制冷系统的冷凝温度（或冷凝压力）决定于冷却剂（或环境）的温度，而蒸发温度（或蒸发压力）取决于制冷要求。由于生产的发展，对制冷温度的要求越来越低，因此，在很多制冷实际应用中，压缩机要在高压端压力（冷凝压力）对低压端压力（蒸发压力)的比值（即压缩比）很高的条件下进行工作。由理想气体的状态方程 Pv/T≡C可知，此时若采用单级压缩制冷循环，则压缩终了过热蒸气的温度必然会很高(V一定，P↑→T↑），于是就会产生以下许多问题。

1.压缩机的输气系数λ大大降低，且当压缩比≥20时，λ=0 。

2.压缩机的单位制冷量和单位容积制冷量都大为降低。

3. 压缩机的功耗增加，制冷系数下降。

4. 必须采用高着火点的润滑油，因为润滑油的粘度随温度升高而降低。

5. 被高温过热蒸气带出的润滑油增多，增加了分油器的负荷，且降低了冷凝器的传热性能。

综上所述，当压缩比过高时，采用单级压缩循环，不仅是不经济的，而且甚至是不可能的。为了解决上述问题，满足生产要求，实际中常采用带有中间冷却器的双级压缩制冷循环。但是，双级压缩制冷循环所需的设备投资较单级压缩大的多，且操作也较复杂。因此，采用双级压缩制冷循环并非在任何情况下都是有利的，一般当压缩比≥8时，采用双级压缩较为经济合理。

以上分析可以看成是单级压缩的局限性，另一原因就是采用多级压缩的必要性和其特性决定。

如图2为多级离心压缩制冷循环的系统图和循环图，多级离心压缩制冷是二级压缩制冷的复杂版。

多级压缩制冷，是指来自蒸发器的制冷剂蒸气要经过低压与高压压缩机多次压缩后，才进入冷凝器。可以在多次压缩中间设置中间冷却器。多级压缩制冷循环系统可以是由多台压缩机组成的多机（低压级压缩机和高压级压缩机）多级系统，也可以是由一台压缩机组成的单机多级系统，其中一个或多个汽缸作为高压缸，其余几个汽缸作为低压缸。

多级压缩制冷定义

两级压缩制冷循环，是指来自蒸发器的制冷剂蒸气要经过低压与高压压缩机两次压缩后，才进入冷凝器。可以在两次压缩中间设置中间冷却器。两级压缩制冷循环系统可以是由两台压缩机组成的双机（其中一台为低压级压缩机，另一台为高压级压缩机）两级系统，也可以是由一台压缩机组成的单机两级系统，其中一个或两个汽缸作为高压缸，其余几个汽缸作为低压缸，其高、低压汽缸数量比一般为1:3或1:2 。

多级压缩制冷基本类型

双级压缩制冷循环由于节流方式和中间冷却程度不同而有不同的循环方式，通常分为：

1.一次节流、中间完全冷却的两级压缩制冷循环

2.一次节流、中间不完全冷却的两级压缩制冷循环

3.一次节流、中间完全不冷却的两级压缩制冷循环

4.两次节流、中间不完全冷却的两级压缩制冷循环

5.两次节流、中间完全冷却两级压缩制冷循环

多级压缩制冷具体介绍

（1）一次节流是指向蒸发器供液的制冷剂液体直接由冷凝压力节流至蒸发压力的节流过程。

（2）二次节流是指向蒸发器供液的制冷剂液体先由中间冷却器前的节流器从冷凝压力节流至中间压力，再由蒸发器前的节流器将中间压力下的制冷剂液体节流至蒸发压力的过程。

（3）中间完全冷却:是指在中间冷却过程中，将低压级排出的过热蒸气等压冷却到中间压力下干饱和蒸气的冷却过程。

（4）中间不完全冷却:是指在中间冷却过程中，将低压级排出的过热蒸气等压冷却降低温度而未达到干饱和状态的冷却过程。

（5）中间完全不冷却：是指在两级压缩循环中不采用中间冷却的方式。

相比之下，一次节流系统比较简单，且可以利用其较大的压力差实现远距离或高层冷库的供液。因此实践中采用的基本上都是一次节流两级压缩制冷循环系统。除此，节流方式的确定于制冷压缩机的种类及制冷系统冷负荷的稳定性有关。

多级压缩制冷一级节流中间完全冷却

这个系统的特点是采用盘管式中间冷却器。它既有两级节流的减少节流损失效果，又起到对低压级排气完全冷却的作用。

其工作过程是：

在蒸发器中产生的低压低温制冷剂蒸气（状态1），被低压压缩机吸入并压缩成中间压力的过热蒸气（状态2），然后进入同一压力的中间冷却器，在中冷器内被冷却成干饱和蒸气（状态3）。中压干饱和蒸气又被高压压缩机吸入并压缩到冷凝压力的过热蒸气（状态4），随后进入冷凝器被冷凝成制冷剂液体（状态5）。然后分成两路，一路经膨胀阀节流降压后（状态6）进入中间冷却器，大部分液体从另一路进入中间冷却器的盘管内过冷（状态7），但由于存在传热温差，故其在盘管内不可能被冷却到中间温度，而是比中间温度一般高△t=3－5℃。过冷后的液体再经过主膨胀阀节流降压成低温低压的过冷液（状态8），最后进入蒸发器吸热蒸发，产生冷效应。

这种循环系统只适用于R717与R22的双级制冷循环系统中。

多级压缩制冷一次节流中间不完全冷却的两级压缩制冷

一次节流中间不完全冷却的双级循环，主要适用于氟利昂制冷装置，采用回热循环。这种循环系统的特点是：制冷剂主流先经盘管式中间冷却器过冷，再经回热器进一步冷却；且低压压缩机的吸气有较大的过热度；此外，低压级的排气没有完全冷却到饱和状态。

其工作过程为：从蒸发器出来的蒸汽被低压压缩机吸入，压缩到中间压力并与中冷器出来的干饱和蒸汽在管路中进行混合，使从低压机排出的过热蒸汽被冷却后再进入高压压缩机，经压缩到冷凝压力并进入冷凝器，冷凝后的高压制冷剂液体进入了中冷器的蛇形盘管进行再冷却，最后经膨胀阀进入蒸发器吸热蒸发。

这种循环系统，只适用于R12或R22的双级制冷循环系统中，而决不能用于氨的制冷系统中。

多级压缩制冷一级节流中间完全不冷却循环

所谓中间完全不冷却是指在两级压缩循环中不采用中间冷却的方式。

多级压缩制冷二级节流中间完全冷却循环

二级节流中间完全冷却的双级压缩制冷循环的工作过程是：

来自蒸发器的制冷剂饱和蒸气（状态1点）被低压级压缩机吸入，并压缩到中间压力pm（状态2点），排入中间冷却器，被其中的制冷剂液体冷却成为饱和蒸气（状态3点），同时中间冷却器中的一部分液体制冷剂吸热变为饱和蒸气，两者一起进入压缩机高压级，再次被压缩到冷凝压力pk（状态4点），进入冷凝器并冷凝成饱和液体（状态5点），经节流阀A降压到中间压力pm（状态6点），并进入中间冷却器而分离成蒸气和液体两部分。在中间冷却器中，液体制冷剂的一小部分用于冷却低压级的排气变成蒸气，并随同低压排气、节流产生的蒸气一同被高压级吸回；液体制冷剂的大部分（状态7点）则经节流阀B节流到蒸发压力p0（状态8点），并进入蒸发器制取冷量，循环如此周而复始地进行。

二级节流中间完全冷却的优点是可以消除一级节流中间冷却器盘管的传热温差。因此，在其他参数相同时，循环的制冷系数比一级节流略高。它的缺点是当压缩机排气中含油时，特别是对氨制冷机，会在中间冷却器中积油，对活塞式、螺杆式制冷系统不太适宜，而较适宜于氨离心式制冷系统。

多级压缩制冷二级节流中间不完全冷却

这一循环适宜于氟利昂离心式制冷机。二级节流中间不完全冷却循环的系统原理图和压-焓图如图1所示。进入蒸发器的制冷剂先由节流阀A节流到状态6，再由节流阀B节流到状态8。进入压缩机高压级的制冷剂蒸气系由中间冷却器出来的状态3'的饱和蒸气和压缩机低压级排出的（状态2）过热蒸气相混合，其状态3为中间压力下的过热蒸气。

多级泵系列很多，按照外观不同分为：立式多级泵和卧式多级泵。

按照制材不同分为：不锈钢多级泵、lg多级泵、da多级泵。

多级与单级的区别

1、多级泵是指有两只或两只以上叶轮的泵，最高扬程可以超过125米。

2、单级泵是指只有一只叶轮的泵，最高扬程只有125米。

lg多级泵、lg型多级泵、lg立式多级泵、da多级泵、md多级泵、多级泵系列

多级结晶器由Concast 提出，是为提高铸坯拉速而产生的。多级结晶器是在结晶器出口下方铸坯表面设置4块带有弹簧压紧装置的铜板，以加强对初离结晶器坯壳的支撑和冷却，并通过设置在铸坯角部的喷淋加强对坯角的冷却。多级结晶器铜板靠弹簧支撑紧贴在铸坯表面，确保冷却均匀，拉坯阻力稍大些，但支撑、冷却效果较好，主要应用在小方坯连铸机管式结晶器上。

多级结晶器能有效保护结晶器下方的薄坯壳，减少漏钢危险，保证连铸坯最佳冷却。与足辊结构相比，在对薄弱坯壳的支撑和对初离结晶器铸坯冷却的均匀性方面，都更具有优越性，更有利于坯壳均匀生长 。