作为一种节能技术,自复叠热泵越来越引起研究人员的重视。自复叠循环虽然可以在一定程度上增大热泵的工作温差,但是由于混合工质在气液分离器中的分离浓度差有限,导致其工作温差的增大效果不是很明显。为了进一步增大自复叠热泵的工作温差,本文提出了在原有流程基础上增加分凝装置的设想。 本文对未加分凝装置和加有分凝装置的自复叠热泵的工作流程进行了分析。利用制冷剂物性数据库RefProp7.0,将未加分凝装置和加有分凝装置自复叠热泵的循环过程表示在温度-浓度图上。从图上可以清楚地看到,增加了分凝装置后自复叠热泵的工作温差有了一定的增大。精馏柱和降膜式换热器都可以用来作为分凝装置。本文对精馏柱和降膜式换热器的尺寸分别进行了计算,并对它们各自的操作弹性进行了分析。通过计算发现：降膜式换热器结构简单,适应的操作范围大,可以更好地适应自复叠热泵变工况运行的特性,综合考虑,决定采用降膜式换热器作为分凝装置。自复叠循环包含了传质和传热过程。由于在循环过程中伴随着两相流的出现,使得系统高度非线性,这给系统模型的建立带来了很大的困难。本文对系统做了部分假定和简化,通过化工模拟软件Aspen-Plus对未加分凝装置和加有分凝装置的自复叠热泵的各个运行工况进行了模拟,分析了增加分凝装置对自复叠热泵性能影响。建造了自复叠热泵自动控制采集实验台,进行二元非共沸混合工质自复叠热泵实验,制得了温度为80℃的热水,并获得了大量的实验数据。通过绘制温度-浓度图分析表明：增加了分凝装置后,由于进入的蒸发器的混合工质中低沸点工质的浓度有所增加,工作温差还是有一定的增加；但由于进入分凝器中两股流体的温度相近,导致其中的换热量不够,对提高混合工质的分离浓度差效果有限,这是导致系统工作温差增大不明显的主要原因。