對于單級蒸氣壓縮式制冷循環來說,當冷凝壓力一定時,要想達到較低的蒸發溫度,其蒸發壓力也會隨之降低,這使得壓縮機的壓縮比(壓縮比是指氣體壓縮后的絕對壓力與壓縮前的絕對壓力之比,在制冷機中常以冷凝壓力與蒸發壓力之比代替)增大,而壓縮比增大產生的問題有:
①節流損失和過熱損失增加,制冷系數降低。當蒸發溫度由t0降到t0’時,進入蒸發器的狀態點由點4變為點4',干度增大;吸氣狀態點由點1變為點1',吸氣比容增加;單位質量制冷量和單位容積制冷量減少,單位質足壓縮功也增加,制冷循環的制冷系數降低。
②壓縮機的排氣溫度升高。壓縮機的排氣溫度升高,壓縮機的氣缸壁溫度隨之上升。吸人蒸氣的溫度升高,比容增加,吸氣量減少。同時,當排氣溫度升高會惡化潤滑油的工作條件,降低潤滑油的黏度,甚至使潤滑油裂解,影響壓縮機的正常工作,損壞壓縮機的部件,對于不同制冷劑,壓縮機都有最高排氣溫度限制:R717<140℃, R22<115℃。
③壓縮機的容積效率下降。壓縮比增大,導致壓縮機容積效率減小,如當壓縮比達到20左右時,往復式壓縮機的容積效率接近。(即不吸氣)。此時,壓縮機的氣缸中不再吸入新的制冷劑蒸氣,只是氣缸余隙容積中殘留的制冷劑壓縮與膨脹,制冷量為零。所以,用單級壓縮循環所能達到的最低溫度是有一定限制的。