓力、冷凝器中高壓力的作用，是整個系統的心臟； 節流閥對制冷劑起節流降壓作用并調節進入蒸發器的制冷劑流量；蒸發器是輸出冷量的設備，制冷劑在蒸發器中吸收被冷卻物體的熱量，從而達到制取冷量的目的； 冷凝器是輸出熱量的設備，從蒸發器中吸取的熱量連同壓縮機消耗的功所轉化的熱量的冷凝器中被冷卻介質帶走。根據熱力學第二定律， 壓縮機所消耗的功（電能）起了補償作用，使制冷劑不斷從低溫物體中吸熱，并向高溫物體放熱，從而完整個制冷循環。

壓縮機: 壓縮和輸送制冷蒸汽，并造成蒸發器中低壓、冷凝器中高壓，是整個系統的心臟。
冷凝器: 是輸出熱量的設備，將制冷劑在蒸發器中吸收的熱量和壓縮機消耗功所轉化的熱量排放給冷卻介質。
節流閥: 對制冷劑起節流降壓作用，并調節進入蒸發器的制冷劑流量。
蒸發器: 是輸出冷量的設備，制冷劑在蒸發器中吸收被冷卻對象的熱量，從而達到制冷的目的。

兩級壓縮制冷循環中，制冷劑的壓縮過程分兩個階段進行，即將來自蒸發器的低壓制冷劑蒸氣（壓力為 ）先進入低壓壓縮機，在其中壓縮到中間壓力 ，經過中間冷卻后再進入高壓壓縮機，將其壓縮到冷凝壓力 ，排入冷凝器中。這樣，可使各級壓力比適中，由于經過中間冷卻，又可使壓縮機的耗功減少，可靠性、經濟性均有所提高。

兩級壓縮制冷循環按中間冷卻方式可分為中間完全冷卻循環與中間不完全冷卻循環；按節流方式又可分為一級節流循環與兩級節流循不。所謂中間完全冷卻是指將低壓級的排氣冷卻到中間壓力下的飽和蒸氣。如果低壓級排氣雖經冷卻，但并未冷到飽和蒸氣狀態時稱為中間不完全冷卻。一級節流循環雖經濟性較兩級節流稍差，但它利用節流前本身的壓力可實現遠距離供液或高層供液，故被廣泛采用。

一級節流、中間完全冷卻的兩級壓縮循環

圖1 示出一級節流、中間完全冷卻的兩級壓縮循環系統原理圖及相應的 圖。

進入中間冷卻器，節流后的液體在中間冷卻器F內蒸發，冷卻低壓壓縮機的排氣和盤管內的高壓液體，節流后產生的部分蒸氣和液體蒸發產生的蒸氣隨同低壓壓縮機的排氣一同進入高壓壓縮機B中，壓縮到冷凝壓力后排入冷凝器C。循環就這樣周而復始地進行。進入蒸發器的這一部分高壓液體在節流前先在盤管內進一步冷卻，可以使節流過程產生的無效蒸氣量（即干度）減少，從而使單位制冷量增大。

從循環的工作過程可以看出，與單級壓縮制冷循環比較，它不僅增加了一臺壓縮機，而且還增加了中間冷卻器和一只節流閥，且高壓級的制冷劑流量因加上了在中間冷卻器內產生的蒸氣而大于低壓級的制冷劑流量。

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