空气涡轮（空气透平膨胀机）
空气涡轮是一种利用空气膨胀过程回收压力能与冷能的高效透平设备，广泛应用于空气膨胀发电、CAES 储能、高速风洞与工业节能项目。支持 1 kW–10 MW 全功率段定制设计，适用压力范围 1 kPa.A–10 MPa.A，单级最大膨胀比可达 50。
应用背景
在工业空气系统、压缩空气储能（CAES）、空气膨胀发电、高速风洞与实验平台等场景中，高压空气通常通过节流阀减压，导致大量压力能和冷能被浪费。在“双碳”政策与能源成本上升的背景下，企业对余压利用、冷能回收及电力替代方案的需求持续增强。
空气涡轮（Air Turbo-Expander）通过空气在透平中的高速膨胀做功过程，实现压力能回收、机械能输出及冷能利用，是工业节能与科研装备中的关键核心设备。
产品概述
空气涡轮利用空气膨胀过程将压力能转化为机械能或电能，同时输出低温空气用于工艺冷源或制冷系统。作为新瑞动力非标透平平台的重要产品，空气涡轮具备极宽的工况覆盖范围与灵活的工程适配能力。
平台特点
功率跨度大：从 1 kW 实验级小透平到 10 MW 工业级大型膨胀机组。
多工质兼容：除空气外，平台同样适用于蒸汽、ORC 有机工质、天然气、烟气、超临界 CO₂ 等多种介质。
高效率：采用三维气动优化设计（CFD），典型效率 > 80%。
技术参数
- 工作介质：空气
- 工作介质：空气
- 进气压力：0.7 MPa.G
- 排气压力：大气压
- 透平效率：> 80%
核心技术优势
超宽工况适应性
支持从高真空（1 kPa.A）到超高压（10 MPa.A），覆盖 CAES、实验平台及工业减压等场景。
全功率段覆盖
从实验室级到大型工业机组，均有成熟设计方案，可满足研发、小试、中试及工业化需求。
单级大膨胀比（Max 50）
在单级叶轮中实现深度降压，提高能量回收效率，减少多级结构的复杂性。
高效气动性能
基于三维 CFD 气动优化，确保设备在非设计点（流量波动、压力波动）仍保持高效率运行。
多工质适配的通用透平平台
同一技术体系可兼容空气、蒸汽、天然气、烟气、CO₂ 等工质，具备跨行业兼容性。
结构紧凑、维护成本低
空气作为介质安全性高，不燃、无毒。设备传动链短、撬装结构便于安装与长期稳定运行。
工作原理与系统构成
工作原理
高压空气经调节阀进入空气涡轮，在叶轮中发生绝热膨胀做功，驱动发电机或机械负载。同时空气温度大幅降低，可作为冷源用于工艺冷却或制冷系统。
系统构成
- 涡轮膨胀机本体
- 调节阀组/旁路系统
- 联轴器/高速直驱结构
- 发电机或高速风扇
- 润滑、密封、监控系统
- 撬装底座+PLC控制系统
典型应用场景
- 工业空气膨胀发电（替代减压阀）
- 压缩空气储能（CAES）释能装置
- 冷能回收与冷热电联供系统
- 高速风洞、高速风扇驱动、科研气动平台
- 化工、空分行业的余压利用
新瑞动力的设计与制造保障
新瑞动力具备完整的高速透平机械研发、加工与测试体系：
Hermle 五轴加工中心
（叶轮最大直径 1300 mm）
蔡司三坐标检测
确保精密制造
申克动平衡仪
平衡等级 G1.0
超速试验台
完整的离心机械性能测试平台
全流程质量体系与项目交付能力
依托气体动力学、转子动力学、热工系统与结构设计能力，新瑞动力可开发用于增压、压缩、抽气、鼓风、减压与膨胀等多类型透平机械，适用于空气、蒸汽、有机工质、烟气、CO₂、氮气等多种工况。
新瑞叶轮机械参数范围
工作压力范围
单机功率范围
最大压比/膨胀比