根據不同行業，對冷水機所提供的溫度也不盡相同。一般標準型冷水機提供的冷凍水溫度是3-35℃，部分工廠需要冷水機提供0~-40℃的冷凍液，而有小部分特殊行業則需要-40~-110℃的低溫，而單級蒸氣壓縮制冷循環壓縮比一般不超過8~10，在這樣的條件下，經過大量的實驗發現，對于常用的制冷劑，單級活塞式壓縮機的蒸發溫度最低只能達到-20~-40℃。這個溫度范圍對于普通制冷來說已經足夠，但需要獲得更低的蒸發溫度及高的制冷效率，就需要采用雙級壓縮才能達成效果。

 

    在實際的使用過程中，并不是任何情況下采用雙級壓縮制冷都是有利的。經過不斷的摸索及實驗證明，只有在氨制冷系統冷水機壓縮比大于、等于8的時候，氟利昂制冷系統冷水機壓縮比大于、等于10的時候，采用雙級壓縮制冷比單級壓縮制冷更為經濟合理。

 

    雙級蒸氣壓縮制冷循環是指來自蒸發器的制冷劑蒸氣要經過低壓與高壓壓縮機兩次壓縮后，才進入冷水機冷凝器。并在兩次壓縮中間設置中間冷卻器。它的實質是壓縮過程分兩階段進行，蒸發壓力——中間壓力——冷凝壓力。雙級壓縮制冷循環系統可以是由兩臺單級壓縮機組成的雙機雙級系統：其中一臺為低壓級壓縮機，另一臺為高壓級壓縮機；也可以是由一臺雙級壓縮機組成的單級雙級系統：其中一個或兩個氣缸作為高壓缸，其余幾個氣缸作為低壓缸，其高、低壓氣缸輸氣量比一般為1：3或者1：2。