科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，使人們對(duì)低溫的需求日益提高，-70~-120℃的低溫冷藏箱和低溫冷庫(kù)需求更為普遍。兩級(jí)或多級(jí)壓縮制冷循環(huán)可以獲得較低溫度，而且解決了壓力比過大的問題，但是當(dāng)需要-70℃、-80℃以下的蒸發(fā)溫度時(shí)，往往采用中溫制冷劑的雙級(jí)或多級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán)也不能滿足要求，這時(shí)就需采用復(fù)疊式制冷循環(huán)。
1、受制冷劑凝固點(diǎn)的限制 當(dāng)制冷循環(huán)需要的蒸發(fā)溫度低于制冷劑凝固點(diǎn)時(shí)，青島制冷劑就會(huì)因凝固不能流動(dòng)而無(wú)法循環(huán)。例如R717的凝固點(diǎn)為一77.7℃，因而它很明顯不適用于蒸發(fā)溫度在一77.7℃以下的制冷循環(huán)。
2、對(duì)制冷循環(huán)壓力比的限制 當(dāng)需要的蒸發(fā)壓力過低時(shí)，即便采用雙級(jí)壓縮也將使每一級(jí)的壓力比超過規(guī)定值，使制冷循環(huán)的效率大大降低。而且即使采用多級(jí)壓縮，循環(huán)壓力比能夠得到保證，但制冷系統(tǒng)將很復(fù)雜，技術(shù)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)不高。
3、受活塞式壓縮機(jī)閱門結(jié)構(gòu)特性的限制 過低的蒸發(fā)壓力，會(huì)影響到往復(fù)活塞式壓縮機(jī)氣閥的自動(dòng)開閉特性偏離設(shè)計(jì)范圍。當(dāng)吸氣壓力在10~16kPa時(shí)，壓縮機(jī)的吸氣閥門不能開啟，以致壓縮機(jī)無(wú)法吸氣，另一方面導(dǎo)致壓縮機(jī)和系統(tǒng)低壓部分在高真空下運(yùn)行，增加不凝性氣體滲人的可能。
由于上述種種原因，要想達(dá)到更低的沮度，采用單一制冷劑的多級(jí)壓縮制冷循環(huán)是不利的，或者說(shuō)是不可能的。在一般情況下，當(dāng)蒸發(fā)溫度在-80℃以下時(shí)，就需要應(yīng)用復(fù)疊式制冷裝置或其他形式的制冷機(jī)。
