透平膨胀机，是空气分离设备及天然气（石油气）液化分离设备和低温粉碎设备等获取冷量所必需的关键部机，是保证整套设备稳定运行的心脏。

原理
其主要原理是利用有一定压力的气体在透平膨胀机内进行绝热膨胀对外做功而消耗气体本身的内能，从而使气体自身强烈地冷却而达到制冷的目的。

我们平常用气筒打气会发现筒身发热,那是因为活塞压缩气体气体放热,如果反之其原理就类似于膨胀机了(更确切的说是活塞式膨胀机).透平膨胀机输出的能量由同轴压缩机回收或制动风机消耗。

扩展资料：
膨胀机是利用压缩气体膨胀降压时向外输出机械功使气体温度降低的原理以获得冷量的机械。

[1]膨胀机常用于深低温设备中。

膨胀机按运动形式和结构分为活塞膨胀机和透平膨胀机两类。

活塞膨胀机主要适用于高压力比和小流量的中小型高、中压深低温设备。

活塞膨胀机：活塞式膨胀机是通过气体膨胀推动活塞向外界输出功以产生制冷量的机器。

工质在气缸内推动活塞输出外功，同时本身内能降低。

因此，膨胀机也是一种气体发动机，所不同的是以使气体冷却获得冷量为主，利用机械功是次要的。

一般来说，活塞膨胀机多适用于中、高压小流量领域。

活塞式膨胀机广泛应用于空分装置及液化装置，尤其是在高压、小体积流量条件下。

1934年前苏联的卡皮查提出用活塞式膨胀机替代液氢进行预冷实现氦气液化，真正实现则
是到了20世纪50年代，美国的Collins做出了带活塞式膨胀机预冷的氦液化器，但该产品在低温下活塞和气缸容易卡住，难以稳定工作。

针对这个问题，1962年，中国科学院物理研究所低温物理研究室（中国科学院理化技术研究所前身）周远提出采用室温密封长活塞结构替代原卡皮查结构的方案，并于1964年研制成功，实现了带活塞式膨胀机预冷氦液化器的稳定运行，1965年获得生产推广。