復疊式制冷，是指用兩種或兩種以上的制冷劑，由兩個(gè)或兩個(gè)以上的單級（或雙級）壓縮制冷循環(huán)系統組成的制冷裝置。一般用于-120℃∽-60℃的低溫設施，比如超低溫的冷庫，快速凍結工藝設施，需要超低溫工藝的生物及化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域、低溫箱等。

復疊式制冷系統與循環(huán)原理圖

兩個(gè)單級系統組成的復疊式制冷機

三個(gè)單級壓縮循環(huán)組成的復疊式制冷機

　　常見(jiàn)的復疊式制冷裝置，系統結構上分為高溫級部分和低溫級部分。其中高溫部分用的是中溫制冷劑，低溫部分用的是低溫制冷劑。高溫部分的制冷劑蒸發(fā)使低溫部分的制冷劑冷凝，兩個(gè)部分用一個(gè)冷凝蒸發(fā)器連接起來(lái)形成一個(gè)整體。冷凝蒸發(fā)器既是高溫部分的蒸發(fā)器，也是低溫部分的冷凝器。示例圖如下：

　　一、低溫級部分：來(lái)自蒸發(fā)器的低溫制冷劑氣體，經(jīng)過(guò)低溫級回熱器后，再經(jīng)過(guò)低溫級壓縮機壓縮后進(jìn)入油分，低溫制冷劑中的潤滑油在油分中大部分被分離出來(lái)，潤滑油返回壓縮機，含油量很少的制冷劑氣體進(jìn)入預冷器中被預冷，然后進(jìn)入冷凝蒸發(fā)器中。在冷凝蒸發(fā)器中，低溫制冷劑放出的熱量被高溫制冷劑吸收，高溫制冷劑蒸發(fā)的同時(shí)，低溫制冷劑冷凝，冷凝后的低溫制冷劑經(jīng)過(guò)干燥過(guò)濾器、低溫級回熱器，再經(jīng)過(guò)節流閥進(jìn)入蒸發(fā)器中，完成一個(gè)制冷循環(huán)。

　　二、高溫級部分：在冷凝蒸發(fā)器中吸熱后蒸發(fā)的高溫制冷劑氣體，被高溫級壓縮機吸入壓縮后進(jìn)入風(fēng)冷冷凝器中冷凝，放出熱量給冷卻介質(zhì)，冷凝后的高溫制冷劑液體進(jìn)入儲液器，然后經(jīng)過(guò)干燥過(guò)濾器、節流閥進(jìn)入冷凝蒸發(fā)器中，完成一個(gè)制冷循環(huán)。

　　不同于普通的單級壓縮制冷裝置，復疊式制冷裝置有兩個(gè)特殊的組件，冷凝蒸發(fā)器和膨脹容器。其中：

　　一、冷凝蒸發(fā)器：一般是采用套管式換熱器或板式板式換熱器。用套管式換熱器做冷凝蒸發(fā)器時(shí)，通常為管內蒸發(fā)，管間冷凝。即高溫部分的制冷劑在管內蒸發(fā)，低溫部分的制冷劑在管間冷凝。用板式換熱器做冷凝蒸發(fā)器時(shí)，一般在高溫級的制冷劑入口裝有制冷劑液體分配器，使液體制冷劑均勻流入各通道。

　　二、膨脹容器：當復疊式制冷裝置停止運行后，系統各部分的溫度會(huì )逐漸上升，低溫制冷劑會(huì )汽化成為蒸汽，壓力不斷上升。由于制冷裝置中的其他部件和管路有一定的極限承壓能力，為防止壓力上升超出極限值，故在低溫部分安裝膨脹容器，當壓力達到一定數值時(shí)，壓力控制閥自動(dòng)開(kāi)啟，使一部分制冷劑進(jìn)入膨脹容器，限制系統內的壓力不會(huì )過(guò)高。

　　啟動(dòng)復疊式制冷裝置時(shí)，一般是先啟動(dòng)高溫部分，再啟動(dòng)低溫部分。操作時(shí)應嚴格按照廠(chǎng)家的要求進(jìn)行操作。

復疊式制冷VS兩級壓縮