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制冷系统由两个单级的循环叠加而成，第一级一般采用沸点（一个标准大气压下）在-30℃ --
-45℃左右的制冷剂，如：R12、R500、R502、R22、R134A、R404A、TP5R、R507等；第二级一般采用沸点（一个标准大气压下）在-80℃---
-100℃左右的制冷剂，如：R503、R23、R13、R170、R508、TP5R3、R1150等。
第一级制冷不是直接传给箱体，而是作为第二级的冷凝器，为第二级创造一个冷凝环境，使其冷凝温度在-10℃—-40℃之间，冷凝压力减低到约250PSIG以下。第一级与第二级交汇处叫蒸发冷凝器即：它是第一级的蒸发器，同时又是第二级的冷凝器。下图是几种常见的蒸发冷凝器。
复叠式低温制冷系统中，值得注意的是低温级压缩机润滑油的回油问题，由于在超低温区域，润滑油容易从制冷剂中分离并凝结脱蜡，堵塞节流装置毛细管，造成制冷效率低下，甚至不制冷。因此在低温级的排气端，安装一个油分离器就十分必要了，同时还应在系统中填加适当的类似脱水戊烷等物质，以防止脱蜡。有条件的可以更换成不含蜡的压缩机冷冻油（如：全能AA）。全能AA具有以下特点：
1、不吸湿
2、与其它油品兼容
3、与下列制冷剂4兼容：HCFC’S CFC’S HFC’S HFC’S混合制冷剂 HCFC’S混合制冷剂
4、与制冷剂互溶性低，阻止冷冻机油堵塞
5、在相同负荷下制冷量更大、运行时间更短
6、高温粘度性好
7、化学性稳定 8、不含化学和热安定性差的填加剂
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