膨胀机常用于深低温设备中。主要用于节能和制取冷量。按工作原理，膨胀机可分为容积型膨胀机、透平型膨胀机和混合型膨胀机。容积型膨胀机利用气体在可变容积中膨胀来输出外功制冷，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。由于存在进、排气阀流动阻力、不完全膨胀、摩擦热、外热与内部热交换等引起的冷量损失，容积型膨胀机中，高压膨胀机的绝热效率一般为65%～85%，中压膨胀机的绝热效率一般为60%～70%。透平型膨胀机以气体膨胀时速度能的变化来传递能量。由于有喷嘴损失、叶轮损失、余速损失、轮盘摩擦损失、泄漏损失、窜流损失和外热侵入损失，透平型膨胀机中，中压膨胀机的绝热效率一般为65%～75%，低压膨胀机的绝热效率一般为75%～85%。