与传统单级压缩式热泵相比较，非共沸混合工质自复叠热泵具有工作温差大的优点，可以扩大单级热泵的工作温度范围，适合于中国北方比较寒冷地区以及需要高温热泵的情况。以自复叠热泵系统用套管式冷凝器为研究对象，重点研究其冷凝过程特性和结构尺寸。分析了混合制冷工质泡点温度和露点温度以及气液相平衡关系，计算了套管式冷凝器的冷凝负荷。根据混合工质和冷却水的换热系数，对套管式冷凝器进行了结构尺寸确定。

设计了一套混合制冷工质充注装置,该装置采用定容积储气罐,通过测量其温度和压力变化,根据工程热力学原理可以得到所充制冷工质的质量。针对充注过程进行了分析,对装置的结构和原理进行了讨论。运用两种方法计算本装置在环境温度下充注制冷工质的质量,并对两种计算结果进行了对比分析。

套管式冷凝器广泛应用于各种小型制冷装置系统。本文针对混合制冷工质在套管式冷凝器中的冷凝过程,依据混合工质在冷凝过程中存在温度滑移的特性,分析了气液相各组分质量百分数随温度变化的特性。应用混合制冷工质物性计算软件Refprop8.0分析了其初始过热状态质量成分比例一定时,在温度不断降低情况下,气相和液相中质量成分的变化规律。通过传热学理论及换热器设计理论,较详细地分析计算了混合制冷工质在套管式冷凝器中冷凝时的热力参数,并得到了这种工况条件下套管式冷凝器的几何尺寸。