雙級制冷循環是在單級制冷循環的基礎上發展起來的，其壓縮過程分兩個階段進行，來自蒸發器的制冷劑蒸汽*入低壓級汽缸壓縮到中間壓力，經過中間冷卻后再進入高壓級汽缸，壓縮到冷凝壓力進入冷凝器中。一般蒸發溫度在-25℃~-50℃時，應采用雙級壓縮機進行制冷。 制冷系統由蒸發器、雙級壓縮機、油分離器、冷凝器、中間冷卻器、貯氨器、氨液分離器、節流閥及其它附屬設備等組成，相互間通過管子聯接成一個封閉系統。其中，中間冷卻器利用少量液態制冷工質在中間壓力下汽化吸熱，使低壓級排出的過熱蒸汽得到冷卻，降低高壓級的吸氣溫度，同時還使高壓液態制冷工質得到冷卻。