速冻食品产业的蓬勃发展使人们对产品冻结效果提出了更高的要求。本文立足实际需求,研发双级螺杆压缩机组(以75HP机组为例),并对其运行结果进行分析。首先,对系统的负荷构成进行分析并计算出总负荷为59.07kW,在此基础上选择了 75HP压缩机。通过对单、双级压缩的热力计算发现,双级压缩单位质量制冷能力提高39%,理论耗功率降低18%,符合预期要求。其次,对机组的主要部件及循环系统进行整机研发设计。设计出换热面积1.5m2板式经济器一台、换热面积1.92m2管壳式油冷却器一台、直径257mm的油分离器一台、容积0.16m3高压储液器一台,冷凝器选取排热量为280kW的蒸发式冷凝器。选取了制冷剂、冷冻油循环管路及其管路阀件,研发出一套单机双级压缩循环系统。对设计机组实际的运行参数进行分析。在机组运行期间(2018年12月到2019年8月),压缩机吸气压力在-0.1bar～0.1bar之间波动,蒸发温度在-45℃±2℃范围内波动,排气温度<70℃,冷冻油供油压差<1bar,机组运行稳定。结合运行参数,拟合出中间压力与蒸发、冷凝压力的关系式。吸气压力变化时,高压级压缩比的变化比低压级压缩比大50%,吸气压力变化对高压段影响更为显著。运行数据表明:2018年12月到2019年3月,月平均小时能耗约38 kW·h。2019年4到7月,月平均小时能耗增大到43.49 kW·h。机组COP在冬、春季节(2018年12月到2019年5月)约为1.7;在夏季(2019年6到7月),COP减小为1.4。分析影响COP的因素发现:COP与蒸发温度呈正相关关系,与冷凝温度、湿球温度及中间压力呈负相关关系,并且蒸发温度对COP的影响大于冷凝温度对COP的影响。对比相同工况(-45℃蒸发,36℃冷凝温度下)不同类型压缩机的COP发现:双级螺杆压缩机的COP比双级活塞压缩机大20%,是单级涡旋压缩机的2.6倍。