小型混合工质循环（MRC）气体液化流程以其机组设备简单、流程清晰、液化效率高等特点,备受国内外工程设计和研究的关注。SYSU-BP中心设计建立了一个常规压缩机驱动混合工质循环的小型气体液化装置,成功进行了多次低温实验,最低制冷温度在稳定工况下达到-182℃以下,并制得液化空气。依据实验数据,对系统的降温特性进行了分析,并在已有实验参数基础上,以实际运行条件为约束,系统最大COP为目标函数,利用模拟程序计算,对混合工质组分的配比进行了优化分析,并最终获得了混合工质的主要组分变化范围及优化组分。

采用环保制冷剂R290取代R22应用于四级自动复叠制冷系统，理论模拟计算表明，R290与R22有较相似的热物理性质，并且相同温度条件下R290有更低的饱和压力；相同压力条件下具有更大的汽化潜热，与R23组成非共沸混合工质能够获得更低的蒸发温度。采用混合制冷剂R290／R23／R14／R50进行试验，获取了-142℃的理想低温，冷量达到105W。