双效溴化锂吸收式制冷机，比单效制冷机增加了一个高压发生器，又称高压筒，低压部分与单效机的结构相近，也是由上下两筒组成，因此，双效机的一般形式为三筒式。图5-5为双效溴冷机原理图。这样说来，溴化锂溶液的作用不止一点，相反，还有很大的发挥空间。
图5-5双效溴化锂吸收式制冷机原理图1-高压发生器；2-冷凝器；3-低压发生器；4-蒸发器；5-吸收器；6-高温热交换器；7-低温热交换器；
8-凝水回热器；9-发生器泵；10-吸收器泵；11-蒸发器泵；12-抽真空装置；
为了提高热交换效率，更好地完成制冷循环，双效溴冷机设有两套溶液热交换器，从高压发生器流出的温度较高的浓溶液与来自吸收器低温的稀溶液进行热交换的热交换器称为高温热交换器。从低压发生器流出的浓溶液（温度比高压发生器出口的溶液温度低）与稀溶液进行热交换的换热器，同时，为使进入低压发生器的稀溶液温度再接近低压发生器内的发生温度，充分利用加热蒸汽的余热，在稀溶液离开低温热交热器进入低压发生器前，增设一套凝水回热器，把经过低温热交换器升温后的稀溶液，利用高压发生器发生过程使用的蒸汽余热，通过凝水回热器继续升温，使稀溶液进入低压发生器后，依靠高压发生器产生的高温冷剂水蒸气，足以让稀溶液在低压发生器内很快发生出冷剂水蒸气，进入冷凝器。综上所述，与单效机相比，双效机增加了高压发生器、高温热交换器和凝水回热器，使热力系数有很大提高，有利于节约能耗和推广应用。
双效溴冷机制冷原理：吸收器5中的稀溶液，由发生器泵9分两路输送至高温热交换器6和低温热交换器7，进入高温热交换器的稀溶液，被从高压发生器1流出的高温浓溶液加热升温后，进入高压发生器，而进入低温热交换器的稀溶液，被从低压发生器3流出的浓溶液加热升温后，再经凝吕回热器8继续升温，然后进入低压发生器3。进入高压发生器的稀溶液被工作蒸汽加热，溶液沸腾，产生高温冷剂蒸汽，导入低压发生器，加热低压发生器中的稀溶液后，经节流进入冷弹簧器2，被冷却凝结为冷剂水。进入低压发生器的稀溶液被高压发生产生出的高温冷剂蒸汽所加热，产生低温冷剂蒸汽直接进入冷凝器，也被冷却凝结为冷剂水。高、低压发生器产生的冷剂水汇合于冷凝器集水盘中，混合后导入蒸发器4中。加热高压发生器中稀溶液的工作蒸汽的凝结水，经凝水回热器进入凝水管路，而高压发生器中的稀溶液因被加热蒸发出了冷剂蒸汽，使浓度升高成浓溶液，又经高温热交换器导入吸收器5，低压发生器中的稀溶液，被加热升温放出冷剂蒸汽也成为浓溶液，再经低温热交换器进入吸收器，浓溶液与吸收器中原有溶液混合在中间浓度溶液，由吸收器泵汲取混合溶液，输送至喷淋系统，喷淋在吸收器管簇外表面，吸收来自蒸发器4蒸发出来的冷剂蒸汽，再次变为稀溶液进入下一循环，吸收过程所产生的吸收热被冷却水带到制冷系统外，完成溴化锂溶液从稀溶液到浓溶液，再回到稀溶液循环过程，即热压缩循环过程。高、低压发生器所产生的冷剂蒸汽。凝结在冷凝器管簇外表面上，被流经管簇里面的冷却水吸收凝结过程产生的凝结热，带到制冷系统外，凝结后的冷剂水汇集起来经节流装置，淋洒在蒸发器管簇外表面上，因蒸发器内压力低，部分冷剂水闪发吸收冷媒水的热量，产生部分制冷效应，尚未蒸发的大部分冷剂水，由蒸发器泵11喷淋在蒸发器管簇外表面，吸收通过管簇内流经的冷媒水热量，蒸发成冷剂蒸汽，进入吸收器。冷媒水的热量被吸收使水温降低，从而达到制冷目的，完成制冷循环，吸收器中喷淋中间浓度混合溶液吸收制冷剂蒸汽，使蒸发器处于低压状态，溴化锂溶液吸收冷剂蒸汽后，靠热压缩系统再产生制冷剂蒸汽，保证了制冷过程的周而复始的循环。双效溴冷机除用蒸汽作为加热热源外，燃烧油或液化气等直燃式双效溴冷机也广泛应用。