大氣是我們賴以生存的自然環(huán)境。同時，大氣中包含著豐富的資源，廣為應用?？諝夥蛛x是從空氣中分離其組分氧，氮，并提取氦，氖，氬，氪，氙的過程。隨著冶金，化工，火箭，原子能等工業(yè)的發(fā)展，空氣分離越來越成為一個重要的工業(yè)環(huán)節(jié)，空氣分離設備也不斷發(fā)展。
目前，空氣分離的基本原理是先對空氣制冷，然后利用各種組成成分的沸點不同的特點精餾分離。制冷需要大量的冷量，我們此次設計的對象——透平膨脹機，就是一種產生冷量的設備。它利用氣體膨脹時吸收熱量的特性制冷。透平膨脹機是空氣分離設備的關鍵配套機組。其性能的好壞直接關系著空氣設備能否正常運行，產品氣體的產量及能耗高低。
透平膨脹機是空氣分離設備用來產生冷量的旋轉式葉片機械，它實質上是一種用于低溫條件下的氣體透平。但其作用是為了獲得冷量。而不是機械功。它與活塞式膨脹機相比，具有流量大，結構簡單，體積小，效率高及運轉周期長等特點。目前主要用于低壓空氣分離設備。